
- •Общие положения
- •Универсальный стержень (КЭ 10)
- •Специальные конечные элементы (КЭ 51, 53,54,55)
- •РЕШЕНИЕ СИСТЕМЫ КАНОНИЧЕСКИХ УРАВНЕНИЙ
- •РАСЧЕТ НА ДИНАМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
- •СУПЕРЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
- •Стержни
- •Плоское напряженное состояние
- •Плиты
- •Оболочки
- •Объемные элементы
- •Загружения
- •РАСЧЕТ НА УСТОЙЧИВОСТЬ
- •РЕШЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАДАЧ
- •Общие положения
- •Расчет физически нелинейных задач
- •Библиотека законов деформирования материалов
- •Типы дробления сечений стержней
- •Типы арматурных включений
- •Библиотека конечных элементов для физически нелинейных задач
- •Стержневые конечные элементы (КЭ 210 и 205)
- •Универсальный стержневой элемент (КЭ - 310)
- •Конечный элемент предварительного натяжения (КЭ 308)
- •Специальные конечные элементы односторонних связей
- •Одноузловой элемент односторонней связи (тип КЭ-261)
- •Двухузловой элемент одностоpонней связи (тип КЭ - 262)
- •Рациональная разбивка на конечные элементы
- •Объединение перемещений
- •Абсолютно жесткие вставки
- •Угол чистого вращения
- •Моделирование податливости узлов сопряжения элементов
- •Моделирование шарниров в стержневых и плоскостных элементах
- •Расчет на заданные перемещения
- •Введение связей конечной жесткости
- •Расчет на температурные воздействия
- •Моделирование предварительного напряжения
- •Учёт прямой и косой симметрии
- •Вычисление коэффициентов постели упругого основания
- •Учет работы конструкций совместно с упругим основанием
- •Расчет оболочек и плит, подкреплённых рёбрами
- •Задание весов масс и динамических воздействий
- •Сбор нагрузок на фундаменты
- •Расчетные сочетания нагрузок
- •Согласованная система координат для пластин
- •ПРИНЦИПЫ АНАЛИЗА РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЕТА
- •Правила знаков при чтении результатов расчета.
- •Результаты расчета на динамические воздействия
- •Суммарные усилия от динамических воздействий
- •Документирование
- •ЖЕСТКОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ
- •ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ПО РАЗЛИЧНЫМ ТЕОРИЯМ
- •Главные напряжения
- •КЭ плоской задачи теории упругости
- •КЭ плиты
- •КЭ объемного НДС
- •КЭ оболочки
- •Стержневые КЭ
- •Вычисление эквивалентных напряжений
- •Результаты расчета
- •РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
- •Назначение и возможности
- •Проектируемые сечения
- •Задание дополнительных данных для расчета
- •Конструктивные и унифицированные элементы
- •Проверки несущей способности элементов
- •Описание алгоритмов
- •Сквозной расчет
- •Локальный расчет
- •Представление результатов расчета
- •ПОДБОР И ПРОВЕРКА АРМИРОВАНИЯ В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
- •Армирование стержневых элементов
- •Проверка заданного армирования
- •Армирование пластинчатых элементов
mef>20 и для сквозных стержней при m>20; расчет выполняется как для изгибаемых стержней.
Проверка несущей способности канатов
•Канаты проверяются на прочность на основе п.4.33 [57] и на основе п.3.14 Пособия по проектированию стальных конструкций к [18].
Подбор сечений прокатных элементов происходит простым перебором от первого сечения в сортаменте по порядку, указанному на вкладке “Ограничения подбора”. Будет подобрано первое, удовлетворившее всем проверкам, сечение. По умолчанию профили отсортированы в порядке возрастания площадей сечений. Таким образом, по умолчанию подбирается сечение с наименьшей площадью. Изменить порядок сортировки профилей в сортаменте можно при помощи программы ЛИР-РС (редактируемый сортамент).
Подбор составных сечений происходит при помощи перебора всех возможных профилей. Например, сечение “Составной двутавр” подбирается так. Фиксируется стенка и происходит подбор пояса; затем фиксируется следующая стенка и вновь подбирается пояс, и так далее. В результате образуется множество решений, при котором удовлетворяются все проверки несущей способности, и из которого надо выбрать оптимальное. Оптимальное решение это либо сечение минимальной площади, либо (если сортамент и стенки, и полки отсортирован по стоимости) сечение минимальной стоимости. Поскольку сортаменты в своем исходном состоянии отсортированы по площади, по умолчанию будет подобрано сечение минимальной площади.
