Program ABC Rama3D pozwala na analizę statyki i dynamiki dowolnego płaskiego i przestrzennego ustroju prętowego, a w szczególności:

  1. Belki,
  2. Rusztu,
  3. Kratownicy,
  4. Ramy płaskiej,
  5. Ramy przestrzennej.

Model potrzebny do obliczeń tworzony jest graficznie przy pomocy myszy wykorzystując mechanizmy znane z systemów CAD m.in. podkład punktów "magnetycznych". Wbudowane mechanizmy automatycznie dzielą wprowadzone elementy łącząc nowe fragmenty modelu z już istniejącymi. Program ma procedury generacyjne dla zadawania łuków kołowych, eliptycznych i parabolicznych, oraz pozwala powtarzać wybrane fragmenty tworzące motywy przesuwając je liniowo, obracając wokół osi lub po spirali.

 


W programie przewidziano dwa poziomy możliwości. Podstawowy, który pozwala na pracę w powszechnie stosowanym zakresie, i który cechuje się znaczną prostotą obsługi, oraz poziom pełny, dający użytkownikowi złożone narzędzia i pełną swobodę w modelowaniu, ale wymagający od niego dość dużego doświadczenia.

 


W modelu można przyjąć następujące obciążenia:

  • Siły i momenty skupione (można je czytać z pliku),
  • Siły rozłożone liniowe (prostokątne i trapezowe) typu: wiatr, śnieg, ciężar, lód (proporcjonalne do obwodu przekroju i grubości oblodzenia),
  • Ciężar własny obliczany automatycznie po zdefiniowaniu kierunku grawitacji,
  • Rozkłady temperatur węzłowych,
  • Przyrosty temperatur w poprzek przekroju,
  • Skurcze technologiczne i montażowe,
  • Przemieszczenia wstępne podpór, w tym szkody górnicze (wybrzuszenia i rozpełzania),
  • Siły masowe ruchu obrotowego,
  • Siły ruchome (normowe drogowe, kolejowe i dowolny układ sił)

 

W programie jest procedura automatycznego rozkładania obciążeń powierzchniowych np. parcia wiatru na płatwie lub krokwie.

 


W modelu można założyć podparcie na podporach idealnie sztywnych, jak również można wprowadzić podpory podatne o sztywnościach zadanych przez użytkownika. Można wprowadzić model na fundamentach których sztywność podparcia jest obliczana przez program na podstawie wymiarów. Ponadto można modele posadowić na podłożu sprężystym. Wszystkie podparcia mogą mieć cechy nieliniowe (jednostronność, ograniczona nośność i składowe z tarciem).
Rozwiązanie można otrzymać dla modelu w którym nie zadano danych materiałowych ani przekrojów.
W programie są procedury zaawansowanego modelowania, które pozwalają np. zakładać dowolnie zorientowane układy węzłowe, w których z kolei można zadawać warunki brzegowe w formie podpór jak i odebranych stopni swobody. Te ostatnie mogą modelować np. warunki symetrii lub antysymetrii. Można też wprowadzić zależność stopni swobody w węzłach umieszczonych w różnych miejscach modelu. W modelu mogą być przeguby obrotowe i suwakowe. W zadaniu można wprowadzić zmienną strukturę modelu (różny układ podpór i liczba prętów) w każdym schemacie obciążenia. Ta ostatnia możliwość jest przeznaczana do szczegółowej analizy stanów montażowych jak i faz budowy w trakcie wznoszenia obiektu. Kolejną możliwość złożonego modelowania to uwzględnianie wpływu sił poprzecznych na energię sprężystą elementów. W elementach można zakładać cechy nieliniowego cięgna. Można też otrzymać rozwiązanie wg teorii II-go rzędu.
Program posiada bazę z danymi przekrojowymi dla wszystkich profili walcowanych i spawanych ujętych w PN, DIN i GOST. Użytkownik może tworzyć własne bazy danych, może też składać dowolne przekroje złożone z profili prostych. W programie jest możliwość obliczania efektywnej sztywności przekrojów drewnianych.

