[ «ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ® ЛИРА-САПР 2013 Учебное пособие КИЕВ–МОСКВА 2013 УДК 721.01:624.012.3:681.3.06 ® ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013 Учебное пособие Городецкий Д.А., Барабаш М.С., Водопьянов Р.Ю., Титок В.П., ...»
Проверка, МУ – раскраска стержней схемы цветами согласно проценту использования назначенных сечений по местной устойчивости их полки и стенки.
Подбор, 1ПС – раскраска стержней схемы цветами согласно проценту использования подобранных сечений по прочности и общей устойчивости.
Подбор, 2ПС – раскраска стержней схемы цветами согласно проценту использования подобранных сечений по прогибу и предельной гибкости.
Подбор, МУ – раскраска стержней схемы цветами согласно проценту использования подобранных сечений по местной устойчивости их полки и стенки.
Подобранные сечения – вызов диалогового окна для анализа подобранных сечений стальных конструкции входящих в основную схему или в состав суперэлемента.
Панель Таблицы (рис.91) содержит следующие команды:
Документация (рис.100) – раскрывающийся список с заменой, который содержит операции для формирования документации по текущей задаче, таблиц по результатам статического/динамического расчета и расчета конструирования, зафиксированными вариантами расчетной схемы и результатов расчета, формирование отчета или пояснительной записки.
таблицы результатов для ж/б;
таблицы результатов для стали;
стандартные таблицы;
интерактивные таблицы;
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие пояснительная записка;
Контекстная вкладка Работа с узлами Операции, применимые к узлам схемы, активируется при отметке узлов.
Контекстная вкладка Работа с узлами (рис.101) содержит следующую панель:
Редактирование узлов (рис.102) – операции по назначению и редактированию свойств узлов Панель Редактирование узлов (рис.102) содержит следующие команды:
Нагрузка на узлы – назначение нагрузки на отмеченные узлы схемы.
Добавить одноузловые КЭ – вызов диалогового окна Добавить узел на закладке добавления одноузловых КЭ.
Рис.103. Раскрывающийся список Локальные оси узлов Связи (рис.104) – раскрывающийся список, который содержит команды по назначению или удалению направлений, по которым требуется запретить перемещения узлов - X, Y, Z, UX, UY, UZ.
Рис.105. Раскрывающийся список Объединение перемещений моделирования работы фрагментов расчетной схемы как абсолютно жестких тел (АЖТ).
Суперузлы (рис.106) – раскрывающийся список, который содержит команды по назначению узлам схемы или отмене статуса суперузлов.
отменить суперузлы.
Удалить узлы – удаление выделенных узлов из расчетной схемы.
Удаление нагрузок – удаление нагрузок только с узлов схемы.
Отмена выбора узлов – отмена выделения узлов и закрытие контекстной вкладки Работа с узлами.
Контекстная вкладка Работа со стержнями Операции, применимые только к стержням схемы, активируется при отметке стержней.
Контекстная вкладка Работа со стержнями (рис.107) содержит следующую панель:
Редактирование стержней (рис.108а, б) – операции по назначению и редактированию свойств стержневых элементов схемы.
Рис.108 б. Панель Редактирование стержней (продолжение) Панель Редактирование стержней (рис.108а,б) содержит следующие команды:
Нагрузка на стержни – назначение нагрузки на отмеченные стержневые элементы схемы.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Рис.109. Раскрывающийся список Жесткости и материалы Добавить собственный вес (рис.110) – раскрывающийся список, который содержит операции по заданию или удалению собственного веса с выделенных или всех элементов схемы.
добавить собственный вес;
удалить собственный вес.
Местные оси стержней - вызов диалогового окна для задания угла чистого вращения стержней.
Рис.111. Раскрывающийся список Шарниры Коэффициенты постели С1, С2 – вызов диалогового окна для задания коэффициентов постели С1 и С2 на отмеченный элемент или группу элементов.
Расчетные сечения стержней - вызов диалогового окна для указания количества сечений стержневых элементов, в которых вычисляются усилия и напряжения (по умолчанию оно равно двум - в начале и в конце стержня).
Жесткие вставки стержней (рис.112) – раскрывающийся список, который содержит операции по заданию и удалению жестких вставок в начале (1-й узел) и/или в конце (2-ой узел) стержня.
жесткие вставки стержней;
удалить жесткие вставки стержней.
Рис.112. Раскрывающийся список Жесткие вставки стержней Смена типа КЭ – - вызов диалогового окна для изменения типа уже заданных конечных элементов в соответствии с нумерацией типов в библиотеке конечных элементов.
Конструктивные элементы – вызов диалогового окна для объединения выделенных стержневых элементов в конструктивный элемент.
Унификация элементов – вызов диалогового окна для объединения выделенных стержневых элементов в Унифицированные группы.
Раскрепления для прогибов – вызов диалогового окна для создания или удаления раскреплений для прогибов в произвольных узлах выделенных элементов.
Удаление стержней – удаление выделенных стержней из расчетной схемы Удаление нагрузок – удаление нагрузок только со стержней схемы Отмена выбора стержней - отмена выделения стержней и закрытие контекстной вкладки Работа со стержнями.
Контекстная вкладка Работа с пластинами Операции, применимые только к пластинам схемы, активируется при отметке пластин.
Контекстная вкладка Работа с пластинами (рис.113) содержит следующую панель:
Редактирование пластин (рис.114а,б) – операции по назначению и редактированию свойств пластинчатых элементов схемы.
Рис.114 б. Панель Редактирование пластин (продолжение) Панель Редактирование пластин (рис.114а,б) содержит следующие команды:
Нагрузка на пластины - назначение нагрузки на отмеченные пластинчатые элементы схемы.
Рис.115. Раскрывающийся список Жесткости и материалы ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Добавить собственный вес (рис.116) раскрывающийся список, который содержит собственного веса с выделенных или всех элементов схемы.
добавить собственный вес;
удалить собственный вес.
Местные оси пластин - применение этой команды приводит к единообразной Рис.116. Раскрывающийся список ориентации местных осей в предварительно Добавить собственный вес отмеченных конечных элементах пластин балки-стенки, плиты и оболочки.
Оси ортотропии для пластин - вызов диалогового окна для задания направления главных осей ортотропии в КЭ пластин относительно заданных местных осей КЭ.
Коэффициенты постели С1, С2 – вызов диалогового окна для задания коэффициентов постели С1 и С2 на отмеченный элемент или группу элементов.
Жесткие вставки пластин - вызов диалогового окна для задания размеров жестких вставок в КЭ пластин по направлению местной оси Z1 конечного элемента.