•При расчете сквозных колонн типа “Раздвинутые двутавры” и “Раздвинутые швеллеры”, подбор является оптимальным только для ветви. Если какие-либо проверки, касающиеся стержня колонны в целом, не выполняются, то происходит увеличение сечения полки ветви. К таким проверкам относятся: 1) проверки устойчивости стержня колонны; 2) проверки гибкости стержня колонны; 3) требования превышения гибкости колонны над гибкостью ветви на участке между узлами.
13.7 Сквозной расчет
Сквозной расчет предназначен для быстрого подбора или проверки поперечных сечений элементов во всей конструкции или в ее произвольном фрагменте.
Этот расчет позволяет получить:
1.таблицы результатов для произвольного фрагмента схемы. Результаты создаются в текстовом, HTML-, Excel - формате. Для создания файла результатов используйте команду Стандартные таблицы;
2.наглядное представление о работе сечений расчетной схемы. Цвет элементов расчетной схемы отображает использование несущей способности сечений по проверкам [18], позволяя визуально определить перегруженные или недогруженные элементы. Эту операцию удобно применять для быстрого поиска опасных сечений. Для вывода цветового представления служит команда Цветовое представление меню Результаты.
13.8 Локальный расчет
Этот режим работы позволяет рассчитать отдельное стальное сечение по задаваемым расчетным сочетаниям усилий. Режим применяется для
129
выполнения простых инженерных задач, касающихся непосредственно расчета по [18] как по результатам работы ПК ЛИРА, так и без таковых. Допускается производить как подбор, так и проверку элемента. Локальный или автономный расчет позволяет получить весьма подробную информацию об элементе. В окне локального расчета могут отображаться огибающие эпюры усилий, таблица с исходными данными для расчета элемента и таблица, содержащая подробные результаты расчета элемента и его поперечного сечения.
13.9 Представление результатов расчета
Для всех рассчитанных сечений выводятся результаты проверок по прочности и устойчивости (по первому предельному состоянию), по гибкости и прогибу (по второму предельному состоянию). Результаты выводятся в виде процентов использования сечения в сравнении с предельной несущей способностью по той или иной проверке. Результат выглядит следующим образом:
Процент использования по проверке %ис = |
100%* максимальноезначение |
|
предельнаянесущаяспособность |
||
|
При формировании результатов использовано также понятие процента использования по 1 предельному состоянию (1ПС) и по
2 предельному состоянию (2ПС).
Процент использования сечения по 1ПС — это наибольший из процентов по проверкам прочности и общей устойчивости, взятый по всем РСУ.
Процент использования сечения по 2ПС — это наибольший из процентов по проверкам предельной гибкости или прогибу, взятый по всем РСУ.
Процент использования сечения по местной устойчивости (МУ) — наибольший из процентов по проверкам устойчивости стенки и полки, взятый по всем РСУ.
%ис1ПС = max{%ис(i)} -- по прочности, устойчивости; %ис2ПС = max{%ис(i)} -- по гибкости, прогибу;
%ис МУ = max{%ис(i)} -- по устойчивости стенки, полки, где i≥1- количество РСУ
Результаты расчета представляются в табличной форме. Таблицы результатов формируются для выделенных на схеме элементов или же, если ничего не выделено, для всей схемы.
Форма таблицы зависит от вида элемента. Существуют таблицы для БАЛОК, СПЛОШНЫХ КОЛОНН, СКВОЗНЫХ КОЛОНН, ФЕРМ и КАНАТов. Таблицы результатов имеют следующий вид.