 


W obiektach stalowych można przeprowadzić wymiarowanie wg PN-90/B-03200. Program automatycznie oblicza stopień wyczerpania nośności przekrojów i prezentuje je w formie barwnej mapy. Dla przekrojów klasy czwartej wstępnie przyjmuje normowe rozstawy żeber poprzecznych. Potem można wskazać fragmenty obiektu w których będą określone warunki nośności elementów z uwzględnieniem stateczności ogólnej i zwichrzenia. Współczynniki długości obliczeniowej można wyznaczać w oparciu o interaktywne definiowanie przesuwności węzłów lub w sposób ścisły. W tym ostatnim przypadku sztywności podparcia wydzielonego fragmentu obiektu są wyznaczone poprzez liczby wpływu. Przy wymiarowaniu wybranego fragmentu, dla przekrojów klasy 4 będzie można wprowadzić faktyczne rozstawy żeber poprzecznych. Procedura tworzy plik dokumentacyjny, który może obejmować wszystkie kroki lub tylko najważniejsze informacje. W programie przewidziano możliwość sporządzania zestawień z wymiarowania, o składnikach wybranych przez użytkownika.

 


Procedura ścisłego obliczania współczynników długości wyboczeniowej może być wykorzystana autonomicznie do wyznaczania siły krytycznej i postaci wyboczenia. Przy tej operacji nie ma ograniczeń na liczbę materiałów i przekrojów wybranego fragmentu modelu.

 


W obiektach drewnianych można przeprowadzić wymiarowanie wg PN-B-03150:2000. Podobnie jak w elementach stalowych najpierw pokazywana jest mapa stopnia wyczerpania nośności przekroju, a potem można wyznaczyć stopień wyczerpania nośności elementu z uwzględnieniem stateczności i zwichrzenia. Z przebiegu wymiarowania tworzona jest dokumentacja. W przypadków drewnianych przekrojów złożonych, z łącznikami mechanicznymi, efektywna sztywność elementów uwzględniania jest już w rozwiązaniu statycznym co pozwala otrzymać rzeczywiste warunki eksploatacyjne.

 


W ramach żelbetowych można zwymiarować zarówno belki jak i słupy wg PN-B-03264:2002. W belkach prowadzone jest wymiarowanie na zginanie i na skręcanie, a w słupach na zginanie w obu kierunkach. Do wymiarowania brane są krawędziowe wartości sił wewnętrznych, wymaga to tylko podania odległości. Podpowiadane są wartości określone automatycznie z danych przekrojowych. Moduł wymiarowania pozwala na automatyczne rozmieszczenie zbrojenia.

 


Po obliczeniach można utworzyć dodatkowe warianty wyników jako superpozycje ze skalowaniem z wariantów bazowych odpowiadających przyjętym schematom obciążenia. Każdy wariant wyników, bazowy i dodatkowy może otrzymać jeden z pięciu statutów: stały, zmienny, warunkowy, zależny lub wyłączony. Ponadto można założyć mnożniki obciążenia różne dla wartości dodatnich i ujemnych, oraz mnożnik udziału w obwiedni. W jednym zadaniu można wprowadzić kilka zestawów atrybutów i mnożników obciążenia i w łatwy sposób wymieniać je, otrzymując wartości ekstremalne obliczone przy różnych założeniach. Przy wyznaczania wartości ekstremalnych można też założyć uwzględnianie współczynnika jednoczesności. Przy liczeniu obwiedni można założyć wielkość wiodącą, z pozostałymi stowarzyszonymi, lub obliczyć obwiednie dla każdej składowej niezależnie. Odczytując wartości ekstremalne można poznać numery wariantów wchodzących do nich, z możliwością automatycznego tworzeniem wariantów dodatkowych.

