5.6. Фрагментация

В данном примере при анализе результатов расчета целесообразно рассматривать отдельные конструктивные элементы вне схемы.

Для этого выделяется требуемый элемент, например, стойка, с помощью кнопки и указателя мыши и вызывается команда меню «Вид / Фрагментация». После чего на экране остается только выделенный элемент. Теперь с ним можно произвести перечисленные выше операции, построение эпюры продольных сил N от действия постоянных нагрузок, например (рис.5.7).

Существует также функция «Вид / Инверсная фрагментация», позволяющая оставить в рабочей области оставшиеся невыделенными элементы расчетной схемы.

После окончания анализа выделенного элемента для возврата в режим расчетной схемы необходимо вызывать команду меню «Вид / Восстановление конструкции».

5.7. Графический контейнер

Рис. 5.8. Графический контейнер в правой части окна ПК Лира

Д ля удобства пользователя при формировании отчета о расчете в ПК Лира существует функция «Окно / Графический контейнер».

Данная функция позволяет собирать копии экрана из различных окон приложения для их дальнейшей обработки. По умолчанию графический контейнер привязан к правой границе главного окна (рис. 5.8).

Графический контейнер состоит из двух частей: меню и списка изображений, помещённых в контейнер (рис. 5.9).

Меню графического контейнера содержит следующие пункты:

• добавить изображение ;

• сохранить изображение ;

• копировать изображение ;

• удалить изображение ;

• печатать .

6. Формирование отчета

После формирования расчетной схемы, задания нагрузок, расчета и анализа результатов необходимо сформировать отчет о проделанной работе. Отчет должен содержать всю необходимую информацию о расчете и не включать ничего лишнего.

В состав отчета входят:

1. Схемы нумерации (из графического контейнера):

1.1. Узлов;

1.2. Элементов;

1.3. Жесткостей элементов.

2. Таблицы (из интерактивных таблиц):

2.1. Узлов;

2.2. Жесткостей.

3. Таблицы нагрузок.

4. Результаты статического расчета:

4.1. Эпюры усилий (напряжений) в элементах;

4.2. Таблицы усилий (напряжений) в элементах.

5. Результаты расчета по деформациям:

4.1. Мозаики перемещений узлов;

4.2. Таблицы перемещений узлов.

7. Алгоритм расчета

Необходимыми пунктами расчета строительных конструкций в ПК ЛИРА являются:

1. Формирование расчетной схемы;

2. Установка связей в узлах;

3. Назначение шарниров;

4. Задание типов жесткости и их назначение;

5. Назначение нагрузок;

6. Анализ результатов расчета:

6.1. Вывод на экран эпюр внутренних усилий и мозаики перемещения;

6.2. Формирование стандартных и интерактивных таблиц

7. Формирование отчета

Библиографический список

1. ПК ЛИРА, версия 9. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций. Справочно-теоретическое пособие под ред. Академика АИН Украины А.С. Городецкого. К.-М.:2003. – 464 с.

2. ЛИРА 9.2. Примеры расчета и проектирования. Учебное пособие М.С. Барабаш, Ю.В. Гензерский, Д.В. Марченко, В.П. Титок – К.: издательство «Факт», 2005. – 106 с.

3. Лантух-Лященко А.И. ЛИРА. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций. – Учебное пособие. К.-М., ФАКТ, 2001, 312с.

1. Запустити ПК «ЛИРА» . Для цього натиснути «Пуск -> Все программы -> Lira Soft -> «ЛИРА» -> «ЛИРА» ». При відкритті ПК «ЛИРА» автоматично буде запропоновано вибрати тип розрахункової схеми (рис.1). У ПК «ЛИРА», як і у ряді інших ПК приймається, що вісь OZ завжди вертикальна, тобто є нормаллю до поверхні землі. У даному прикладі ми розглядаємо розрахунок плоскої ферми, тому виберемо варіант 2, як показано на рис.1 і натиснемо кнопку із зображенням зеленої «галочки» внизу цього вікна для підтвердження вибору. Кнопка «галочка» замінює кнопку «ОК», наявну в більшості ПК.

Вибір типу розрахункової схеми

2. Подвійним клацанням миші по синьому заголовку внутрішнього вікна, розвернемо його на повний розмір.

3. Першим етапом вирішення поставленої задачі є задання геометричної схеми завдання. Для цього є 3 варіанти:

а) безпосереднє використання інструментарію ПК «ЛИРА» для задання вузлів ферми і подальшого їх з'єднання елементами-стержнями;

б) використання спеціального інструменту «Ферми» для генерації схеми і подальшого коректування вручну.

