materials.pyΥλικά
Ορισμός σκυροδέματος, χάλυβα και ινοπλισμένων πολυμερών FRP.
Concrete · Steel · FRPΑνάπτυξη λογισμικού
Η kane_pe είναι μια βιβλιοθήκη Python για επιλεγμένους υπολογισμούς του ΚΑΝ.ΕΠΕ. Αναπτύχθηκε στο πλαίσιο της διπλωματικής μου εργασίας, για να οργανώσει τους υπολογισμούς σε επαναχρησιμοποιήσιμο κώδικα.
kane_pe / Python package
from kane_pe.materials import Concrete
concrete = Concrete(fck=25)
print(concrete.fcd)01 / Η βιβλιοθήκη
Ο ΚΑΝ.ΕΠΕ. είναι ο Κανονισμός Επεμβάσεων για υφιστάμενα κτίρια. Η kane_pe μεταφέρει επιλεγμένες υπολογιστικές διαδικασίες σε Python, με χωριστά αντικείμενα για υλικά, διατομές και υπολογισμούς.
Απευθύνεται σε μηχανικούς, ερευνητές και προγραμματιστές που θέλουν να εξετάσουν τον κώδικα, να επαναλάβουν υπολογισμούς ή να τον ενσωματώσουν σε δικές τους εφαρμογές.
02 / Δομή
materials.pyΟρισμός σκυροδέματος, χάλυβα και ινοπλισμένων πολυμερών FRP.
Concrete · Steel · FRPsections.pyΓεωμετρία ορθογωνικών διατομών και δεδομένα οπλισμένου σκυροδέματος.
RectangularSection · ReinforcedConcreteSectionchecks.pyΜέθοδοι για τη συμπεριφορά διατομών και επεμβάσεις με FRP.
SectionCheck · FRPCheck03 / Εγκατάσταση
Οι παρακάτω οδηγίες αφορούν τη δημοσιευμένη έκδοση 0.1.0. Για χρήση του module checks εγκαθίσταται και η matplotlib, η οποία χρησιμοποιείται για τα διαγράμματα.
python -m venv .venv
# macOS / Linux
source .venv/bin/activate
# Windows PowerShell: .venv\Scripts\Activate.ps1
python -m pip install "kane-pe==0.1.0" matplotlibΣτα παραδείγματα εισάγουμε τις κλάσεις απευθείας από τα modules, όπως kane_pe.materials και kane_pe.sections.
04 / Παραδείγματα
Τα δύο παραδείγματα εκτελέστηκαν με τον κώδικα της 0.1.0. Δείχνουν τον τρόπο χρήσης του API για υλικά και γεωμετρία.
Οι αντοχές εισάγονται σε MPa και οι συντελεστές είναι αδιάστατοι.
from kane_pe.materials import Concrete, Steel
concrete = Concrete(fck=25, gamma_c=1.5)
steel = Steel(fyk=500, gamma_s=1.15)
print(f"fcd = {concrete.fcd:.2f} MPa")
print(f"fyd = {steel.fyd:.2f} MPa")fcd = 16.67 MPa
fyd = 434.78 MPaΟι διαστάσεις αυτού του παραδείγματος εισάγονται σε μέτρα. Η ροπή αδράνειας αφορά τον άξονα που αντιστοιχεί στον τύπο b·h³/12.
from kane_pe.materials import Concrete
from kane_pe.sections import RectangularSection
concrete = Concrete(fck=25)
section = RectangularSection(
width=0.30, # m
height=0.40, # m
H=3.00, # m, μήκος στοιχείου
material=concrete,
)
print(f"A = {section.area():.3f} m²")
print(f"I = {section.inertia():.6f} m⁴")
print(f"V = {section.volume():.3f} m³")A = 0.120 m²
I = 0.001600 m⁴
V = 0.360 m³05 / Αναφορά μεθόδων
Ο παρακάτω κατάλογος καταγράφει μεθόδους που υπάρχουν στον πηγαίο κώδικα. Για τις πλήρεις υπογραφές, τις προεπιλεγμένες τιμές και την υλοποίηση, συμβουλέψου το module checks.py.
check_lap_length(lb, ravdos_type="nevroseis")Μήκος παράθεσης και ενεργός αντοχή χάλυβα.
Επιστρέφει: Tuple με αντοχή, μήκος και μήνυμα.
calc_yield_strain(N)Παράμετροι διαρροής διατομής για δοσμένη αξονική δύναμη.
Επιστρέφει: Dictionary με ενδιάμεσες παραμέτρους.
calc_yield_moment(ry, jy)Υπολογισμός ροπής διαρροής από τις παραμέτρους ry και jy.
Επιστρέφει: Αριθμητική τιμή.
calc_stiffness(My, thita_y)Υπολογισμός δυσκαμψίας από ροπή και γωνία διαρροής.
Επιστρέφει: Αριθμητική τιμή.
perisfiksi(bp, dp, r, show_plot=True)Παράμετροι περίσφιγξης και διάγραμμα τάσης–παραμόρφωσης.
Επιστρέφει: Tuple: dictionary αποτελεσμάτων και Figure.
compute_shear(sj, thita, a, giop, n_FRP)Παράμετροι συμβολής FRP στην τέμνουσα. Υπάρχουν προεπιλεγμένες τιμές στον κώδικα.
Επιστρέφει: Dictionary με ενδιάμεσα και τελικά αποτελέσματα.
06 / Μεθοδολογία και όρια
Η βιβλιοθήκη αναπτύχθηκε ως υπολογιστικό μέρος της διπλωματικής μου εργασίας για υφιστάμενες κατασκευές οπλισμένου σκυροδέματος. Ο διαχωρισμός σε κλάσεις επιτρέπει την ανάγνωση των παραμέτρων και των εξισώσεων κάθε υπολογισμού.
Η 0.1.0 είναι ερευνητική έκδοση. Ο κώδικας περιέχει ασυνέπειες στη διαχείριση μονάδων και επιμέρους απλοποιήσεις. Η σελίδα παρουσιάζει το λογισμικό· δεν πιστοποιεί την κανονιστική ορθότητα των υπολογισμών του. Για χρήση σε μελέτη απαιτούνται έλεγχος εξισώσεων, μονάδων, παραδοχών και αντιπαραβολή με την εφαρμοζόμενη έκδοση του ΚΑΝ.ΕΠΕ.