 

 

Zasadniczo wartości ekstremalne są obliczane wg algorytmu sumowania wartości cząstkowych, ale można wybierać wartości ekstremalne poprzez wybór ze stałych.
W programie obliczane są naprężenia normalne dla wszystkich narożników przekroju. Jeśli włączona jest obwiednia to będzie liczona obwiednia naprężeń! Rozkład naprężeń pokazywany jest w formie barwnego rozkładu wraz z legendą przyporządkowującą kolory wartościom. Można też pokazać wykresy rzędnych. Poza naprężeniami normalnymi obliczane są naprężenia tnące wywołane siłami poprzecznymi i momentem skręcającym. Wskazując dowolne miejsce modelu można poznać rozkład naprężeń na przekroju, wraz z położeniem osi obojętnej.

 

 

Program Rama3D oblicza też naprężenia styczne wywołane siłami poprzecznymi i momentem skręcającym. Dla wybranego odcinka lub łuku można poznać przebieg wszystkich sił wewnętrznych.

 


W obliczeniach dynamicznych wyznaczane są wartości i postacie częstości własnych. Użytkownik sam deklaruje ile najniższych częstości ma być wyznaczone. Zastosowana procedura pozwala wyznaczyć również częstości własne układu w którym wprowadzono bezmasowe elementy sprężyste, a masy skupiono w wybranych węzłach. Postacie drgań własnych mogą być prezentowane w formie animacyjnej.

 

 

Program posiada rozbudowanego suflera, który wyświetla opis poszczególnych opcji. Opis może być wyświetlany w trybie początkującego użytkownika i wtedy pierwsze wywołanie każdej opcji będzie poprzedzone wyjaśnieniem jej działania, oraz w trybie wywołania indywidualnego. W trybie początkującego użytkownika w programie są dostępne tylko niezbędne opcje.

 

Z programem współpracuje Moduł Połączenia. W module można zaprojektować następujące typy połączeń:

  • pręt z blachą węzłową,
  • belka ze słupem,
  • belka z podciągiem.
  • belka z belką.

Każde z tych połączeń może wystąpić w dwóch odmianach: jako skręcane śrubami i jako połączenie spawane. Można też wprowadzić połączenie mieszane, gdzie elementy pośrednie mogą być złączone z jednej strony spawaniem, a z drugiej strony będą połączone śrubami. Elementami pośrednimi mogą być kątowniki jak i blachy, czy żebra.

Użytkownik wybiera trzema węzłami miejsce połączenia i program sam określa typ połączenia. Jeśli nie może określić typu, wtedy zgłasza menu, z którego użytkownik może określić rodzaj złącza.
Dla każdego typu połączenia przeprowadzane są obliczenia wszystkich, wymaganych przez normę PN-90/B-03200, warunków nośności i pokazywana jest liczba określająca wynikową nośność złącza. Obliczenia mogą być prowadzone też dla obwiedni sił występujących w złączu i wtedy program pokazuje sześć nośności odpowiadających przypadkom ekstremalnych obciążeń, przy różnych składowych wiodących. Użytkownik może wybrać każdy z sześciu przypadków i poznać szczegółowy tok obliczeń. Obliczenia mogą być bezpośrednio drukowane, lub przenoszone bezpośrednio do następujących programów: Microsoft Word, Microsoft Excel, OpenOffice lub Adobe Reader (format PDF). Dokumentację obliczeń można sporządzać jako pełną lub uproszczoną.

  • Moduł pozwala na łatwą zmianę wszystkich parametrów materiałowo - geometrycznych połączenia tak by osiągnąć zamierzoną nośność.
  • Moduł posiada szeroki system podpowiedzi i pomocy (help).
  • Moduł może być integralnie związany z analizowanym zadaniem jak i może być wywołany autonomicznie. W tym ostatnim przypadku liczba danych jest powiększona o: typy przekrojów elementów w złączu i obciążenia.

Wstępna plansza połączenia pręta z blachą węzłową.

 

Wstępna plansza połączenia belki ze słupem.

 

Wstępna plansza połączenia belki z podciągiem.

 


Wstępna plansza połączenia zakładkowego (belka-belka)


Z programem współpracuje Moduł Połączeń. Opis tutaj.


Licencja pozwala zainstalować program na wszystkich używanych komputerach. Sam program zabezpieczony jest kluczem USB. Pozwala to łatwą zmianę stanowiska pracy.

sk design