в) імпорт геометрії з файлу «*.dxf», створеного, наприклад, в ПК Autodesk AutoCAD.

Тут відзначимо, що у кожного із способів є плюси і мінуси, проте останній варіант найбільш універсальний, оскільки дозволяє швидко імпортувати вже готову схему, зроблену наприклад, конструктором. Його і розглянемо. Вам знадобиться також попередньо підготувати такий файл. Припустимо, що файл називається «Ferma-36.dxf».

4. У меню програми виберемо «Файл -> Импортировать задачу», як показано на рис.2, далі вкажемо тип файлу «dxf-файлы (*.dxf)» і виберемо файл.

Початок імпорту.	Вибір файлу.

5. Натиснемо кнопку «Исходный размер», як показано на рис.4. Звернемо увагу на те, що площина ферми співпадає з площиною XOY (для того, щоб в цьому переконатися подивимося на нижній лівий кут екрану, де розташовується трійка глобальних осей координат OXYZ). Все відбулося правильно, оскільки в AUTOCAD ви швидше за все будували ферму в цих осях.

Вписування зображення в екран.	Відмітка вузлів і елементів.

6. Повернемо ферму так, щоб її площина співпала з площиною XOZ. Натиснемо по черзі кнопки «Отметка узлов» і «Отметка элементов» (рис.5) і методом виділення протяганням прямокутної області виділимо всю ферму (рис.6), після чого вона стане червоною.

Вибір ферми методом протягання

7. Далі в меню програми виберемо «Схема -> Корректировка -> Переместить выбранные объекты» (рис.7).

Вибір інструменту для переміщення ферми в просторі.

У вікні, що з'явилося, виберемо 4-у закладку і встановимо параметри як показано на рис. 8. Натиснемо кнопку «Зелена галочка з кружком» для підтвердження вибору.

8. Ферма займе правильне положення. Якщо це не так, повторіть процедуру повороту з потрібним кутом повороту, наприклад, ±180. Закрийте вікно «Перемещение объектов». Відмініть виділення ферми, вибравши в меню програми «Выбор -> Отмена выделения» або натиснувши на панелі інструментів кнопку із зображенням зеленого пензлика .

9. Наступним етапом є задання зв'язків, що обмежують переміщення конструкції в просторі. Відобразимо номери вузлів ферми. Для цього в меню програми виберемо «Опции -> Флаги рисования».

У вікні, що з'явилося (див. рис.9), по черзі натиснемо зверху вниз елементи, виділені червоним кольором після чого у ферми відобразяться вузли і можна закрити вікно «Показать».

Задання параметрів повороту навколо осі OX.	Відображення вузлів.

10. На відображенні ферми ми бачимо, що багато вузлів «налазять» один на одного, тобто є «зайві» вузли. Це відбувається тому, що при побудові схеми в CAD-програмі були допущені неточності при стикуванні вузлів. Очистимо схему від зайвої інформації, вибравши в меню програми «Схема -> Корректировка -> Упаковка схемы». У вікні, що з'явилося, виберемо в розділі «Исключить из расчетной схемы» «Висячие узлы», після чого натиснемо кнопку «Зелена галочка з кружком» для підтвердження вибору. Закриємо вікно «Упаковка».

11. Проте ми бачимо, що центральний нижній вузол заданий невірно. Для видалення «зайвих» вузлів виберемо інструмент «Отметка узлов» (див. рис.5). Кнопку «Отметка элементов» відіжмемо . Наведемо вістря покажчика миші прямо на вузол, що лежить між вузлами 13 і 16 і натиснемо ліву кнопку миші. Система видасть вікно із запитом: який з трьох вузлів вибрати. Виберемо рядок «Вузол 3» і натиснемо кнопку «Зелена галочка». Для видалення вузла натиснемо на клавіатурі кнопку «Delete». Звернемо увагу, що це приведе до видалення нижніх поясів. Мабуть при побудові в CAD-програмі вони були задані двома відрізками. Для системи «ЛИРА» необхідно задавати стержні окремо, так, щоб стержень не мав точок перетину з іншими стержнями всередині себе. Ще раз натиснемо на вузол, що лежить між вузлами 13 і 16. У вікні запиту виберемо «вузол 23», натиснемо кнопку «Зелена галочка». Для видалення вузла натиснемо на клавіатурі кнопку «Delete». Віддалилися ще два стержні. Натиснемо кнопку «Отметка элементов» і відіжмемо кнопку «Отметка узлов» . Виберемо елементи верхнього поясу, натиснувши на стержні між вузлами 11, 25 і 25,1. Верхні пояси стануть червоними. Це ще раз підтверджує неправильність побудови схеми в CAD-системі. Натиснемо на клавіатурі кнопку «Delete». Схема набуде вигляду, як на рис. 10.