Преобразование сети пластинчатых КЭ - вызов диалогового окна для корректировки предварительно сформированной сети конечных элементов, моделирующей как плоские, так и пространственные поверхности.
Смена типа КЭ – вызов диалогового окна для изменения типа уже заданных конечных элементов в соответствии с нумерацией типов в библиотеке конечных элементов.
Унификация элементов – вызов диалогового окна для объединения выделенных элементов в Унифицированные группы.
Удаление пластин – удаление выделенных пластин из расчетной схемы.
Удаление нагрузок – удаление нагрузок только с пластин схемы.
Отмена выбора пластин – отмена выделения пластин и закрытие контекстной вкладки Работа с пластинами.
Панель инструментов Выбор Операции, позволяющие отмечать различные узлы и элементы схемы для последующего выполнения над ними каких-либо действий (удаление, назначение жесткости, приложение нагрузок и т.д.). А также операции по отображению фрагмента расчетной схемы на экране путем фрагментации схемы или увеличения ее.
Панель инструментов Выбор (рис.121) может видоизменяться в зависимости от добавляемых или удаляемых пользователем команд. По умолчанию, данная панель инструментов содержит следующие команды:
Полигональная отметка - отметка узлов и элементов путем их обведения многоугольным контуром.
Отметка узлов (рис.122) – раскрывающийся список с заменой, который содержит операции по отметке узлов расчетной схемы одним из способов отметить совпадающие узлы.
Отметить узлы, принадлежащие отмеченным элементам; автоматическая отметка узлов, принадлежащих ранее отмеченным элементам.
Отметка элементов (рис.123) –раскрывающийся список с заменой, Рис.123. Раскрывающийся который содержит операции по отметке элементов расчетной схемы список Отметка элементов одним из способов.
отметка элементов;
отметить совпадающие элементы.
Отметка вертикальных стержней - отметка вертикальных стержней на схеме одиночным указанием курсора или растягиванием вокруг нужных стержней «резинового окна».
Отметка горизонтальных стержней - отметка горизонтальных стержней на схеме одиночным указанием курсора или растягиванием вокруг нужных стержней «резинового окна».
Отметить элементы, примыкающие к отмеченным узлам - отметка элементов, примыкающих к отмеченным узлам.
Отметка блока (124) – раскрывающийся список с заменой, который содержит операции по отметке блоков расчетной схемы одним из способов.
Отметка конструктивного элемента (рис.125) – раскрывающийся список с заменой, который содержит операции по отметке конструктивных и унифицированных элементов расчетной схемы отметка конструктивного элемента;
отметка унифицированной группы элементов;
отметка унифицированной группы конструктивных ПолиФильтр - вызов диалогового окна предназначенного для управления отображением расчетной схемы с учетом свойств составляющих ее объектов. В этом окне находятся все функции выбора и отметки однотипных объектов схемы, над которыми предполагается производить какие-либо операции.
Инверсия выбора - отмена сделанной ранее отметки узлов и элементов и наоборот, отметка не отмеченных ранее узлов и элементов.
Отмена выделения или изорежима - отмена сделанной ранее отметки узлов и элементов или, если ни один элемент не был отмечен, отмена изорежима Фрагментация - отображение на экране только заранее отмеченных узлов и элементов схемы (посредством операций, содержащихся в меню ВЫБОР).
Инверсная фрагментация - отображение на экране только неотмеченных узлов и элементов схемы.
Восстановление конструкции - восстановление расчетной схемы конструкции в первоначальном виде после операции.
Местоположение фрагмента - вызов окна (навигатора), в котором на полном изображении схемы выделен рассматриваемый фрагмент.
Увеличить - более детальное изображение фрагмента расчетной схемы.
Исходный размер - восстановление исходного размера расчетной схемы после выполнения операции Увеличить и размещение ее с наиболее рациональным использованием площади рабочего окна.
Информация об узле или элементе - вызов диалогового окна с информацией об узлах и элементах схемы и их атрибутах.
Информация о размерах (рис.126) – раскрывающийся список с заменой, который содержит операции для вычисления геометрических параметров схемы – расстояний между двумя узлами, углов, площадей плоских фигур.
информация о длинах – вычисление расстояния между двумя узлами схемы;
информация об углах – вычисление угла путем указывания трех узлов схемы;
информация о площадях – вычисление площади фигуры путем последовательного указывания узлов, являющихся ее вершинами.
Перерисовать - перерисовка схемы в случае необходимости.
Флаги рисования - установка флагов рисования, то есть информации, изображаемой непосредственно на схеме, а также установки опций отображения схемы.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Панель инструментов Вращение Операции, позволяющие представлять расчетную схему на экране различными способами.
Панель инструментов Вращение (рис.127) может видоизменяться в зависимости от добавляемых или удаляемых пользователем команд. По умолчанию, данная панель инструментов содержит следующие команды:
Диметрическая фронтальная проекция - представление расчетной схемы в изометрической проекции.
Изометрическая проекция – представление расчетной схемы в изометрической проекции, где оси образуют между собой углы в 120°, пользователь смотрит на схему как-бы из начала системы координат.
Проекция XOZ (рис.128)– раскрывающийся список с заменой, который содержит команды по представлению расчетной схемы в проекции на плоскость XOZ.
Проекция XOY (рис.129) – раскрывающийся список с заменой, который содержит команды по представлению расчетной схемы в проекции на плоскость XOY.
Проекция YOZ (рис.130) - раскрывающийся список с заменой, который содержит команды по представлению расчетной схемы в проекции на плоскость YOZ.
Проекция на произвольную плоскость - представление расчетной схемы в проекции на произвольную плоскость.
Вращение (рис.131) – раскрывающийся список с заменой, который содержит команды для поворота расчетной схемы вокруг осей.
положительный поворот вокруг оси Х;
положительный поворот вокруг оси Y;
положительный поворот вокруг оси Z;
отрицательный поворот вокруг оси Х;
отрицательный поворот вокруг оси Y;
отрицательный поворот вокруг оси Z;
начальное положение;
изменение угла поворота Начальное положение – восстановление начального положения схемы после выполнения операций поворота.
Пример 1. Расчет плоской рамы Цели и задачи:
составить расчетную схему плоской рамы;
показать процедуру использования вариантов конструирования;
заполнить таблицу РСУ;
подобрать арматуру для элементов рамы;
законструировать неразрезную балку;
законструировать колонну.
Исходные данные:
Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.1.1.
Сечения элементов рамы показаны на рис.1.2.
Материал рамы – железобетон В30.
