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任意形状立体フレームの弾性応力解析
FAP-3
| 提供会社 | 株式会社 構造システム、株式会社 建築ピボット |
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荷重拾いから弾性応力解析、固有値解析、偏心率・剛性率計算まで
FAP-3は“使いやすさ”を重視し、必要最小限の操作で、正確な入力と計算結果の確認が簡単に行えることを目指して開発。入力ミスの修正ガイド機能や他のプログラムとの連携など、優れた機能を多数搭載し、平面フレームをはじめ、立体トラスや立体フレームなど、線材(部材)と平面板要素で構成された任意形状構造物の弾性応力解析、固有値解析、偏心率・剛性率の計算がスピーディーに行えます。複雑な形状をした構造物の場合にも入力しやすく、力の流れの確認にパワーを発揮します。また3次元ソリッドモデルで架構形状や解析結果の表示ができるため部材配置の確認や応力状態の確認が容易にできます。
複雑な形状の建物にも対応
- 荷重ケース100、荷重ケース組み合せ100以内の構造物(平面トラス／平面フレーム／平面格子ばり／立体トラス／立体フレーム)を扱います。 節点数や部材数に制限はありません。
- 節点と線材でモデル化できれば形状の制限はありません。また線材のほか面内応力を受ける平面板要素が混在する架構も扱います。
- 部材主軸の傾斜を指定できます。
- 荷重は部材や節点に作用する外力、モーメントのほかに支点の移動、熱や初期ひずみおよび自重(部材断面から自動計算)による応力も扱います。 またこれらは同一の荷重ケースで一度に作用させることができます。
- 入力した架構モデルや解析結果を3次元ソリッドモデルで表示できます。
データ入力／チェックが簡単
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平面トラス、立体フレームなど、構造形式に応じた入力画面が用意されているため、解析モデルの入力が簡単に行えます。
また、メニューや表示したい架構などを素早く選択できるツリーウィンドウで快適な操作環境を提供しています。
節点入力表 - データは、表や図形によるインタラクティブな入力と、テキスト形式による一括入力のどちらも可能です。 また、従来単位系／SI単位系に対応し、入力途中での単位系の変更や自動変換もできます。
- 解析する構造物の骨組や解析結果を図として(応力図、変位図、固有モード図など)表示します。 節点の名称、部材の断面名、支点および部材と節点の接合状態も表示することができ、CADのようにデータの追加・削除・修正なども可能です。
- 表計算ソフト(Microsoft Excelなど)で作成されたデータをクリップボード経由で利用することができ、入力作業がスピーディーに行えます。
- 節点座標や拘束条件、部材の属性などを表または3次元表示させた骨組で入力すると直ちに図形や表に反映して表示され、 データの確認や変更が容易に行えます。
- 節点、部材などの削除に伴い、関連するデータも同時に削除されるため、データの不整合によるエラーを防ぐことができます。 また、部材分割を行った場合、複雑な部材荷重も自動的に分割されます。
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画面に表示された骨組を使って節点番号を意識せずに、CADのような対話形式で、荷重や部材配置などのデータ入力ができます。
荷重のグループ配置 -
面荷重を用いることにより、床自重や風荷重を入力できます。
面の法線方向に荷重を作用させることができるため、風荷重の入力に便利です。
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各種CADデータを取り込み架構データを作成することや応力図をCADデータとして出力することができます。
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入力したデータが間違っていた場合に現れるメッセージウィンドウのエラーメッセージをダブルクリックすると、
修正箇所が表示されるのでデータ修正が迅速に行えます。
エラー修正
平面フレーム専用入力画面
- 平面フレーム専用画面により3次元座標を意識せず、平面フレーム専用の応力解析プログラムとして使用できます。
部材の接合条件・荷重など
充実した応力解析機能
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床荷重、風荷重などを四角形または三角形の面荷重として入力します。荷重の伝達方法は「亀の甲」、「X方向」、「Y方向」を指定できます。