Схема з видаленими поясами

12. Добудуємо бракуючі стержні. Для цього в меню програми виберемо «Схема -> Корректировка -> Добавить элемент » (рис. 11).

Вікно «Добавить элемент»

Далі, потрапляючи кінцем покажчика миші в зелені точки, що зображають вузли, проведемо побудову бракуючих стержнів, по черзі натискаючи (при черговому натисненні між першим вказаним вузлом і курсором тягнутиметься «гумова нитка») на вузли 6 і 9, 9 і 10, 10 і 5, 5 і 12, 12 і 11. Перш, ніж продовжити, виберемо інструмент «Отметка узлов» і клацнемо на вузол 25. Як бачимо, в цьому вузлі залишилися два накладені вузли. Виберемо у вікні, що з'явилося, «Вузол 25» і видалимо його, натиснувши на клавіатурі кнопку «Delete». Відіжмемо кнопку «Отметка узлов» і продовжимо з'єднання вузлів, для чого включимо у вікні «Добавить элемент» «прапорець» «Указать узлы курсором». Далі вибираємо 11 і 2, 2 і 1, 1-18, 18-15, 11-24,24-1, 2-24, 24-16, 24-13, 13-4, 4-7, 16-14, 15-17, 17-22, 22-19, 21-14. Очистимо схему від зайвої інформації, вибравши в меню програми «Схема -> Корректировка -> Упаковка схемы». У вікні, що з'явилося, відразу натиснемо кнопку «Галочка з кружком», закриємо вікно «Упаковка». Отже, ми завершили коректування геометричної схеми.

13. Далі слід задати зв'язки. Натиснемо кнопку «Отметка узлов» і виберемо опорний вузол 6. Далі в меню програми виберемо «Схема -> Связи». Оскільки у вузлі 6 у нас розташовується шарнірно-нерухома опора, то встановимо прапорці у вікні «Связи в узлах» як показано на рис.12. При вибраній схемі (ознаці) задачі два переміщення і поворот допустимими ступенями вільності є переміщення уздовж осей X і Z і поворот навколо осі OY (UY). Натиснемо «галочку з кружком».

Задання зв'язків у вузлі 6	Задання зв'язків у вузлі 20

Далі виберемо вузол 20 (другий опорний вузол) і у вікні зв'язку у вузлах задамо тільки зв'язок по Z (рис. 13). Натиснемо «галочку з кружком». Положення опорних вузлів ферми показане на рис. 14. Закриємо вікно «Связи в узлах».

Опорні вузли ферми 6 і 20, показані номери елементів

14. Наступний етап задання жорсткостей елементів. Натиснемо кнопку «Отметка элементов» і відпалюватимемо кнопку «Отметка узлов» . Далі включимо режим відображення номерів елементів для чого в меню виберемо «Опции -> Флаги рисования».

У вікні, що з'явилося, «Показать» натиснемо послідовно елементи, зверху вниз, як показано на рис. 15.

15. Перейдемо на другу закладку у вікні «Показать» «Узлы» і знімемо верхній прапорець, потім знизу натиснемо кнопку із зображенням олівця. Це приведе до відключення номерів вузлів. Закриємо вікно «Показать». Перед завданням жорсткостей необхідно визначиться з їх кількістю. Їх кількість залежить від кількості стержнів тих, що відрізняються своєю роботою, матеріалом, умовами закріплення. Тут також відзначимо, що оскільки ми збираємося провести підбір перетинів елементів ферми, то початкові значення

Вивід номерів елементів

перетинів можна задати будь-якими, наприклад, «Уголок равнополочный 30х30х4». Тут тільки слід врахувати, що далі при роботі в модулі «ЛИР-СТК» може не опинитися інформації про сталь для деяких перетинів. Тому треба попередньо визначиться з сумісністю перетинів в модулях програми. Пропонований нами перетин «Уголок равнополочный 30х30х4» вже перевірено.

У таблиці 1 приведена необхідна для ухвалення рішення інформація про ліву півферму. Для заповнення стовпця ly припускаємо, що покриття по прогонах. Стовпець _с заповнюємо після виконання статичного розрахунку, коли стане відомо, як працює стержень: стиск чи розтяг.

Таблиця 1.