Нагрузки:
постоянная равномерно распределенная g1= 2 т/м;
постоянная равномерно распределенная g2 = 1.5 т/м;
постоянная равномерно распределенная g3 = 3 т/м;
временная длительная равномерно распределенная g4 = 4.67 т/м;
временная длительная равномерно распределенная g5 = 2 т/м;
ветровая (слева) Р1 = –1 т;
ветровая (слева) Р2 = –1.5 т;
ветровая (слева) Р3 = –0.75 т;
ветровая (слева) Р4 = –1.125 т;
ветровая (справа) Р1 = 1 т;
ветровая (справа) Р2 = 1.5 т;
ветровая (справа) Р3 = 0.75 т;
ветровая (справа) Р4 = 1.125 т.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Расчет произвести в четырех загружениях, показанных на рис.1.3.
Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА-САПР, выполните следующую команду Windows:
Пуск Программы (Все программы) LIRA SAPR ЛИРА-САПР 2013 ЛИРА-САПР 2013.
Этап 1. Создание новой задачи Для создания новой задачи откройте меню приложения и выберите пункт Новый (кнопка на панели быстрого доступа).
В появившемся диалоговом окне Описание схемы (рис.1.4) задайте следующие параметры:
имя создаваемой задачи – Пример1 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
в раскрывающемся списке Признак схемы выберите строку 2 – Три степени свободы в узле (перемещения X,Z,Uy) X0Z.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
Диалоговое окно Описание схемы также можно открыть с уже выбранным признаком схемы.
Для этого в меню приложения в раскрывающемся списке пункта Новый выберите команду – Второй признак схемы (Три степени свободы в узле) или на панели быстрого доступа в раскрывающемся списке Новый выберите команду – Второй признак схемы (Три степени свободы в узле). После этого нужно задать только имя задачи.
Этап 2. Создание геометрической схемы рамы Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей щелчком по кнопке – Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).
В этом диалоговом окне задайте:
Шаг вдоль первой оси: Шаг вдоль второй оси:
Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.1.5).
После этого щелкните по кнопке – Применить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Рис.1.5. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей Сохранение информации о расчетной схеме Для сохранения информации о расчетной схеме откройте меню приложения и выберите пункт Сохранить (кнопка на панели быстрого доступа).
В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – Data).
Щелкните по кнопке Сохранить.
Этап 3. Задание граничных условий Вывод на экран номеров узлов и элементов Щелкните по кнопке – Флаги рисования на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Номера элементов.
После этого перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
Щелкните по кнопке – Перерисовать.
На рис.1.6 представлена полученная схема.
Выделение узлов № 1 и Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
С помощью курсора выделите узлы № 1 и 2 (узлы окрашиваются в красный цвет).
Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных узлов «резинового окна».
Задание граничных условий в узлах № 1 и Щелчком по кнопке – Связи (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.1.7).
В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY).
окрашиваются в синий цвет).
Задание граничных условий в узле № Выделите узел № 3 с помощью курсора.
В диалоговом окне Связи в узлах отметьте направления, по которым запрещено перемещение узла (X, Z). Для этого необходимо снять Щелкните по кнопке – Применить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.
Этап 4. Задание вариантов конструирования Вызовите диалоговое окно Варианты конструирования (рис.1.8) щелчком по кнопке – Варианты конструирования (панель Конструирование на вкладке Расширенное редактирование).
В этом диалоговом окне задайте параметры для первого варианта конструирования:
в раскрывающемся списке Расчет сечений по: выберите строку РСУ;
остальные параметры принимаются по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Применить.
Закройте диалоговое окно Варианты конструирования щелчком по кнопке – Закрыть.
Этап 5. Задание жесткостных параметров и параметров материалов элементам рамы Формирование типов жесткости Для расчета необходимо задать жесткостные параметры элементов. Их количество зависит от типа конечных элементов. К этим параметрам относятся: площади поперечных сечений, моменты инерции сечений, толщина плитных и оболочечных элементов, модули упругости и сдвига, коэффициенты постели упругого основания.
Общая схема задания жесткостных характеристик такова:
- вводятся числовые данные жесткостных характеристик. Каждый набор характеристик мы будем называть типом жесткости или просто жесткость. Каждому типу жесткости будет присвоен порядковый номер;
- один из типов жесткости назначается текущим;
- отмечаются элементы, которым будет присвоена текущая жесткость;
- кнопкой – Применить всем выделенным элементам присваиваются жесткостные характеристики, содержащиеся в текущем типе жесткости.
Диалоговое окно Добавить жесткость, которое вызывается щелчком по кнопке Добавить диалогового окна Жесткости и материалы при активной закладке Жесткости, имеет три закладки графического меню, и предоставляет доступ к библиотеке жесткостных характеристик. По умолчанию открывается закладка Стандартные типы сечений. Две других закладки содержат: диалоговые окна для задания характеристик из базы типовых сечений стального проката и диалоговые окна для задания параметров пластин и объемных элементов, а также численных жесткостных параметров, соответствующих некоторым типам конечных элементов; здесь же находятся кнопки выбора типа нестандартного и тонкостенного сечений.
Щелчком по кнопке – Жесткости и материалы (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Жесткости и материалы (рис.1.9,а).
В этом окне щелчком по кнопке Добавить вызовите диалоговое окно Добавить жесткость, для того чтобы вывести список стандартных типов сечений (рис.1.9,б).
Рис.1.9. Диалоговые окна: а – Жесткости и материалы, б – Добавить жесткость ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Брус (на экран выводится диалоговое окно для задания жесткостных характеристик выбранного типа сечения).
В диалоговом окне Задание стандартного сечения (рис.1.10) задайте параметры сечения Брус:
модуль упругости – Е = 3е6 т/м (при английской раскладке клавиатуры);
геометрические размеры – В = 60 см; Н = 40 см.
Чтобы увидеть эскиз создаваемого сечения со всеми размерами, щелкните по кнопке Нарисовать.
Для ввода данных щелкните по кнопке – Подтвердить.
Далее в диалоговом окне Добавить жесткость выберите тип сечения Тавр_Т.
В новом окне Задание стандартного сечения задайте параметры сечения Тавр_Т:
геометрические размеры – В = 20 см; Н = 60 см; В1 = 40 см; Н1 = 20 см.
Для ввода данных щелкните по кнопке – Подтвердить.
Чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке Добавить.
Задание материалов для железобетонных конструкций Режим Железобетонные конструкции предназначен для подбора арматуры и конструирования железобетонных стержневых и пластинчатых элементов. Проверка и конструирование сечений выполняется в соответствии с требованиями норм СНиП 2.03.01ТСН102-00, ДСТУ 3760-98, СП 63.13330.2012, ДБН В.2.6-98:2009 и другие. Исходные данные для работы системы задаются в процессе формирования расчетной схемы (задание материалов для железобетонных конструкций можно произвести непосредственно в режиме Железобетонные конструкции. После этого нужно производить расчет Данные, характеризующие применяемые материалы и условия работы проектируемого элемента, вводятся с помощью диалоговых окон.
