任意形平面骨架的面內荷載計算程式

Engineers Studio® 面內 Ver.3

初版發佈日:2009.05.19/最新Ver.發佈日:2017.12.07

Engineers Studio® 面內
活載重單桿分析外掛程式
土木構造一軸斷面計算
(部分系數法・對應H29道路橋示方書)外掛程式
土木構造一軸斷面計算(舊基準)外掛程式

相關產品: Engineers Studio®

程式概要

Engineers Studio® 面內是從預處理~計算引擎~後處理全由本公司自行開發。是獲得一致好評的「UC-1 FRAME(面內)」的後繼產品。因為繼承了「Engineer's Studio®」,可以快速轉移至3D立體解析。

  1. 專用於二次元分析的工具
  2. 材料/幾何線性、靜態分析
  3. CAD風格圖形節點,元素建立界面
  4. 支援建立和編輯所有數據的表格輸入

▲拱橋模型數據位移圖

▲剛架橋模型數據位移圖+斷面力圖

▲隧道模型數據結構圖+位移圖

相關資訊

程式的效能和特點

直觀的CAD輸入編輯數據,可快速完成模型的製作。具備UC-1/FRAME(面內)沒有搭載的計算功能和快速製作各種便利的模型功能。

程式特點

  1. 透過滑鼠操作的連續張力要素作成功能、節點配置(變更要素長)、架要素配置 、彈簧要素配置、剛體要素配置 (*1)
  2. 強力検索功能(節點、框架要素、彈簧要素、剛體要素) (*1)
  3. 透過組功能計算每個結構部位的斷面力 (*1)
  4. 死荷載工況的自動產生功能、水平震度荷載的自動產生功能
  5. 部材位移的算出 (*1)
  6. 在選擇支點的狀態下可以進行變更,再分割要素也能保持負荷狀態。 (*1)
  7. 彈簧單元可以連線到剛體單元的主節點,多個單元可以連線到剛體單元。 (*1)
  8. 力矩載荷可以輸入到分佈式彈簧支撐梁單元 (*1)
  9. 預力等單元的內力可以輸入到分佈式彈簧支撐梁單元 (*1)
  10. 可以讀取UC-1 FRAME(面內)的擴充套件檔案(.fsd)、(.$o1)
  11. 對於基本荷載工況/組合荷載工況,自動算出框架要素著眼點間Mmax

※ (*1) : 以往產品「UC-1 FRAME(面內)」中沒有搭載的功能。


▲拱橋模型數據構造圖
雙屏現實(Dockable)

▲BOX涵洞模型數據荷重圖+
移圖畫像(2畫像)


▲剛架橋模型數據位移圖+斷面力圖

▲隧道模型數據結構圖+位移圖

輸入斷面形狀

輸入斷面形狀、支援自動計算截面常數然後計算框架的功能。斷面形狀對應矩形、橢圓形(水平)、橢圓形(垂直)、圓形、I形梁、T形梁、雙T形梁、箱形梁、圓孔空心梁。


▲輸入截面形狀
輸入鋼筋

▲截面計算輸入畫面

▲截面計算結果一覽畫面

要素

  1. 歐拉梁要素
  2. truss要素(材料末端條件 兩端選定時有效)
  3. 彈性地板上的梁元件 彈簧要素(固定、自由、彈簧可以設定任意角度)
  4. 剛體要素

支點

  1. 節點支援
  2. 對應複數指點案例
  3. 對應複數分部彈簧案件
  4. 支援區別支點案件 負荷案件

負荷

  1. 節點的平移和力矩載荷
  2. 強制位移
  3. 部材分佈負荷
  4. 集中負荷
  5. 基本負荷案件、組合符合案件、提取符合案件

土木構造一軸斷面計算(部分系數法・H29道路橋示方書)外掛程式

關於平成29年道路橋示方書,追加了單獨出售外掛程式「土木構造一軸斷面計算(部分系數法・H29道路橋示方書)」。主要可以對彎曲應力校覈、彎曲強度校覈、剪下強度校覈可以透過偏係數法進行。


▲輸入畫面例(剪力關聯)

▲結果畫面例(總括表)

▲輸出報告例
(詳細結果)

功能比較 : Engineer's Studio® 面內、UC-1/FRAME(面內)

框架解析流程


設計者必須重複這個循環,直到驗證「OK」。

加強解析功能

  1. 構件位移的計算
  2. 彈簧元素可以放置在剛體元素的主節點上
  3. 可以從剛體單元的末端分析多個構件連線的結構
  4. 力矩載荷(集中、分佈)可以作為分佈彈簧載入在構件中
  5. 預應力等內力可以作為分佈彈簧載入在構件中

