Этап 3. Загружение расчетной схемы рамы

3.1. Создание загружений

Управление функциями задания нагрузок выполняется в разделе Загружения инструментальной панели.

Для ввода сосредоточенных сил с помощью курсора и левой клавиши мыши нажимаем кнопку «Узловые нагрузки» инструментальной панели раздела Загружения. В результате этого откроется диалоговое окно «Ввод узловых нагрузок».

В этом диалоговом окне продемонстрирован вариант задания в узле направленной вниз вертикальной нагрузки, равной 1 кН. Вертикальная нагрузка имеет положительный знак, если имеет направление обратное по отношению к положительному направлению оси Z. Значение горизонтальной сосредоточенной силы в узле (нумерация узлов в общей системе координат) вводится в общей системе координат по направлению оси X со знаком «минус» если направлена в положительном направлении оси X.

Подтверждением выбранной нагрузки является нажатие кнопки ОК в этом окне. При этом окно исчезает и появится расчетная схема рамы.

Для приложения выбранной сосредоточенной силы к узлу расчетной схемы, на который она действует, подводим курсор узлу и нажимаем левую клавишу мыши. При этом квадратик, отмечающий выделенный узел, станет красного цвета. Окончанием процедуры загружения выделенного узла будет нажатие кнопки ОК с зеленой галочкой на инструментальной панели раздела Загружения.

Для загружения элементов рамы в меню раздела Загружения необходимо нажать кнопку «Нагрузки на стержни». Появится окно Задание нагрузки на стержневые элементы.

Далее:

1) выбирается система координат, в которой задается нагрузка (общая система координат).

2) указывается вид нагрузки (в нашем случае «Распределенная»).

3) указывается направление нагрузки в общей системе координат ( Z).

4) задается знак нагрузки (в данном случае он положителен, см. пояснение в подразделе 1.7) и ее значение. В окне задана нагрузка q = 20 кН/м.

После нажатия на кнопку ОК появится расчетная схема рамы.

С помощью мыши выделим элемент, к которому следует приложить заданную нагрузку (ось элемента станет красной), и нажимаем кнопку ОК с зеленой галочкой на инструментальной панели раздела Загружения. При нажатых на панели Фильтры отображения кнопках и на элементе расчетной схемы появятся изображение равномерно распределенной нагрузки, ее значение и знак.

Если загружение балки одновременно действующей нагрузкой сформировано, его необходимо сохранить. В нашем примере рассмотрено только суммарное загружение балки всеми нагрузками одновременно и ему при сохранении присвоено наименование «Суммарная» и присвоен номер 1.

3.2. Сохранение созданного загружения

Для сохранения какого-то созданного загружения необходимо нажать кнопку . на инструментальной панели Загружения. Появится диалоговое окно «Сохранить загружение», в котором задается имя загружения и нажимается кнопка ОК.

Появляется окно с сообщением о присвоении загружению номера. При согласии с присвоенным номером в окне сообщения нажимается кнопка ОК. При несогласии в диалоговом окне «Сохранить загружение» присваивается номер, задаваемым расчетчиком.

В результате получим расчетную схему рамы для МКЭ простроенную для расчетов по программе SCAD в виде, приведенном на рис.4.5 (вариант суммарного загружения двумя заданными нагрузками).

Внимание! Прежде чем из раздела Управление с помощью кнопки выйти в экран управления проектом для выполнения линейного расчета необходимо решить вопрос о назначении конкретных сечений на элементах расчетной схемы, в которых необходимо иметь численные результаты искомых усилий (в данном случае M и Q).

В программе SCAD в окне Назначения имеется кнопка , нажатие которой открывает диалоговое окно Вычисление усилий в дополнительных сечениях и узлах.

На стержневых элементах с линейной эпюрой M для ее построения и анализа достаточно иметь только по две ординаты. Для этого в окошке с названием «Количество сечений» надо ввести цифру 2. Затем нажать ОК и на появившейся снова расчетной схеме отметить элементы, в которых ожидается линейная эпюра M, и нажать кнопку ОК с зеленой галочкой на инструментальной панели раздела Назначения.

Аналогично на элементах с равномерно распределенной нагрузкой рекомендуется иметь усилия не менее чем в 3 сечениях по длине элемента: в сечениях по концам элемента и в среднем сечении. Далее последовательно выполняются только что описанные действия для назначения указанных трех сечений на отмеченных элементах.