Для подбора арматуры по первой и второй группам предельных состояний используются четыре модуля армирования: стержень; балка-стенка; плита; оболочка.
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по второй закладке Ж/Б (Задание параметров для железобетонных конструкций).
После этого включите радио-кнопку Тип и щелкните по кнопке Добавить.
На экран выводится диалоговое окно Общие характеристики (рис.1.11), в котором задайте следующие параметры для колонн:
в раскрывающемся списке Модуль армирования выберите строку Стержень;
в поле Армирование выберите тип армирования Симметричное;
в поле Конструктивные особенности стержней включите радио-кнопку Колонна рядовая и снимите флажок Не учитывать конструктивные требования;
в поле Расчет по предельным состояниям II-й группы включите радио-кнопку Диаметр;
в раскрывающемся списке выберите строку соответствующую диаметру арматуры 25 мм;
в поле Длина элемента, Расчетные длины включите радио-кнопку Коэффициент расчетной задайте параметры LY = 0.7, LZ = 0.7;
в строке Комментарий задайте Колонны;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Система возвращается к диалоговому окну Жесткости и материалы, в котором снова щелкните по кнопке Добавить.
В новом окне Общие характеристики задайте параметры для балок:
в поле Армирование выберите тип армирования Несимметричное;
в поле Конструктивные особенности стержней включите радио-кнопку Балка и снимите флажок Не учитывать конструктивные требования;
в поле Расчет по предельным состояниям II-й группы включите радио-кнопку Диаметр;
в раскрывающемся списке выберите строку соответствующую диаметру арматуры 25 мм;
в строке Комментарий задайте Балки;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
В диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Бетон.
Щелкните по кнопке По умолчанию (этой операцией по умолчанию принимается бетон класса В25).
В этом же окне включите радио-кнопку Арматура.
Щелкните по кнопке По умолчанию (этой операцией по умолчанию принимается арматура класса Назначение жесткостей и материалов элементам рамы Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора (при этом в списке текущего типа жесткости должна быть установлена жесткость – 2.Тавр_Т 20х60, а в списке текущих материалов должны быть установлены в качестве текущих: тип – 2.стержень, класс бетона – 1.В25 и класс арматуры – 1.А-III).
С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).
Отметка элементов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных элементов «резинового окна».
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая комбинация жесткости и материала).
Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения горизонтальных стержневых элементов.
В диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Тип и в списке типов общих свойств материалов для железобетонных конструкций выделите курсором строку 1.стержень Колонны.
Щелкните по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип общих свойств материалов записывается в строке редактирования Материалы поля Назначить элементам схемы. Можно назначить текущий тип общих свойств материалов двойным щелчком по строке списка).
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по первой закладке Жесткости и в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1.Брус 60х40.
Щелкните по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип жесткости записывается в строке редактирования Жесткость поля Назначить элементам схемы).
После этого щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора.
С помощью курсора выделите все вертикальные элементы.
Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
Щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.
Этап 6. Задание нагрузок Выбор загружения Допускается задание до 300 загружений. Каждому загружению присваивается номер, произвольное имя и вид. Загружение может содержать любое количество нагрузок. Номер, имя и вид загружения присваиваются с помощью диалогового окна Редактор загружений (рис.1.12), которое вызывается щелчком по кнопке – Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование). По умолчанию, в начале работы программы, принято имя Загружение 1. Вид загружения позволяет автоматически формировать таблицу РСУ с параметрами, принятыми по умолчанию. Взаимосвязь между загружениями задается в таблице РСУ.
Нагрузки на узлы и элементы задаются с помощью диалогового окна Задание нагрузок (рис.1.13), которое вызывается после выбора одной из команд раскрывающегося списка Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
Диалоговое окно содержит закладки для задания нагрузок на узлы, стержни, пластины, объемные элементы и суперэлементы, а также для задания нагрузок для расчета на динамику во времени. По умолчанию принимается, что нагрузки принадлежат одному и тому же текущему загружению, номер которого был задан заранее. Окно содержит также закладку для корректировки или удаления нагрузок текущего загружения.
В окне содержатся радио-кнопки для задания систем координат – глобальной, местной (для элемента), локальной (для узла) и направления воздействия – X, Y, Z, а также кнопки для задания статической нагрузки (коричневый цвет), заданного смещения (желтый цвет) и динамического воздействия (розовый цвет) – меню этих кнопок изменяется в зависимости от типа загружаемого конечного элемента. При нажатии этих кнопок вызывается диалоговое окно для задания параметров нагрузки. Приложенные нагрузки и воздействия заносятся в поле списка нагрузок – Текущая нагрузка.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Задание расширенной информации о загружениях Вызовите диалоговое окно Редактор загружений (рис.1.12) щелчком по кнопке – Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
Для Загружения 1 в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Постоянное и щелкните по кнопке – Применить.
Чтобы добавить второе загружение, в поле Список загружений щелкните по кнопке – Добавить загружение (в конец).
Для Загружения 2 в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Временное длит. / Длительное и щелкните по кнопке – Применить.
Чтобы добавить третье загружение, в поле Список загружений щелкните по кнопке – Добавить загружение (в конец).
Для Загружения 3 в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Мгновенное и щелкните по кнопке – Применить.
Чтобы добавить четвертое загружение, в поле Список загружений щелкните по кнопке – Добавить загружение (в конец).
Для Загружения 4 в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Мгновенное и щелкните по кнопке – Применить.
Чтобы перейти к формированию первого загружения, в поле Список загружений выделите первую строку 1. Загружение 1 и щелкните по кнопке Назначить текущим (можно назначить текущее загружение двойным щелчком по строке списка).
Задание расширенной информации о загружениях можно также после формирования загружений. В этом случае нужно задать только вид загружения.
Формирование загружения № Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель Выделите горизонтальные элементы № 7 и 8.
Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок на закладке Нагрузки на стержни (рис.1.13) выбрав команду – Нагрузка на стержни в раскрывающемся списке Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
В этом окне по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.
Рис.1.13. Диалоговое окно Задание нагрузок Рис.1.14. Диалоговое окно Параметры Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 2 т/м (рис.1.14).
Щелкните по кнопке – Подтвердить (после подтверждения величины нагрузки происходит автоматическое назначение этой нагрузки на выделенные элементы).
Выделите элемент № 9.
