
МК ВОПРОСЫ И ЛЕКЦИИ / Razdel_3
.pdf
|
|
оси |
ZI |
в |
сечении, |
части КЭ, в которой отсутствует узел 1 |
|
|
|
ортогональном оси XI |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Qy |
F/L |
То |
же, |
в |
сечении, |
Совпадение с направлением оси ZI на той |
|
ортогональном оси YI |
части КЭ, в которой отсутствует узел 1 |
||||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||
Rz |
F/L2 |
Давление на грунт |
|
Растяжение грунта |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.4. Усилия в плите
Правило знаков усилий в КЭ оболочек
Индекс
Размерность
Nx F/L2
Ny F/L2
Тxy F/L2
Mx FL/L
My FL/L
Мху FL/L
Qx
F/L
Описание |
Положительный знак усилия определяет |
||
|
|
|
|
Нормальное напряжение |
Растяжение |
|
|
вдоль оси XI |
|
|
|
|
|
|
|
То же вдоль оси YI |
Растяжение |
|
|
|
|
|
|
|
Удлинение |
диагонали |
1-4 |
Сдвигающее напряжение |
четырехугольного |
КЭ или |
медианы |
|
треугольного КЭ, выходящей из узла 1 |
||
|
|
|
|
Момент, действующий наРастяжение нижнего относительно оси ZI сечение, ортогональное осиволокна
XI
То же относительно оси YI |
|
Растяжение нижнего относительно оси ZI |
|
|
|
|
волокна |
|
|
|
|
|
|
|
Кривизна диагонали 1-4 или медианы, |
Крутящий момент |
|
|
выходящей из узла 1, направленная |
|
|
|
относительно оси ZI выпуклостью вниз |
|
|
|
|
|
|
|
|
Перерезывающая |
силаСовпадение с направлением ZI на той |
||
|
|
|
|

|
|
вдоль оси ZI в |
сечении, |
части КЭ, в которой отсутствует узел 1 |
|
|
ортогональном оси Х1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перерезывающая |
сила |
|
Qy |
F/L |
вдоль оси ZI в |
сечении, |
То же, для оси YI |
|
|
ортогональном оси YI |
|
|
|
|
|
|
|
Rz |
F/L2 |
Давление на грунт |
|
Растяжение грунта |
|
|
|
|
|
Рис. 3.5. Усилия в оболочке Правило знаков усилий в специальных КЭ 51, 56
Индекс |
Размер- |
Описание |
|
|
|
Положительный |
знак |
усилия |
ность |
|
|
|
определяется |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rx |
F |
Усилия в |
линейной |
связи, |
|
|
|
|
F |
налагаемой |
вдоль |
|
осей |
Положительным перемещением узла. |
|||
Ry |
|
|||||||
F |
координат. |
|
|
|
Поворотом узла против часовой стрелки, |
|||
Rz |
|
|
|
|||||
FL |
Усилия |
в |
|
связи, |
если смотреть с конца соответствующей |
|||
Rux Ruy |
|
|||||||
Ruz |
FL |
ограничивающей |
поворот |
оси. |
|
|
||
FL |
вокруг осей координат. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Перемещения в глобальной системе координат
Рис. 3.6. Маркировка перемещений в глобальной системе координат

Перемещения в локальной системе координат
Рис. 3.7. Маркировка перемещений в локальной системе координат
3.3. Экспорт задачи
Результаты расчетов могут быть экспортированы в сторонние программы.
Создание файла формата DXF на основе расчетной схемы. DXF-файлы являются фактическим стандартом для обмена информацией между программами САПР (в частности, для передачи в программу AutoCAD).
ВDXF-файл будет записана информация о расчетной схеме, имеющаяся на экране в данный момент. Полностью записывается геометрия схемы (в т.ч. фрагментация схемы), нумерация всех объектов схемы (узлов, элементов, типов жесткости и т.д.), цветовое представление перемещений и усилий (клеенка) и т.д.
Создание файла формата SLI, воспринимаемого программным комплексом STARK-ES.