分佈彈簧構件上的力矩載荷

例) BOX涵洞底部任意位置的荷載力矩


▼負荷

▼斷面力圖


在UC-1/FRAME(面內)中,力矩載荷不能輸入到分佈彈簧構件,因此需要提供一個節點並將其作為節點集中力矩載荷輸入。

Engineer's Studio® 在平面內,力矩載荷可以輸入到分佈彈簧構件,因此不需要節點來載入載荷。

與以往商品的對比

1. 斷面作成

UC-1/FRAME(面內) Engineer's Studio® 面內

  1. 輸入截面面積和截面慣性矩。

  1. 輸入截面面積和截面慣性矩。
  2. 指定材料。
  3. 透過勾選「橫截面 x 新增單位重量」自動產生死負荷

2. 節點入力

UC-1/FRAME(面內) Engineer's Studio® 面內

  1. 定義所有節點的座標值。

  1. 只輸入主要節點。
  2. 梁元素設定完成後,透過將其分割自動產生中間節點
    分割數和分割後的構件長度可任意設定。

3. 部材作成

UC-1/FRAME(面內) Engineer's Studio® 面內

  1. i 設定結束節點和 j 結束節點並建立一個線元素。
  2. 為定義的線元素指定要使用的橫截面和材料,並將其定義為部材。

  1. 選擇斷面,透過點選事先製作的節點,描繪框架中製作梁要素
  2. 實行中的Undo(返回)可能。

4. 支點條件設定

UC-1/FRAME(面內) Engineer's Studio® 面內

  1. 設定支點條件的節點號碼支點Code輸入
  2. 不支援一次批量設定複數節點

  1. 設定支點條件透過點選節點選擇、約束條件選擇
  2. 相同條件的話、選擇複數的節點、設定可能

5. 輸入負重值

UC-1/FRAME(面內) Engineer's Studio® 面內

  1. 荷載編碼、對象部材、荷載值輸入。
  2. 中間節點被插入時、其位置的荷載值在設計者再計算的基礎上、需要再輸入

  1. 不是編碼」集中」或」分佈荷載」等選擇荷載的種類及方向。
  2. 台形分佈荷載在中間節點插入時,荷載值自動補間

6. 數據變更,編輯  (例)從底版1/4位置製作節點。

UC-1/FRAME(面內) Engineer's Studio® 面內

  1. 從底版1/4位置製作節點。
    部材的i端側節點、j端側節點重新連線。
  2. 新追加的節點(1/4點)計算荷載值,設定。

  1. 運用「部材的分割」功能,分割側壁的部材。
  2. 透過分割自動產生的左右中間節點,透過滑鼠連線。
  3. 側壁台形分佈荷載的中間荷載值自動補間。

與以往產品的比較(時間)

UC-1/FRAME(面內) [A] Engineer's Studio® 面內 [B] 短縮率 [B]/[A]
斷面產生 15 25 1.67
節點座標輸入 63 *1 17 0.27
部材作成 54 16 0.30
支點條件設定 44 30 0.68
荷載設定 240 228 0.95
初始數據作成合計 416 316 0.76
數據編輯 340 40 0.12

*1 : 節點座標僅四角為既知,中間點一邊進行座標計算一邊輸入
*2 : 表中的數值為秒


編輯的測定中雲用的模型,右圖的BOX涵洞面內分析。
荷載情況為死荷載1情況,活荷載2情況和這些荷載的組合情況。
斷面定數,荷載值等是另行完成計算作為既知,輸入數據的製作,僅編輯比較。
分析業務以5年以上從事分析技術者取樣調查。

短縮率如右圖表的坡度所示。
模型越大編輯的差別也越大。

此外,面積模型製作中所消耗能源,Engineer's Studio® 面內UC-1/FRAME(面內)的差也擴大。

尤其,模型的編輯階段其傾向較明顯。

程式概要

震度法、保有耐力法による計算、部材の設計をサポートし、詳細設計レベルで様々な基礎形式・工法の検討が行えます。地層・作用力データを共有し、3面図表示によるデータ確認、図をまじえた結果表示、[基準値]機能をサポート。各基礎工の設計調書、異種基礎の比較表の出力が可能。杭基礎では、鋼管ソイルセメント杭を含む13種の杭種に對応。各種工法をサポートし、補強設計(増し杭)にも對応。

