2.3.3 Побудова плоскої стержневої моделі споруди

Встановимо курсор на розділ дерева Расчетная схема і натиснемо ліву кнопку миші. Управління передається графічному препроцесору, за допомогою якого виконується синтез розрахункової схеми. Інструментальна панель препроцесора (рис. 2.4) включає різні функції створення геометрії системи, призначення граничних умов, навантажень і т.п.

Рис. 2.4

2.3.3.1. Формування прототипу рами

Встановимо курсор на закладці Схема і натискуємо ліву кнопку миші. В полі інструментальної панелі натискуємо на кнопку Генерация прототипа рамы, після чого на екран виводиться діалогове вікно Генерация прототипа рамы, в якому вибираємо схему багатоповерхової рами і натискуємо кнопку ОК.

В діалоговому вікні Задание параметров регулярной рамы вводимо параметри геометричної схеми рами: в лівій частині — для прольотів, в правій — для поверхів (рис. 2.5). В розділі Связи вимикаємо режим Автоматическая установка связей і натискуємо кнопку ОК.

Рис. 2.5

Відобразимо номера вузлів та елементів, натискуючи кнопки відповідно Номера узлов та Номера элементов на панелі Фильтры отображения (рис. 2.6).

Рис. 2.6

В результаті в графічному полі екрану отримуємо початкову схему рами (рис. 2.7).

Рис. 2.7

2.3.3.2. Коригування схеми рами

Для цього користуємося розділом Узлы и элементы головної панелі інструментів.

Вилучимо зайві вузли. Для цього активізуємо кнопку Узлы і натискуємо кнопку Удаление узлов. Вибираємо курсором на розрахунковій схемі вузли 1, 9, 13, 17, 20, 21, 22, 24, що вилучаються (вони відображуються червоним коліром). Натискуємо кнопку ОК. Одночасно з вилученням вузлів будуть вилучені і елементи, що до них примикають.

Вилучаємо зайві стержні. Для цього активізуємо кнопку Элементы і натискуємо кнопку Удаление элементов. Вибираємо курсором на схемі елементи 22, 23, 26, 28, що вилучаються, і натискуємо кнопку ОК в інструментальній панелі.

Доповнюємо раму необхідними елементами. Для виконання цієї операції активізуємо кнопку Элементы і натискуємо кнопку Добавление стержней. Встановимо курсор на вузол 18, натискуємо ліву кнопку миші, курсором “тягнемо нитку” від вузла 18 до вузла 23 і знову натискуємо кнопку миші. Те ж саме повторюємо для вузлів 23, 16.

2.3.3.3. Перенумерація вузлів і елементів

Для виконання перенумерації в розділі Управление натискуємо кнопку Упаковка

данных. В діалоговому вікні SCAD у відповідь на питання натискуємо кнопку ДА і

отримуємо потрібну схему рами (рис. 2.8).

Рис. 2.8

2.3.3.4. Призначення жорсткостей елементам

Для цього користуємося розділом Назначение головної панелі інструментів. Натискуємо кнопку Назначение жесткости стержням. В діалоговому вікні Жесткости стержневых элементов активізуємо перемикач Параметрические сечения і в режимі Параметрические сечения, що задається за допомогою відповідної закладки, вводимо значення питомої ваги ρ=78 кН/м³ (вводиться у вигляді 78), модуля пружності Е=210⁸ кН/м² (2е+8), натискуємо на кнопку з зображенням прямокутного перерізу, вводимо розміри b=20 см (20), h=10 см (10), натискуємо кнопки Контроль і отримуємо на екрані зображення, яке представлено на рис. 2.9.Далі натискуємо кнопку ОК.

Тепер приступаємо до призначення встановленого типу жорсткості елементам схеми. Для цього курсором відмічаємо на схемі всі вертикальні стержні і натискуємо кнопку ОК інструментальної панелі. В результаті проведених операцій вертикальним стержням призначена жорсткість першого типу, яка формується на основі вищепризначених параметрів.

Далі всім іншим стержням аналогічно призначаємо жорсткість другого типу. Для цього в тому ж розділі Назначение натискуємо кнопку Назначение жесткости стержням.

Рис. 2.9

В діалоговому вікні Жесткости стержневых элементов активізуємо перемикач Параметрические сечения і в режимі Параметрические сечения, що задається за допомогою відповідної закладки, не змінюючи значень питомої ваги і модуля пружності, натискуємо на кнопку з зображенням трубчастого перерізу, вводимо розміри величин D (25) та d (20), натискуємо кнопки Контроль і ОК. Потім, відмітившии курсором на схемі рами горизонтальні та похилі стержні, натиснувши кнопку ОК інструментальної панелі призначаємо їм другий тип жорсткості.