В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
В этом окне задайте интенсивность р = 1.5 т/м.
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Выделите элемент № 10.
В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
В этом окне задайте интенсивность р = 3 т/м.
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Формирование загружения № Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке состояния (находится в нижней области рабочего окна) или с помощью диалогового окна Редактор загружений.
Выделите элемент № 7.
В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке трапециевидной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
В этом окне задайте параметры: Р1 = 4.67 т/м, А1 = 0.5 м, Р2 = 2 т/м, А2 = 3.5 м (рис.1.15).
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Рис.1.15. Диалоговое окно Параметры (трапециевидная нагрузка) Формирование загружения № Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке состояния (находится в нижней области рабочего окна) или с помощью диалогового окна Редактор загружений.
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора.
С помощью курсора выделите узел № 4.
В диалоговом окне Задание нагрузок перейдите на вторую закладку Нагрузки в узлах.
Затем радио-кнопками укажите систему координат Глобальная, направление – вдоль оси X.
Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
В этом окне введите значение P = –1 т.
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Выделите узел № 7.
В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
В этом окне введите значение P = –1.5 т.
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Аналогично предыдущим операциям задайте нагрузки:
Формирование загружения № Смените номер текущего загружения на 4.
Выделите узел № 4.
В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
В этом окне введите значение P = 0.75 т.
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Аналогично предыдущим операциям задайте нагрузки:
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.
Этап 7. Генерация таблицы РСУ 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 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).
Подробное описание таблицы РСУ смотрите в конце примера.
Щелчком по кнопке – Таблица РСУ (панель РСУ на вкладке Расчет) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий (рис.1.16).
Так как вид загружений задавался в диалоговом окне Редактор загружений (рис.1.12) таблица РСУ сформировалась автоматически с параметрами, принятыми по умолчанию для каждого загружения. Далее нужно только изменить параметры для третьего и четвертого загружений.В этом окне при выбранных строительных нормах СНиП 2.01.07-85 задайте В этом окне при выбранных строительных нормах СНиП 2.01.07-85 задайте следующие данные:
в сводной таблице для вычисления РСУ выделите строку соответствующую 3-му загружению.
Затем в текстовом поле № группы взаимоисключающих загружений задайте 1 и щелкните далее в сводной таблице для вычисления РСУ выделите строку соответствующую 4-му загружению. Затем в текстовом поле № группы взаимоисключающих загружений задайте Закройте диалоговое окно щелчком по кнопке – Подтвердить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Этап 8. Задание расчетных сечений для ригелей Выделите на схеме все горизонтальные элементы.
После выделения узлов или элементов расчетной схемы для ленточного вида интерфейса выводятся контекстные вкладки ленты. Каждая из контекстных вкладок содержит операции, которые относятся к выделенным объектам или выбранной команде.
Контекстная вкладка закрывается по завершении работы с командой или снятии выделения с объектов. Контекстные вкладки, предназначенные для работы с узлами или элементами схемы, содержат команды только по созданию и редактированию схемы и не могут быть вызваны из вкладок Анализ, Расширенный анализ, Конструирование.
Щелчком по кнопке – Расчетные сечения стержней (панель Редактирование стержней на контекстной вкладке Стержни) вызовите диалоговое окно Расчетные сечения (рис.1.17).
В этом окне задайте количество расчетных сечений N = 5.
Щелкните по кнопке – Применить (чтобы выполнить конструирование изгибаемого элемента, требуется вычислить усилия в трех или более сечениях).
Этап 9. Назначение конструктивных элементов Создание конструктивного элемента БАЛКА Выделите горизонтальные элементы № 7 и 8.
Для создания конструктивных элементов вызовите диалоговое окно Конструктивные элементы (рис.1.18) щелчком по кнопке – Конструктивные элементы (панель Конструирование на вкладке Расширенное редактирование).
В появившемся диалоговом окне в поле Редактирование констр. элементов щелкните по кнопке Создать (конструктивный элемент БАЛКА назначается для того, чтобы учесть, что это именно неразрезная балка).
Создание конструктивного элемента КОЛОННА Щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора.
Выделите вертикальные элементы № 1 и 2.
В диалоговом окне Конструктивные элементы в поле Редактирование констр. элементов щелкните по кнопке Создать (конструктивный элемент КОЛОННА назначается для того, чтобы учесть, что это именно сплошная колонна).
Этап 10. Полный расчет рамы Запустите задачу на расчет щелчком по кнопке – Выполнить расчет (панель Расчет на вкладке Расчет).
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Этап 11. Просмотр и анализ результатов статического расчета После расчета задачи, просмотр и анализ результатов статического расчета осуществляется на вкладке Анализ.
В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учетом перемещений узлов (рис.1.19). Для отображения схемы без учета перемещений узлов щелкните по кнопке – Исходная схема (панель Деформации на вкладке Анализ).
Вывод на экран эпюр внутренних усилий Выведите на экран эпюру My (рис.1.20) щелчком по кнопке – Эпюры My (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).
Для вывода эпюры Qz (рис.1.21), щелкните по кнопке – Эпюры поперечных сил Qz (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).
Чтобы вывести мозаику усилия Qz, выберите команду – Мозаика усилий в стержнях в раскрывающемся списке Эпюры/мозаика усилий (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Смена номера текущего загружения В строке состояния (находится в нижней области рабочего окна) в раскрывающемся списке Сменить номер загружения выберите строку соответствующую второму загружению и щелкните по кнопке Формирование и просмотр таблиц результатов расчета Для вывода на экран таблицы со значениями расчетных сочетаний усилий в элементах схемы, выберите команду – Стандартные таблицы в раскрывающемся списке Документация (панель Таблицы на вкладке Анализ).
После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.1.22) выделите строку РСУ расчетные.
Щелкните по кнопке – Применить (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы «Графический Макетировщик» нужно включить радио-кнопку RPT).
Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл Закрыть.
Этап 12. Просмотр и анализ результатов армирования После расчета задачи, просмотр и анализ результатов армирования осуществляется на вкладке Конструирование.
Просмотр результатов армирования Для просмотра информации о подобранной арматуре в одном из элементов, щелкните по кнопке – Информация об узле или элементе на панели инструментов Панель выбора и укажите курсором на любой элемент.
В появившемся диалоговом окне перейдите на закладку Арматура продольная (в этом окне содержится полная информация о выбранном элементе, в том числе и с результатами подбора арматуры).
Закройте диалоговое окно щелчком по кнопке – Закрыть.
Для установки режима отображения симметричного армирования в сечениях стержней, выберите команду – Симметричное армирование в раскрывающемся списке Армирование (панель Стержни на вкладке Конструирование).
