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项目作者： tsunoppy

项目描述 ：
Two way slab analysis by Fourier Method
高级语言： Python
项目地址: git://github.com/tsunoppy/twoWaySlab.git
创建时间： 2021-01-03T05:02:13Z
项目社区：https://github.com/tsunoppy/twoWaySlab
开源协议：
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twoWaySlab/２方向スラブの設計

GUI by wxpython

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Features

  • Follow Japanese Code
  • Calculate deflection and stress of the two way RC slab
  • Solve plate eq. directly by Fourier Method.
  • Import/Export by csv format.
  • Export pdf file report.

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Develop Memo

長方形版の応力は、設計実務においては主要な境界条件に対して、無次元化した数値表が用意されており、その値を用いて応力、変形を推定する事が通例となっています。既存の数値計算ソフトウェアはこの数値表を利用し、内外挿する事により求めているのが多いです。

本プログラムは、Poisson-Kirchhoffの薄板理論で支配される偏微分方程式を東博士によって考案された境地値で表された長方形平板の基本解を利用し、板内の撓み、及び応力を直接求めているところに、他のソフトウェアとは異なる特徴があります。

コードはPythonによって記述しました。算定にあたり、以下の手法をとっています。

  • ２方向長方形板の応力を有限フーリエ変換を用いた解を利用し、直接求めたものです。
  • 解の誘導は、”建築構造学体系11、平板構造、東洋一ほか”を参照してください。
  • 文献で求められている数式には一部誤記があるため、適宜修正しています。
  • 未定乗数を求める連立方程式はnumpyモジュールを利用して解きました。
  • 撓み関数から板内の応力は、開発スピードを優先し、sympyモジュールを利用して導関数を直接求めました。
  • この時、級数の打ち切りは5としました。
  • 計算プログラムはクラスとして定義し、クラスの名前はHigashiとなっています。

Image

Souce

  1. ├── README.md
  2. ├── aijRc.py
  3. ├── report.py
  4. ├── twoWaySlab.py
  5. ├── gui.py
  6. ├── higashi.py
  7. ├── gui.wxg
  8. ├── db
  9. │   ├── rcslab.txt
  10. ├── fonts
  11. │   ├── GenShinGothic-Monospace-Medium.ttf
  12. ├── images
  13. │   ├── 4sideFix.jpg
  14. │   ├── 4sideFix.png
  15. │   ├── m2.jpg
  16. │   ├── m2_2pin.jpg
  17. │   ├── m2_2pin2.jpg
  18. │   ├── m2_2pin3.jpg
  19. │   ├── m3-1pin.jpg
  20. │   ├── m3-1pin2.jpg
  21. │   ├── m3_1.jpg
  22. │   ├── m3_1pin.jpg
  23. │   ├── m3_2.jpg
  24. │   ├── m4pin.jpg

twoWaySlab.py

Main Program

Higashi.py

Calculation of the two way plate

how to

  1. obj = Higashi()
  2. obj.solve(Id_bound,lx,ly,t,w,creep,ec,nu,nmax,mmax)

input parameter

  • Id_bound: Boundary condition (1-5)
    Image
  • lx,ly: Shorter & Longer span (m)
  • t: Slab thickness (mm)
  • w: distributed load (kN/m2)
  • creep: Creep Factore (16)
  • nu : Poisson’s ratio (-)
  • nmax, mmax : Num. of the Fourier series (-)

    return

  • by list = [Mx1, Mx2, My1, My2, dv]
  • Mx1: Negative Momend at Ext. End for the shorter span
  • Mx2: Positive Moment at Cent. for the shorter span
  • My1: Negative Momend at Ext. End for the longer span
  • My2: Positive Moment at Cent. for the longer span

