3.3.8. Формирование расчетных сочетаний усилий

Формирование расчетных сочетаний усилий (РСУ) проводится в табличной форме путем задания различных параметров и логических связей между загружениями. Подробные разъяснения о процессе формирования таблицы РСУ приведены в справочной системе программного комплекса ЛИРА-САПР в разделе Справка.

 В соответствии со строительными нормами расчет армирования, подбор и проверка металлических сечений производится по наиболее опасным сочетаниям усилий. Поэтому для дальнейшей работы в режиме Железобетонные и стальные конструкции нужно производить расчет РСУ или РСН.

Вычисление расчетных сочетаний усилий (РСУ) производится по критерию экстремальных значений напряжений в характерных точках сечений элементов на основании правил, установленных нормативными документами (в отличие от вычисления РСН, где вычисления производятся непосредственным суммированием соответствующих значений перемещений узлов и усилий в элементах).

Зададим таблицу расчетных сочетаний усилий для данного примера.

Щелчком по кнопке – Таблица РСУ (панель РСУ на вкладке Расчет) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий.

 Так как вид загружений задавался в диалоговом окне Редактор загружений таблица РСУ сформировалась автоматически с параметрами, принятыми по умолчанию для каждого загружения.

В поле Строительные нормы выберите СП 20.13330.2011.

В данный момент параметр Номер загружения равен 1, в параметре Название загружения отображается название первого загружения, то есть «1-Постоянное».

Рассмотрим параметры, характеризующие загружения в таблице расчетных сочетаний усилий.

Параметры Номер загружения и Название загружения соответствуют номерам и названиям, принятым Вами в процессе задания нагрузок.

Наименование Вид загружения варьируется в зависимости в от выбранных норм:

• Постоянное (0);

• Временное длительное / Длительное(1);

• Кратковременное (2);

• Крановое кратковременное (3);

• Тормозное кратковременное (4);

• Сейсмическое (особое); (5);

• Особое / Эпизодическое (кроме сейсмического) (6);

• Мгновенное кратковременное (7);

• Ветровое статическое при учете пульсации (или любое неактивное) (9).

Цифра, указанная в скобках, соответствует коду вида загружения. В данном примере нами будут использоваться следующие виды загрузжений: постоянное, кратковременное, крановое и тормозное.

Параметр N группы объединяемых временных загружений используется для суммирования в таблице РСУ усилий от загружений, заданных отдельно. Необходимость распределения нагрузок по разным загружениям, которые затем принудительно объединяются, может быть вызвана, например, различными коэффициентами надежности по нагрузке _f. Если загружения, включенные в группу, создают различные разнознаковые усилия, то в РСУ войдут наиболее опасные для конкретного критерия.

Параметр Учитывать знакопеременность позволяет при составлении таблицы РСУ использовать усилия, вычисленные как от приложенных нагрузок, так и от нагрузок противоположных приложенным по знаку. Для активации параметра необходимо выставить флажок.

Параметр N группы взаимоисключающих загружений используется для того, чтобы исключить одновременное включение в таблицу РСУ усилий от загружений, которые в силу своей природы не могут действовать одновременно. Например, тележка крана не может одновременно максимально приблизиться к колоннам по осям «А» и «Б», поэтому загружения 4 и 5 являются взаимоисключающими. Снег не может распределиться по покрытию одновременно по двум различным схемам, поэтому загружения 2 и 3 являются взаимоисключающими. В нормальных климатических условиях ветер не может дуть одновременно с противоположных сторон, поэтому такие загружения также являются взаимоисключающими.

 Объединение или взаимоисключение загружений осуществляется путем присвоения одноименным параметрам цифрового целого значения, больше 1. Загружения, помеченные одинаковыми цифрами в параметрах «N группы объединяемых временных загружений» или «N группы взаимоисключающих загружений» при формировании таблицы РСУ будут объединяться или взаимоисключаться.