2.3.3.5. Накладання в’язів в опорних вузлах рами

Д

Рис. 2.10

ля виконання цієї операції в розділі Назначение інструментальної панелі за допомогою кнопки Установка связей в узлах визиваємо діалогове вікно Связи. В режимі Полная замена натискуємо кнопки X, Z, UY (рис. 2.10) і натискуємо кнопку OK. Позначаємо курсором на схемі вузол 2 і натискуємо кнопку ОК інструментальної панелі, що забезпечує жорстке защемлення опорного вузла 2 рами в площині XZ. Подібну операцію повторюємо для шарнірно-нерухомого вузла 1 (активізацією кнопок X, Z), і шарнірно-рухомого вузла 3 (активізацією кнопки Z). Візуальний контроль правильності постановки опорних в’язів виконуємо натисненням кнопки Связи на панелі Фильтры отбражения

2.3.3.6. Призначення умов примикання стержнів до вузлів

В тому ж розділі Назначение за допомогою кнопки Установка шарниров визиваємо діалогове вікно Условия примыкания стержней. Для звільнення від кутових в’язів (відносно місцевої координатної осі Y1 стержня 14) натискуємо кнопки Uy для першого і другого кінцевих вузлів цього стержня (рис. 2.11) і кнопку ОК. Вибираємо курсором на схемі стержень 14 і натискуємо кнопку ОК інструментальної панелі, що забезпечує циліндрично-шарнірне (відносно осі Y1) приєднання кінців стержня 14 до вузлів 8 та 9. Аналогічно звільняємо в’язі Uy на початку стержнів 16 і 17, що забезпечує таке ж приєднання кінців цих стержнів до вузла 14.

Рис. 2.11

Слід зауважити, що в’язі на кінцях стержнів орієнтовані відносно відповідних місцевих систем координат стержнів.

Візуальний контроль правильності постановки шарнірів виконуємо натисненням кнопки Шарниры на панелі Фильтри отображения.

2.3.3.7. Завдання схеми навантаження рами

В розділі Загружения кнопкою Нагрузки на стержни визиваємо діалогове вікно Задание местных нагрузок на стержневые элементы. За допомогою кнопок призначаємо систему координат (в даному прикладі — Общая система координат), характер навантаження (Распределенная), напрямок дії цього навантаження (Х) та його значення (0.2) і натискуємо кнопку ОК. На схемі відмічаємо стержні 10, 11, 12 і підтверджуємо кнопкою ОК інструментальної панелі.

Повторюємо аналогічні операції для зосередженої сили P: розділ Загружения, кнопка Нагрузки на стержни, вікно Задание местных нагрузок на стержневые элементы, перемикачі Общая система координат, Сосредоточенная, Z (паралельно осі Z), значення 4 для параметра Р і 2 для параметра А1 (рис. 2.12), кнопка ОК. На схемі відмічаємо стержень 14 і підтверджуємо кнопкою ОК інструментальної панелі.

Рис. 2.12

Подібні операції виконуємо для зосередженого вузлового моменту: розділ Загружения, кнопка Узловые нагрузки, вікно Ввод узловых нагрузок, перемикач Uy, значення моменту –5, кнопка ОК. На схемі відмічаємо вузол 4 і підтверджуємо кнопкою ОК інструментальної панелі.

Слід зауважити, що вузлове навантаження задається завжди відносно загальної координатної системи. У вікні, де вводяться числові значення навантажень, показані пояснюючі схеми їх додатніх напрямків.

Візуальний контроль навантажень виконуємо за допомогою кнопок панелi Фильтры отображения: Узловые нагрузки, Распределенные нагрузки, Сосредоточенные нагрузки, Значения нагрузок.

Записуємо створене навантаження в проект. Для цього натискуємо кнопку Сохранить/Добавить загружение інструментальної панелі. В діалоговому вікні Сохранить загружение вводимо ім’я навантаження Загружение 1, номер навантаження 1, натискуємо кнопку ОК і отримуємо на екрані схему навантаженої рами (рис. 2.13).

2.3.3.8. Запис вхідних даних сформованої моделі

Активізацією розділу Проект головного меню і пункту Сохранить проект визиваємо діалогове вікно Сохранение проекта SCAD та натисканням кнопки Сохранить виконуємо запис вхідних даних на жорсткий диск (в файл ПГС51051).

Рис. 2.13.