example console output

  1. #  Solve, four side fix plate
  3. ly/lx = 1.3333333333333333 nu= 0.0
  4. nmax = 5 mmax 5
  6. A = [[ 0.5090853   0.          0.          0.          0.          0.18675521
  7.   -0.01495861  0.0034888  -0.00129928  0.00061684]
  8.  [ 0.          0.14293034  0.          0.          0.         -0.03721607
  9.    0.02075058 -0.00756752  0.00327597 -0.00166207]
  10.  [ 0.          0.          0.08489664  0.          0.          0.01004821
  11.   -0.01285853  0.00747021 -0.00401272  0.00227042]
  12.  [ 0.          0.          0.          0.06063058  0.         -0.00391218
  13.    0.00716243 -0.00577602  0.00381133 -0.00243721]
  14.  [ 0.          0.          0.          0.          0.04715702  0.0018927
  15.   -0.00413512  0.00412076 -0.0032123   0.00230562]
  16.  [ 0.24900694 -0.04962143  0.01339761 -0.00521623  0.00252361  0.34803985
  17.    0.          0.          0.          0.        ]
  18.  [-0.01994481  0.02766744 -0.0171447   0.0095499  -0.00551349  0.
  19.    0.10611185  0.          0.          0.        ]
  20.  [ 0.00465173 -0.01009003  0.00996028 -0.00770136  0.00549435  0.
  21.    0.          0.06366198  0.          0.        ]
  22.  [-0.00173238  0.00436796 -0.00535029  0.00508177 -0.00428306  0.
  23.    0.          0.          0.04547284  0.        ]
  24.  [ 0.00082246 -0.00221609  0.00302723 -0.00324962  0.00307416  0.
  25.    0.          0.          0.          0.03536777]]
  27. y = [-1.76840332e-01  4.74081318e-03 -6.22833216e-04  1.62159911e-04
  28.  -5.93426112e-05 -1.39099658e-01  2.02765647e-03 -2.62809136e-04
  29.   6.84113770e-05 -2.50351648e-05]
  31. mx = inv(A)@y =  [-0.271811   -0.01676099  0.01236399 -0.00646475  0.00359169 -0.20818584
  32.  -0.02484464  0.01004986 -0.00472525  0.00259829]
  34. mx1 =  -0.06977026632967204
  35. my1 =  -0.056276894239432954
  37.  Search maximum value by x/a = dx =  0.02
  38.  x = 0.00 mmax = 0.02969
  39.  Search maximum value by x/a = dx =  0.026666666666666665
  40.  y = 0.00 mmax = 0.01310
  41. w(0,0) = 0.0314773344818457 -> 0.0236080008613843
  42. mx2= 0.0296938294167846
  43. my2= 0.0131015854262382
  44. (6.279323969670483, 2.67244464751061, 5.064920481548966, 1.17914268836144, 1.76389833295548)

aijRc.py

how to

  1. obj = Aij_rc_set()
  2. obj.Ra(index)
  3. obj.Ra_p(index,pitch)
  4. obj.Ec(fc,gamma)

input

  • index: “D10”, “D13”, ……, “D41”
  • pitch: “200”, “100”
  • fc: compressive concrete strength, N/mm2
  • gamma: concrete dry density, kN/m3

    return

  • obj.Ra: Area of the bar
  • obj.Ra_p: Area of the bar within 1.0 m
  • Ec: young modulus by AIJ Standard

Module

  • numpy
  • sympy
  • pandas
  • reportlab

report.py

use “./fonts/GenshinGothic-Monospace-Medium.ttf” for japanese
https://gammasoft.jp/blog/pdf-japanese-font-by-python/

  1. self.FONT_NAME = "GenShinGothic"
  2. GEN_SHIN_GOTHIC_MEDIUM_TTF = "./fonts/GenShinGothic-Monospace-Medium.ttf"
  3. # フォント登録
  4. pdfmetrics.registerFont(TTFont('GenShinGothic', GEN_SHIN_GOTHIC_MEDIUM_T

Log

2020/02/01

Csv入出力の実装

  • OnImport
  • OnEport

    2020/02/03

    pdfレポートの作成実装

Run

For Mac & Linux

Download souse code, then,

  1. python3 ./twoWaySlab.py

For Windows

By power shell

  1. > pyinstaller main.py --onefile --noconsole --icon=icons/twoWay_Icon.ico
  2. > mv ./images ./dist/twoWaySlab/
  3. > mv ./fonts ./dist/twoWaySlab/
  4. > ./dist/twoWaySlab/twoWaySlab.exe

or

  1. > pyinstaller twoWaySlab.spec
  2. > mv ./images ./dist/twoWaySlab/
  3. > mv ./fonts ./dist/twoWaySlab/
  4. > ./dist/twoWaySlab/twoWaySlab.exe

Check Release, and click main/rigidWink.exe!