小ばりの配置もできます。
面荷重の解析例 - 支点の浮き上がりを考慮した解析ができます。浮き上がり抵抗力を考慮できます。
- 支点には6つの自由度があり、それぞれの自由度について、自由、固定、半固定を指定できるほか、 支点が傾斜しているモデルの解析ができます。
- 拘束条件は同一支点に最大2つまで指定できるので、荷重ケースにより拘束条件を変えて解析することができます。
- 複数の節点について剛床として解くことや、特定の変位成分について同一の変位をすると仮定して解析することができます。
- 部材の変形成分としては、曲げ、せん断、軸方向のほかに、ねじれも考慮します。
- 節点と部材の接合状態は、自由、固定、半固定の指定が最大2つまで可能で、荷重ケースにより接合条件を変えて解析することができます。
- 節点・荷重・部材の平行複写、回転複写、対称複写機能によりデータ入力が効率的に行えるため、よりスピーディーに解析することができます。
回転複写 -
はり、柱断面のほか、壁エレメントやブレース材の入力も可能で、ブレースは指定により引張型ブレース(圧縮力を負担しないブレース)として
解析することができます。
壁エレメント - 部材断面は寸法のほか、断面性能で入力することもできます。 また、プログラムと共に提供されている鋼材データベースや、ユーザーが作成したデータベースから断面性能を取り込むことができます。
- 同時に複数モデルの解析が可能で、計算条件を変えたモデルの解析結果を画面に並べて表示し、 最適な設計へのシミュレーションを行うことができます。
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固有値解析が可能で、固有モードを図として表示します。
固有モード図 - 剛床が成り立つ立体フレームでは、X・Y方向の水平荷重による応力解析の結果を用いて、各階の偏心率・剛性率を求めることができます。
平面板要素
- 面内応力を受ける平面板要素を扱うことができますので、壁や床スラブの剛性を正確に評価することができます。
- 平面板要素は、配置したい位置をマウスで囲むことにより、簡単に配置できます。
- 平面板要素三角形要素に細分割して計算モデルを作成します。この分割は、分割法を指定するだけで、プログラムが自動的に行いますので、 入力の手間がかかりません。
- 平面板要素の解析結果として主応力図を出力します。
- 解析結果を平面板有限要素法応力解析プログラム「FEM-2D」(別売：税込157,500円, ASPでは提供していません)に転送し、
細部の変位や応力度の分布を詳細に表示することができます。
正確な解析結果表示
- 入力した荷重の形に応じて、応力図、変位図、モーメント図、せん断力図、変位図を正確に表示します。
詳細モーメント図 作用荷重 詳細変位図 詳細せん断力図 -
詳細応力図、変位図の表示で指定した部材上に集中荷重などがある場合は、作用点も含めて最大20ケ所までの応力値、
たわみ値を表示することができます。
多彩な出力機能
- 計算結果の出力(数値出力)は、HTML形式のため、Microsoft Excelでの表示や編集、Microsoft Wordへの貼り付けも容易に行えます。
数値出力 計算結果をMicrosoft Excel上で表示 -
応力図は曲げモーメント、せん断力、軸力を同時または個別に表示できます。
またフレーム全体の表示のほか、フレーム別や層別の表示が可能で、ツリーウィンドウで表示画面の切替が瞬時に行えます。
応力図(曲げモーメント・せん断力・軸力) -
応力解析結果を3次元ソリッドモデルで表示することができます。
表示は断面を複数に分割することや、材長方向に複数に分割し、それぞれの部分の応力度を応力度の大きさで色分け表示することで行います。
また変位の表示を同時に行うことができるため、応力分布の確認が容易にできます。
他のプログラムとの連携でさらに便利
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| 対応OS | ： | Windows98/Me/2000/XP |
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| CPU | ： | PentiumⅢ以上 |
| メモリ | ： | 256MB以上 |
| HD容量 | ： | 100MB以上の空き領域 |
| ディスプレイ | ： | 1024×768ドット True Color(16ビット)以上 |
| グラフィック | ： | OpenGLの機能をサポートできるビデオカードとドライバ |