機能 Lite Standard Advanced
計算 液狀化の判定
直接基礎
杭基礎
ケーソン基礎 -
鋼管矢板基礎 -
地中連続壁基礎 -
CAD 杭基礎
直接基礎 - -
その他 ESエクスポート(杭基礎) - -

▲ 製品構成別對応機能

関連情報

»バックナンバー

◆新製品紹介
基礎の設計・3D配筋(部分係數法・H29道路橋示方書)Ver.2(Up&Coming '16 秋の號掲載)
基礎の設計(Up&Coming '14 秋の號掲載)
◆サポートトピックス
杭基礎設計便覧(H27)仮想鉄筋コンクリート斷面照査について(Up&Coming '16 新年號掲載)
◆セミナー參加申込受付中
基礎の設計・3D配筋(部分係數法・H29道路橋示方書)セミナー

プログラムの機能と特長

杭基礎

杭基礎

直接基礎

直接基礎

鋼管矢板基礎

鋼管矢板基礎

地中連続壁基礎

地中連続壁基礎

ケーソン基礎

ケーソン基礎

図面作成:杭基礎(Lite以上)

図面作成:杭基礎(Lite以上)

図面作成:直接基礎(Advanced)

図面作成:直接基礎(Advanced)

適応基準及び參考文獻

適応基準及び參考文獻

・道路橋示方書・同解説 I 共通編/III コンクリート橋編/IV 下部構造編、V 耐震設計編 H24年3月 日本道路協會

・設計要領 第2集 1章 計畫、4章 基礎構造、5章 下部構造 H18年4月 東・中・西日本高速道路株式會社

・杭基礎設計便覧 H27年3月、H19年1月、H4年10月 日本道路協會

・鋼管矢板基礎設計施工便覧 H9年12月 日本道路協會

・道路橋の耐震設計に関する資料 H9年3月 日本道路協會

・道路橋の耐震設計に関する資料 -PCラーメン橋・RCアーチ橋・PC斜π橋・地中連続壁基礎・深礎基礎等の設計計算例- H10年1月 日本道路協會

・既設道路橋基礎の補強に関する參考資料 H12年2月 日本道路協會

・鋼管矢板基礎 -その設計と施工- H11年10月 鋼管杭協會

・杭基礎の計演算法とその解説 1987年1月 土質工學會

・杭・ケーソン・鋼管矢板および地中連続壁基礎の設計計算例 2000年2月 山海堂 岡原美知夫他

・土木研究所資料第1175號 矢板式基礎の設計法 (その1) S52年2月、(その2) S52年6月、(その3) S52年3月 建設省土木研究所

・わかりやすいケーソン基礎の計畫と設計 H10年11月 総合土木研究所

・鋼管杭基礎の設計と施工 道路橋示方書(H14年3月版) 改訂對策 H14年4月 鋼管杭協會

・STマイクロパイル工法 設計・施工マニュアル(案) 2000年5月 NIJ研究所

・SPマイクロパイル設計・施工マニュアル(案) H20年11月 エスティーエンジニアリング(株)

・既設基礎の耐震補強技術の開発に関する共同研究報告書(その3)、高耐力マイクロパイル工法(6冊分の2)、
STマイクロパイル工法(6冊分の3)、 ねじ込み式マイクロパイル工法(6冊分の4)設計・施工マニュアル
H14年9月 獨立行政法人 土木研究所、(財)先端建設技術センター

・大型地下構造物ケーソン設計マニュアル  H13年8月 日本圧気技術研究所

・道路技術基準図書のSI単位系移行に関する參考資料 第1巻-交通工學・橋梁編- H14年11月 日本道路協會

・一般土木工法・技術審査証明報告書 ガンテツパイル(鋼管ソイルセメント杭工法) H12年3月、HYSC杭(鋼管ソイルセメント杭工法)  H12年12月 國土開発技術研究センター

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■浮動租賃授權:透過網路認證,可以在任意地點、任意電腦使用。

■臨時租賃授權:可以在現有產品授權的基礎上臨時增加授權數量。以租賃許可期限(1到3個月)為單位進行授權,並根據使用記錄進行收費。提前預約,可享受租賃授權15%的價格優惠。可以透過使用者資訊頁面申請。

※租賃授權或浮動租賃授權開始後無法更改期限,如需延長期限需要再次申請。

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版本升級履歷


版本升級履歷

 Engineer's Studio® 面內 Ver.3
版本 發佈日期 主要升級內容
3.0.0 17/12/07
  1. 對應2017年道路橋規範書追加新功能
  2. 自動備份功能
  3. 表格形式畫面自動優化寬度
  4. 強化控制模型旋轉和移動的「檢視工具欄」功能