Чтобы посмотреть мозаику отображения площади продольной арматуры в нижнем левом угле сечения стержня AU1, щелкните по кнопке – Угловая арматура AU1 (панель Стержни на вкладке Конструирование).
Чтобы посмотреть мозаику отображения площади продольной арматуры в нижнем правом угле сечения стержня AU2, щелкните по кнопке – Угловая арматура AU2 (панель Стержни на вкладке Конструирование).
Для установки режима отображения несимметричного армирования в сечениях стержней, выберите команду – Несимметричное армирование в раскрывающемся списке Армирование (панель Стержни на вкладке Конструирование).
Формирование и просмотр таблиц результатов подбора арматуры Вызовите диалоговое окно Таблицы результатов (рис.1.23), выбрав команду – Таблицы результатов для ЖБ в раскрывающемся списке Документация (панель Таблицы на вкладке Конструирование).
В этом окне по умолчанию в поле Элементы включена кнопка Стержни, в поле Создать таблицу включена радио-кнопка для всех элементов, а в поле Формат таблиц включена радио-кнопка Текстовые).
Щелкните по кнопке Таблицу на экран (для создания таблиц результатов подбора арматуры в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в других форматах нужно включить соответствующую радио-кнопку).
Конструирование ригеля железобетонной рамы Этап 13. Вызов чертежа балки Для того чтобы получить автоматизированное конструирование балок, щелкните по кнопке – Конструирование балки (панель Стержни на вкладке Конструирование).
Укажите курсором на элемент № 7 (загружается модуль БАЛКА).
Выполните полный расчет балки с помощью меню Расчет (кнопка на панели инструментов).
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Выведите эпюру материалов, воспользовавшись пунктом меню Результаты Эпюра материалов (кнопка на панели инструментов).
Чтобы посмотреть чертеж балки, выполните пункт меню Результаты Чертеж (кнопка на панели инструментов).
Конструирование колонны железобетонной рамы Этап 14. Вызов чертежа колонны Для того чтобы получить автоматизированное конструирование колонн, щелкните по кнопке – Конструирование колонны (панель Стержни на вкладке Конструирование).
Укажите курсором на элемент № 1 (загружается модуль КОЛОННА).
Выполните полный расчет колонны с помощью меню Расчет (кнопка на панели инструментов).
Выведите эпюру материалов, воспользовавшись пунктом меню Результаты Эпюра материалов (кнопка на панели инструментов).
Чтобы посмотреть чертеж колонны, выполните пункт меню Результаты Чертеж (кнопка на панели инструментов).
Расчетные сочетания усилий В программном комплексе предусмотрено автоматизированное формирование расчетных сочетаний усилий (РСУ), соответствующее нормативным документам, действующим в проектировании объектов строительства.
Определение РСУ заключается в нахождении экстремальных значений тех компонентов напряженно-деформированного состояния (НДС), которые служат критериями наибольшей опасности этого НДС. При этом учитываются особенности НДС конечных элементов различного типа, а количество рассматриваемых РСУ существенно сокращается.
В качестве критериев опасности РСУ для стержневых элементов приняты экстремальные значения нормальных и касательных напряжений, вычисленные в характерных точках приведенного прямоугольного сечения, а также экстремальные значения усилий в сечении.
Для элементов плоского напряженного состояния, плит и оболочек в качестве критерия приняты напряжения, определяемые по методу Вуда-Армера.
Критерием для объемных КЭ приняты экстремальные значения напряжений.
Общие правила формирования таблицы РСУ заключаются в следующем:
параметры расчетных сочетаний задаются для каждого из загружений задачи;
каждое РСУ относится к одному из предусмотренных нормативными документами видов сочетаний;
• реализовано 9 видов загружений, с помощью которых программно обеспечивается их корректная логическая взаимосвязь. При этом существует возможность учета знакопеременности, взаимоисключения и сопутствия загружений. Каждому из видов загружений (1) – временное длительное;
(6) – особое (кроме сейсмического);
(9) – неактивное (ветровое статическое при учете пульсации ветра).
Эта классификация несколько отличается от нормативной. Так, например, снеговое загружение или гололед не выделены в отдельную группу. Но пользователь может по своему усмотрению назначить им вид загружения – либо длительное, либо кратковременное, что и оговорено в нормах.
программным комплексом автоматически (по умолчанию) генерируются параметры, соответствующие текущему виду загружения. Однако, пользователь может по своему усмотрению изменить любой из параметров;
все операции по формированию РСУ выполняются с помощью диалогового окна Расчетные сочетания усилий (рис.1.16);
данные для формирования РСУ могут быть введены до расчета, в режиме формирования расчетной схемы, или после расчета, в режиме визуализации результатов расчета.
Внимание. Термин загружение используется в следующих случаях:
Номер загружения – уникальный номер, заданный пользователем для определенной группы нагрузок, действующих на схему одновременно;
Вид загружения – наименование вида загружения, установленное в ПК ЛИРА-САПР.
Параметры РСУ Таблица РСУ должна быть составлена для всех загружений, принятых в задаче. Поэтому первым параметром РСУ в верхней части диалогового окна помещен счетчик. Порядок следования номеров загружений может быть произвольным.
Каждое загружение может иметь название.
Номер загружения устанавливается в первый столбец заполняемой таблицы. Полностью вы ее видите в нижней части диалогового окна, а частично – в списке поля Коэффициенты для РСУ. Список можно прокручивать по строкам и по столбцам.
Все параметры, определяющие РСУ, разделены на две группы: собственно Параметры РСУ и Коэффициенты РСУ.
Параметры РСУ включают:
Коэффициенты надежности по нагрузке f. Коэффициенты, формируемые по умолчанию, имеют такие значения:
постоянные загружения f = 1.1;
временные длительные f = 1.2;
кратковременные f = 1.2;
Доля длительности g. Коэффициент, показывающий, какая часть нагрузки в рассматриваемом загружении принимается как длительно действующая. По умолчанию генерируются такие значения:
постоянное и длительно действующие загружения g = 1.0;
кратковременные g = 0.35;
крановые загружения g = 0.6;
Сопутствующие загружения. Имеются в виду загружения (не более двух), которые могут рассматриваться совместно с основным загружением. Например, если основным является загружение вертикальными крановыми нагрузками, то сопутствующим является загружение горизонтальным тормозным воздействием.
Этот параметр РСУ, равно как и последующие два, введены для учета логических связей между загружениями.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие № группы взаимоисключающих загружений. Этим параметром вводятся ограничения на те загружения, которые в одно сочетание не могут входить одновременно. Таковыми, например, являются загружения Ветер справа и Ветер слева;
Учитывать знакопеременность. Установленный флажок означает, что в РСУ следует учесть вероятность изменения знака основного усилия сочетания. К таким усилиям относятся, например, сейсмические.