Вэтот файл записывается информация о расчетной схеме:
геометрия схемы;
жесткостные характеристики;
шарниры и связи;
статические узловые и местные нагрузки;
нумерация всех объектов расчетной схемы - узлов, элементов, типов жесткости и т.п. Внимание! Если при обработке схемы в программе AutoCAD нужно будет повернуть
ее, то маркировка объектов схемы, изополя и т.п. станут нечитаемыми. Корректно будет поворачиваться только геометрия схемы. Если необходимо получить в AutoCAD изображение повернутой схемы, то лучше этот поворот осуществить в ПК ЛИРА, а затем выполнить экспорт.
3.4. Презентация результатов расчетов
Программа Документатор предназначена для создания и редактирования печатных макетов стандартных форматов А4 – А0 или любых произвольных размеров с дальнейшей их распечаткой.
Программа Документатор позволяет:
–создавать макеты листов различного формата и размеров и объединять их в единый
макет;
–добавлять на листы макета картинки из файлов формата *.bmp, *.wmf, *.emf;
–дополнять лист макета текстовыми надписями, прямоугольниками, линиями и эллипсами;
–вставлять на листы макета таблицы из файлов отчета ПК ЛИРА (*.rpt);
–добавлять на листы макета стандартные штампы размерами 15, 45 и 55 мм;
–изменять параметры всех присутствующих на листе макета объектов (кроме таблиц);
–копировать, вырезать и вставлять любые объекты (кроме таблиц и штампов) между листами макета;
–копировать и вставлять содержимое штампов с одного листа на другой;
–организовывать набор листов макета в виде дерева бесконечной вложенности;
–добавлять в дерево макета готовые листы макетов из файлов или файлы отчетов ПК ЛИРА (*.rpt);
–распечатывать листы макета на принтере или виртуальном печатном устройстве.
4. ЛИР-СТК
4.1. Назначение ЛИР-СТК
Приложение ЛИР-СТК предназначено для подбора и проверки сечений стержневых металлических элементов в соответствии со СНиП II.23-81* и СНиП 2.01.07-85, Eurocode 3.1.1 ENV 1993-1-1:1992, LRFD (AISC) 2nd edition, а также расчета узлов по СНиП II.23-81*.
Результатами счета являются таблицы, содержащие проценты использования сечений согласно соответствующим проверкам и размеры сечений элементов. При необходимости результаты расчета можно распечатать.
Работа ЛИР-СТК осуществляется на базе нормативных данных, которые содержат сведения о расчетных характеристиках сталей, размерах и геометрических характеристиках выпускаемого листового и фасонного проката.
Стержневые элементы подразделены по видам напряженного состояния на следующие расчетные процедуры:
Расчетная процедура |
Учет усилий |
Ферменные элементы |
Продольного усилия N |
Изгибаемые элементы |
Изгибающего момента My (в плоскости Z1), Mz (в |
|
плоскости Y1) Перерезывающей силы Qz и Qу |
Элементы колонн |
Нормальной силы (сжатие или растяжение) N и |
|
изгибающих моментов My, Мz; перерезывающей силы Qz, Qy |
Возможен расчет отдельного элемента или узла, не связанных с конечно-элементной моделью ПК ЛИРА, либо работа с конечно-элементной схемой ПК ЛИРА.
Следует иметь в виду, что ЛИР-СТК не вычисляет автоматически расчетные длины элементов, которые необходимы для расчета устойчивости внецентренно-сжатых колонн. Для вычисления расчетных длин можно воспользоваться подсистемой "Определение расчетных длин элементов стальных конструкций" в программном пакете "Электронный справочник инженера" (ЭСПРИ) "Стальные конструкции", либо рассчитать расчетные длины вручную, по приближенным формулам.
ЛИР-СТК позволяет варьировать сечениями конструкций (скажем, заданное в ПК ЛИРА железобетонное сечение может быть заменено и рассчитано как стальное).
Дискуссионным является вопрос о необходимости пересчета схемы после подбора сечений. Дело в том, что когда изменяются сечения элементов конструкции, изменяется матрица жесткости основной схемы и, как следствие, изменяются усилия в элементах. Следовательно, нужен пересчет задачи по ПК ЛИРА с новыми жесткостями. Однако принято
считать, что если соотношение жесткостей сечений элементов после подбора изменилось менее чем на 30% по сравнению с исходным значением, пересчет не нужен. Таким образом, при удачном задании жесткостей в задаче необходимость пересчета отпадает.
Результаты расчета расчетной схемы могут иметь вид текстового, HTML или Excelподобного файла с таблицей результатов или визуализироваться графически. Можно получить подробные результаты отдельного элемента.