130

Балки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Проценты исчерпания несущей |
|
||||
Элемент НС Группа |
Шаг |
Фb |
способности балки по сечениям, % |
Длина |
||||
решетки |
min |
|
|
|
|
|
элемента |
|
|
|
нор |
тау с1 |
УБ |
Прг УС |
УП |
1ПС 2ПС М.У |
|
Колонны
|
|
|
Шаг |
|
|
|
Проценты исчерпания несущей |
|
|
|||||||
Элемент |
НС |
Группа |
решетки |
|
|
способности колонны по сечениям, % |
|
Длина |
||||||||
(ребер) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элемента |
|||
|
|
|
|
нор |
УY1 |
|
УZ1 |
УYZ |
ГY1 |
ГZ1 |
УС |
УП |
1ПС |
2ПС |
М.У |
|
Сквозные колонны
|
|
|
Шаг |
|
|
Проценты исчерпания |
несущей |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
решетки |
|
способности колонны |
|
|
, % |
|
|
Длина |
|||||
Элемент |
НС |
Группа |
|
по сечениям |
|
|
||||||||||
(ребер) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элемента |
|||
|
|
|
|
нор |
УY1 |
УZ1 |
Г>Г |
ГY1 |
ГZ1 |
УС |
УП |
|
1ПС |
2ПС |
М.У |
|
Фермы
|
|
|
|
|
|
|
Проценты исчерпания |
несущей |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
способности фермы |
по сечениям, % |
|
|
|||||||
Элемент |
НС |
Группа |
Шаг |
Приме- |
|
Длина |
|
||||||||||
планок |
чание |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
элемента |
|
|||
|
|
|
|
|
нор |
|
УY1 |
УZ1 |
ГY1 |
ГZ1 |
УС |
УП |
1ПС |
2ПС |
М.У |
|
|
Канаты
|
|
|
|
|
|
Элемент |
НС |
Группа |
Проценты исчерпания несущей |
Длина |
|
способности каната по сечениям, % |
элемента |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
В табл. 13.7 приводятся пояснения к шапкам таблиц результатов.
|
|
|
|
Таблица 13.7 |
ЭЛЕМЕНТ |
|
Номер конечного элемента |
|
|
НC |
|
Номер сечения по длине конечного элемента |
||
ГРУППА |
|
Группа |
унификации |
элемента, |
|
|
конструктивный элемент |
|
|
ШАГ РЕБЕР |
|
Шаг поперечных ребер жесткости или |
||
(РЕШЕТКИ) |
|
соединительной решетки (планок — в свету) |
||
ШАГ |
|
Шаг поперечных соединительных планок в |
||
ПЛАНОК |
|
свету |
|
|
Фb min |
|
Минимальный |
коэффициент |
поперечного |
|
|
изгиба |
|
|
Прг |
|
относительный прогиб балки (приближенно) |
131

Далее следуют проценты исчерпания несущей способности по проверкам СНиП:
нор |
|
нормальные напряжения |
|
|
тау |
|
касательные напряжения |
|
|
с1 |
|
приведенные напряжения |
|
|
УБ |
|
общая устойчивость балки |
|
|
УY1 |
|
устойчивость относительно оси Y1 |
||
УZ1 |
|
устойчивость относительно оси Z1 |
||
УYZ |
|
устойчивость колонны, сжатой в 2-х |
||
|
|
плоскостях |
|
|
ГY1 |
|
предельная гибкость относительно оси Y1 |
||
ГZ1 |
|
предельной гибкости относительно оси Z1 |
||
Г>Г |
|
отношение гибкости сквозной колонны к |
||
|
|
гибкости ветви *100% |
|
|
УС |
|
местная устойчивость стенки |
|
|
УП |
|
местная устойчивость сжатого пояса |
||
1ПС |
|
Сводный процент использования сечения по 1 |
||
|
|
предельному состоянию |
|
|
2ПС |
|
Сводный процент использования сечения по 2 |
||
|
|
предельному состоянию |
|
|
М.У |
|
Сводный процент использования сечения по |
||
|
|
местной устойчивости |
|
|
ДЛИНА |
|
Геометрическая |
длина |
конструктивного |
ЭЛЕМЕНТ |
|
элемента |
|
|
Для ферменных элементов печатается допустимый шаг соединительных планок. Шаг ребер жесткости для ферменных элементов не выводится. Если в ферменных элементах требуется постановка поперечных ребер жесткости, то в графе “Примечание” печатается слово “Ребр”. В таком случае для данного элемента необходимы ребра жесткости с шагом не более 3*hef .
Если в ферменных элементах для расчета был использован минимальный радиус инерции, тот в графе «Примечание» записывается слово «минІ».
132