Параметр NN сопутствующих загружений позволяет включить в расчетное сочетание усилий усилия от загружений, возникновение которых обусловлено действием других загрузок. Например, горизонтальная поперечная нагрузка (тормозная крановая нагрузка), которая прикладывается к колонне, не может возникнуть, если на эту колонну не наехал кран. Поэтому загружение 6 сопровождает загружение 4, а загружение 7 сопровождает загружение 5. Допускается ввести два сопутствующих загружения, в строках необходимо ввести их номера.

Параметр Коэффициент надежности соответствует коэффициенту надежности по нагрузке _f. На основании этого числа выполняется автоматический переход от расчетных значений усилий к нормативным значениям для дальнейших расчетов по II предельному состоянию.

В графе Доля длительности задается коэффициент длительности действия в долях от единицы.

Параметры Ограничения для кранов и тормозов используются для установления лимита на одновременный учет усилий от крановых и тормозных загрузок. Например, для многопролетного здания и тормозные нагрузки кранов будут задаваться для каждого пролета, но одновременный учет их в РСУ противоречит требованиям раздела 4 [2].

Параметры Коэффициенты РСУ позволяют вводить коэффициенты сочетаний  для двух основных и особого сочетаний. По умолчанию значения коэффициентов принимаются в соответствии выбранными нормативными документами.

Постоянное загружение формируется нагрузками, которые принимаются с различными коэффициентами надежности по нагрузке _f. Например, для нагрузок от собственного веса конструкций _f=1.05, а для нагрузки от веса цементно-песчаной стяжки, использованной в кровле, _f=1,3. Самым точным было бы задать несколько загружений в соответствии со значениями коэффициентов, однако в нашем примере это приведет к неоправданному повышению трудоемкости создания расчетной схемы и анализа результатов. Поэтому в запас надежности примем Коэффициент надежности 1.1. Коэффициенты сочетаний также оставьте без изменения. Нажмите кнопку .

В сводной таблице для вычисления расчетных сочетаний усилий, расположенной внизу окна, перейдите на вторую строку. Введем характеристики для загружения «2 – Снег 1 вариант». В строке ввода для параметра N группы взаимоисключающих загружений напишите цифру 1. Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0.35. Нажмите кнопку .

Введем характеристики для загружения «3 – Снег 2 вариант». В строке ввода для параметра N группы взаимоисключающих загружений напишите цифру 1. Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0.35. Нажмите кнопку .

Введем характеристики для загружения «4 – Крановая 1». В первой строке ввода параметра NN сопутствующих загружений напишите цифру 6, во вторую строку ничего не вводите. Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0.60. Нажмите кнопку .В поле Ограничение для кранов и тормозов установите в поле Кран 1, Тормоз 1

Введем характеристики для загружения «5 – Крановая 2». В первой строке ввода параметра NN сопутствующих загружений напишите цифру 7, во второй строке ничего не вводите. Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0.60. Нажмите кнопку .

Введем характеристики для загружения «6 – Тормозное 1». Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0. Нажмите кнопку .

Введем характеристики для загружения «7 – Тормозное 2». Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0.60. Нажмите кнопку .

Введем характеристики для загружения «8 – Ветровое». Параметр Коэффициент надежности по умолчанию принимает значение 1.2. Параметр Доля длительности по умолчанию принимает значение 0.35. Установите флажок Учитывать знакопеременность. Нажмите кнопку .

Нажмите сверху окна кнопку – подтвердите завершение формирования таблицы РСУ.

Полученная таблица РСУ показана на рис. 3.29.

 Для того чтобы отредактировать таблицу РСУ необходимо выбрать строку с нужным загружением в Сводной таблице для вычисления РСУ или путем переключения параметра номер загружения, дальше внести изменения и нажать кнопку . Для сохранения изменений нажать кнопку в верхней части диалогового окна .

Рис.3.29. Диалоговое окно «Расчетные сочетания усилий» после задания всех характеристик загружений

Статический расчет рамы

Запустите задачу на расчет щелчком по кнопке – Выполнить полный расчет (панель Расчет на вкладке Расчет).