На логические связи между загружениями все же налагаются некоторые ограничения:
а) загружения видов 0 и 3 не могут быть знакопеременными;
б) объединение загружений допускается для видов 1, 2, 7;
в) загружение вида 4 (тормозное) может сопутствовать только загружению вида 3 (крановое);
г) загружения видов 1, 2, 5, 6, 7 могут быть объявлены сопутствующими для загружений 1, 2, 5, 6, в любой комбинации;
д) двойное сопутствие (сопутствие одного и того же загружения двум другим и более) допускается;
е) никакое сопутствующее загружение не может быть включено в группы объединения и взаимоисключения;
ж) допускается вводить до 9 групп объединения или взаимоисключения;
з) динамическое загружение не может быть сопутствующим.
Коэффициенты РСУ Для каждого РСУ рассматривается четыре сочетания: два основных, особое при наличии сейсмического загружения и особое при наличии особого (не сейсмического) загружения (см. рис.1.16). В каждую строку соответственно рассматриваемому РСУ заносятся коэффициенты усилий в сочетаниях i, i = 1,2,3.
В зависимости от вида загружения значения коэффициентов генерируются по умолчанию (см.
табл.1.1).
Таблица 1.1. Значения коэффициентов РСУ, принимаемых по умолчанию Сводная таблица для вычисления РСУ приведена в нижней части диалогового окна.
Обратите внимание на то, что для ветрового статического загружения все коэффициенты по умолчанию равны нулю. Это связано со спецификой формирования загружения ветровой нагрузкой с учетом пульсации.
Сводная таблица заполняется автоматически, по мере заполнения полей ввода в основной части окна. В таблице 13 столбцов. На рис.1.24 приведены наименования каждого из столбцов и, в качестве примера, строка №1 из сводной таблицы.
название загружения Сводная таблица доступна для редактирования. Любой из ее параметров можно корректировать, установив курсор на текстовое поле параметра.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Пример 2. Расчет плиты продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы плиты;
показать технику задания нагрузок и составления РСУ;
показать процедуру использования вариантов конструирования для подбора арматуры.
Исходные данные:
Железобетонная плита размером 3 х 6 м, толщиной 150 мм. Дальняя сторона плиты свободно оперта по всей длине, ближняя – свободно оперта своими концами на колонны. Длинные стороны плиты – свободны.
Расчет производится для сетки 6 х 12.
загружение 1 – собственный вес плиты;
загружение 2 – сосредоточенные нагрузки Р = 1т, приложенные по схеме рис.2.1, загружение 2;
загружение 3 – сосредоточенные нагрузки Р = 1т, приложенные по схеме рис.2.1, загружение 3.
Для того чтобы начать работу с ЛИРА-САПР, выполните следующую команду Windows:
Пуск Программы LIRA SAPR ЛИРА-САПР 2013 ЛИРА-САПР.
Этап 1. Создание новой задачи Для создания новой задачи откройте меню Приложения и выберите пункт Новый (кнопка на панели быстрого доступа).
В появившемся диалоговом окне Описание схемы (рис.2.2) задайте следующие параметры:
имя создаваемой задачи – Пример2 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
в раскрывающемся списке Признак схемы выберите строку 3 – Три степени свободы в узле (перемещения Z,Ux,Uy) X0Y.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
Диалоговое окно Описание схемы также можно открыть с уже выбранным признаком схемы.
Для этого в меню Приложения в раскрывающемся списке пункта Новый выберите команду – Третий признак схемы (Три степени свободы в узле) или на панели быстрого доступа в раскрывающемся списке Новый выберите команду – Третий признак схемы (Три степени свободы в узле). После этого нужно задать только имя задачи.
Этап 2. Создание геометрической схемы плиты Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей на закладке Генерация плиты, выбрав команду – Генерация плиты в раскрывающемся списке Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование) или регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).
В таблице диалогового окна задайте шаг конечно-элементной сетки вдоль первой и второй осей:
Шаг вдоль первой оси: Шаг вдоль второй Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.2.3).
Применить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Сохранение информации о расчетной схеме Для сохранения информации о расчетной схеме откройте меню Приложения и выберите пункт Сохранить (кнопка на панели быстрого запуска).
В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – Data).
Щелкните по кнопке Сохранить.
Этап 3. Задание граничных условий Вывод на экран номеров узлов Щелкните по кнопке – Флаги рисования на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
В диалоговом окне Показать (рис.2.4) перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
После этого щелкните по кнопке – Перерисовать.
Полученная схема представлена на рис.2.5.
Выделение узлов опирания Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
С помощью курсора выделите узлы опирания № 1, 7, 85 – 91 (узлы окрашиваются в красный цвет).
Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием «резинового окна» вокруг группы узлов.
Задание граничных условий в узлах опирания Щелчком по кнопке – Связи (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.2.6).
В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (Z).
окрашиваются в синий цвет).
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.
Рис.2.7. Диалоговое окно Варианты конструирования Для создания нового варианта конструирования необходимо нажать кнопку – Создать новый вариант конструирования схемы (по умолчанию все параметры нового варианта ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие конструирования получают значения, заданные в диалоговом окне Параметры расчета на соответствующих закладках).
После этого нужно задать следующие параметры:
- имя варианта конструирования;
- нормы для железобетонного и стального расчетов;
- вид расчета сечений (РСУ, РСН или Усилия).
Ввод данных для варианта конструирования производится щелчком по кнопке – Щелчок по кнопке Назначить текущим или двойной щелчок по строке Списка вариантов конструирования схемы делает выбранный вариант активным в графической среде.
Выбор материалов для варианта конструирования происходит в диалоговом окне Жесткости и материалы (рис.2.8,а).
Создание второго варианта конструирования Для создания второго варианта конструирования щелкните по кнопке – Создать новый вариант конструирования схемы.
Далее задайте параметры для второго варианта конструирования (подбор арматуры по теории в раскрывающемся списке Расчет сечений по: выберите строку РСУ;
остальные параметры принимаются по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Применить.
Для назначения текущим первого варианта конструирования, в списке вариантов конструирования схемы выделите строку Вариант1 и щелкните по кнопке Назначить текущим.
Закройте диалоговое окно Варианты конструирования щелчком по кнопке – Закрыть.
Этап 5. Задание жесткостных параметров и параметров материалов элементам плиты Формирование типов жесткости Щелчком по кнопке – Жесткости и материалы (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Жесткости и материалы (рис.2.8,а).