4.2. Библиотека проектируемых сечений
В следующей таблице дано соответствие между сечениями, которые рассчитываются по ЛИР-СТК, и расчетными процедурами. Знак «+» указывает на то, что для данного сечения соответствующая расчетная процедура возможна.
|
Расчет по СНиП |
|
Расчет по Eurocode |
||||
Сечение |
N |
My, Qz, N, My, Qz, |
N+ N |
My, |
Qz, N, My, Qz, |
||
|
Mz, Qy |
Mz, Qy |
Mz, Qy Mz, Qy |
||||
Двутавр |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Составной двутавр |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Швеллер |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Коробка из швеллеров |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Раздвинутые двутавры |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
Коробка из двутавров |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Два уголка |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
- |
Крестовые уголки |
+ |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
Уголок |
+ |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
Труба |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Два швеллера |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
Два швеллера |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
Профиль "Молодечно" |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Короб составной |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
Несимметричный двутавр + |
+ |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
|
Квадрат |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
Круг |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
С-образный профиль |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |

Тавр |
+ |
+ |
Уголковое сечение |
+ |
+ |
Канат |
- |
- |
Прямоугольное сечение |
+ |
+ |
Сварной швеллер |
+ |
+ |
Сварной швеллер |
+ |
+ |
Три трубы |
+ |
+ |
Швеллер с двутавром |
+ |
+ |
Швеллер с двутавром |
+ |
+ |
Швеллер с двутавром |
+ |
+ |
Швеллер с двутавром |
+ |
+ |
Швеллер с двутавром |
+ |
+ |
4.3. Библиотека проектируемых узлов
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
+ |
- |
- |
- |
- |
Узлы рассчитываются по СНиП II.23-81*.
Шарнирное |
примыкание |
Жесткое примыкание двутавровой балки к |
двутавровой балки к колонне |
|
колонне |
Стык двутавровых балок на |
Сопряжение балок |
накладках |
|
Стык колонн на высокопрочных |
Шарнирная база двутавровой колонны |
болтах |
|

Жесткая база двутавровой колонны |
Шарнирная база колонны коробчатого |
|
сечения |
Жесткая база колонны коробчатого |
Примыкание связей |
сечения |
|
Стык элементов на фланцевом |
Примыкание балки к колонне на |
соединении |
фланцевом соединении |
5. ЛИРА-КМ
Система ЛИРА-КМ предназначена для получения в автоматизированном режиме чертежей КМ металлических конструкций.
ЛИРА-КМ позволяет получать чертежи общих видов, планов и разрезов металлических конструкций здания или сооружения, схемы расположения элементов конструкций, чертежи элементов конструкций, чертежи узлов конструкций с необходимыми примечаниями, ведомости элементов и спецификацию металлопроката. Для построения видов, чертежей и таблиц ЛИРА-КМ использует трехмерные модели конструкции, которые могут быть как построены непосредственно в ЛИРА-КМ, так и импортированы из ПК ЛИРА или других программ. ЛИРА-КМ выполняет конструирование и черчение параметрических узлов, рассчитанных в программе ЛИР-СТК. Виды, планы и разрезы могут изображать конструкцию в произвольной проекции.
Чертежи, создаваемые системой ЛИРА-КМ соответствуют нормативным документам СПДС и ЕСКД, в частности:
СН
460-74
ГОСТ
21.501-93
ГОСТ
2.315-79
ГОСТ
21.105-79
ГОСТ
21.101-79
ГОСТ
21.107-78*
Временная инструкция о составе и оформлении строительных рабочих чертежей зданий и сооружений. Раздел 5. Конструкции металлические. Чертежи КМ
Правила оформления архитектурно-строительных чертежей
Изображение упрощенные и условные крепежных деталей
Нанесение на чертежах размеров, надписей, технических требований и таблиц
Основные требования к рабочим чертежам
Условные изображения элементов зданий, сооружений и конструкций.
Внимание: ЛИРА-КМ для своей работы требует предустановленную программу AutoCAD и является приложением, выполняемым в среде AutoCAD.
Виды чертежей ЛИРА-КМ:
Общий вид конструкции:
Общий вид конструкции: проволочная модель Общий вид узла конструкции План и разрезы конструкции и узла
Схемы расположения элементов с ведомостью Спецификация металлопроката