執行環境


執行環境

OS Windows 8 / 10
※對應32位系統。
CPU 支援SSE2 Athlon 64以上、Pentium 4以上 (推薦英特爾 Core 2 Duo 2.0GHz相當以上)
必要記憶體(包含操作系統) (推薦)2GB RAM以上  ※根據模型的大小,解析數的變化而變化。
必要磁碟容量 安裝約80MB以上
計算時所需空間數MB到數GB。這取決於解析的模型和解析步驟。
顯示器(畫面解析度) 1280×800以上、色數64k色以上
※螢幕屬性使用標準字體大小,DPI 設定使用正常大小 (96)。
對應擴充套件格式 E2D
文件輸出 F8輸出編輯工具編集:TXT、HTM、 PPF、DOC、 DOCX、PDF、 JTD、JTDC
對於其他產品的支援 <讀取>
UC-1/FRAME(面內)
UC-1/FRAME管理
SI對應版 F8舊產品SI對應版 F8舊產品數據($o1)
<儲存>
UC-win/Section
備註 需要支援 OpenGL 2.0 的顯示卡
>> 已確認的支援顯示卡列表

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■ 諮詢窗口

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範例圖片

▲拱橋模型數據位移圖

▲拱橋模型數據結構圖2螢幕顯示

▲拱橋模型數據結構圖

▲拱橋模型數據荷載圖

▲BOX涵洞模型數據載入圖+
位移圖圖片(圖片1)

▲BOX涵洞模型數據載入圖+
位移圖圖片(圖片2)

▲BOX涵洞模型數據結構圖

▲粘土管模型數據結構圖

▲2層剛架結構模型數據結構圖

▲剛架橋模型數據結構圖

▲剛架橋模型數據位移圖+截面受力圖

▲剛架橋模型數據位移圖+截面受力圖

▲桁架橋模型數據結構圖

▲桁架橋模型數據編輯畫面(圖片2)

▲隧道模型數據結構圖

▲隧道模型數據結構圖+位移圖


PDF 輸出示例(3D PDF 相容 3D 模型插入)


拱橋模型數據
  ( 20P, 219KB )

箱涵模型數據
  ( 18P, 205KB )

黏土管模型數據
  ( 18P, 176KB )

2層剛架模型數據
  ( 23P, 272KB )

剛架橋模型資料
  ( 20P, 218KB )

桁架橋模型數據
  ( 22P, 231KB )

隧道模型數據
  ( 17P, 222KB )
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1.適用範圍

產品概要

本產品是分析平面框架結構的程式。敝公司的產品「Engineer's Studio®」(3D 通用 FEM 程式)輸入/輸出螢幕和報表輸出部分專門針對X-Y平面進行了重構。 直觀的 C​​AD 樣式輸入和編輯使建立和編輯模型變得更加容易。
截面力、位移和反作用力是透過對具有看起來像單桿的梁單元的土木工程和建築結構部分進行建模來計算的。 還可以參考日本土木學會的公路橋樑規範和混凝土規範的橫截面驗證功能,以及活荷載的影響線分析。


主要功能

基本上,線彈性分析可以透過微小位移理論等輕鬆進行,但搭載了許多方便的功能,例如從截面形狀的輸入自動計算截面常數和恒載的功能和然後計算框架等。

■要素
彈性梁單元 /剛體元素 /彈性元素
■境界條件
・節點具有 3 個自由度的約束條件(自由、固定、彈性)
・相對於彈性梁元件的分佈彈簧(構件軸方向、構件軸垂直方向)
・節點可以考慮耦合彈簧
■負荷種類
節點荷載/構件荷載(集中、分佈、突出長度)/溫度荷載/強制位移

與其他產品連動

可以與以下產品進行連動。


■UC-1/FRAME(面內)讀取數據
支援匯入UC-1/FRAME(面內)Ver.2.02.00之後儲存的數據格式「fsd」。只能讀取以 SI 單位儲存的數據。 無法讀取常規單後設資料。
■UC-1/RC斷面計算讀取數據
可以匯入以下用於 UC-1 / RC 截面計算的檔案。
■DXF/DWG 模型輸入/輸出
支援讀取的實體有Line、Polyline、LwPolyline、3DPolyLine、PolyfaceMesh、3DFace、PolygonMesh。
輸出時DXF/DWG作為實體,使用Line、Polyline、Circle、3DFace。

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