В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в появившемся окне Добавить жесткость (библиотеке жесткостных характеристик) щелкните по третьей закладке численного описания жесткости (рис.2.8,б).
Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Пластины (на экран выводится диалоговое окно для задания жесткостных характеристик выбранного типа сечения).
Рис.2.8. Диалоговые окна: а – Жесткости и материалы, б – Добавить жесткость В диалоговом окне Задание жесткости для пластин задайте параметры сечения Пластины (рис.2.9):
модуль упругости – Е = 3е6 т/м (при английской раскладке клавиатуры);
удельный вес материала – Ro = 2.75 т/м.
Подтвердите введенные данные щелчком по кнопке – Подтвердить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Рис.2.9. Диалоговое окно Задание жесткости для пластин Чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке Добавить.
Задание материалов для железобетонных конструкций В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по второй закладке Ж/Б (Задание параметров для железобетонных конструкций).
После этого включите радио-кнопку Тип и щелкните по кнопке Добавить (рис.2.10).
На экран выводится диалоговое окно Общие характеристики (рис.2.11), в котором задайте следующие параметры для пластинчатых элементов:
в раскрывающемся списке Модуль армирования выберите строку Плита;
в строке Комментарий задайте Плита;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
В диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Бетон и щелкните по кнопке Добавить.
На экран выводится диалоговое окно Характеристики бетона (рис.2.12), в котором задайте следующие параметры:
в раскрывающемся списке Класс бетона выберите строку В20;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Далее в диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Арматура и щелкните по кнопке Добавить.
На экран выводится диалоговое окно Характеристики арматуры (рис.2.13), в котором для ввода данных щелкните по кнопке – Подтвердить.
Задание материалов для второго варианта конструирования стальных конструкций Для переключения на второй вариант конструирования, в диалоговом окне Жесткости и материалы с помощью счетчика Номер текущего варианта конструирования схемы переключитесь на номер варианта конструирования 2.
После этого включите радио-кнопку Тип и щелкните по кнопке Добавить.
На экран выводится диалоговое окно Общие характеристики (рис.2.11), в котором задайте следующие параметры для пластинчатых элементов:
в раскрывающемся списке Модуль армирования выберите строку Плита;
установите флажок Подбирать арматуру по теории Вуда;
в строке Комментарий задайте Плита Вуд;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Назначение жесткостей и материалов элементам плиты Щелкните по кнопке – Отметка элементов в раскрывающемся списке Отметка элементов на панели инструментов Панель выбора (при этом в списке текущего типа жесткости должна быть установлена жесткость – 1.Пластина Н 15, а в списке текущих материалов должны быть установлены в качестве текущих: тип – 2.плита, класс бетона – 1.В20 и класс арматуры – 1.А-III).
С помощью курсора выделите все элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный растягиванием «резинового окна» вокруг группы элементов.
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).
Для переключения на первый вариант конструирования, в диалоговом окне Жесткости и материалы с помощью счетчика Номер текущего варианта конструирования схемы переключитесь на номер варианта конструирования 1.
Чтобы назначить материалы для первого варианта конструирования, снимите флажок Жесткость в поле Назначить элементам схемы.
В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке общих свойств материалов для железобетонных элементов выделите курсором строку 1.плита Плита.
Щелкните по кнопке Назначить текущим.
С помощью курсора выделите все элементы схемы.
Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
Этап 6. Задание нагрузок Формирование загружения № Для задания нагрузки от собственного веса плиты, щелчком по кнопке – Добавить собственный вес (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.2.14).
В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы и заданном коэф. надежности по нагрузке равном 1, щелкните по кнопке – Применить (в соответствии с заданным объемным весом Ro элементы загружаются нагрузкой от собственного веса).
Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке состояния (находится в нижней области рабочего окна).
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора.
С помощью курсора выделите узлы № 18, 46 и 74.
Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок на закладке Нагрузки в узлах (рис.2.15) выбрав команду – Нагрузка на узлы в раскрывающемся списке Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
В этом окне для закладки Нагрузки в узлах по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.
Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
В появившемся окне введите значение P = 1 т (рис.2.16).
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Рис.2.15. Диалоговое окно Задание нагрузок Рис.2.16. Диалоговое окно Параметры нагрузки Формирование загружения № Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке состояния (находится в нижней области рабочего окна).
Для вывода на экран номеров элементов, в диалоговом окне Показать (рис.2.4) перейдите на первую закладку Элементы и установите флажок Номера элементов.
Щелкните по кнопке – Перерисовать.
Выделите элементы № 14, 23, 30, 31, 42, 43, 50, 59.
В диалоговом окне Задание нагрузок (рис.2.15) перейдите на закладку Нагрузки на пластины (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры.
В этом окне задайте параметры:
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Задание расширенной информации о загружениях Вызовите диалоговое окно Редактор загружений (рис.2.17) щелчком по кнопке – Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
В этом диалоговом окне в списке загружений выделите строку соответствующую первому загружению.
Далее в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Постоянное и щелкните по кнопке – Применить.
После этого в списке загружений выделите строку соответствующую второму загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Временное длит. / Длительное и щелкните по кнопке – Применить.
Далее в списке загружений выделите строку соответствующую третьему загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Временное длит. / Длительное и щелкните по кнопке – Применить.
Этап 7. Генерация таблицы РСУ Щелчком по кнопке – Таблица РСУ (панель РСУ на вкладке Расчет) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий (рис.2.18).
Так как вид загружений задавался в диалоговом окне Редактор загружений (рис.2.17) таблица РСУ сформировалась автоматически с параметрами, принятыми по умолчанию для каждого загружения. Для данной задачи нужно только подтвердить назначенные В этом окне, для подтверждения назначения параметров, принятых по умолчанию для каждого загружения, щелкните по кнопке – Подтвердить.
Рис.2.18. Диалоговое окно Расчетные сочетания усилий Этап 8. Полный расчет плиты Запустите задачу на расчет щелчком по кнопке – Выполнить расчет (панель Расчет на вкладке Расчет).
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Этап 9. Просмотр и анализ результатов статического расчета После расчета задачи, просмотр и анализ результатов статического расчета осуществляется на вкладке Анализ.
В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учетом перемещений узлов (рис.2.19). Для отображения схемы без учета перемещений узлов щелкните по кнопке – Исходная схема (панель Деформации на вкладке Анализ).
Для отображения схемы без номеров элементов, номеров узлов и приложенных нагрузок в диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы снимите флажок Номера элементов.
После этого перейдите на закладку Узлы и снимите флажок Номера узлов.
Далее перейдите на закладку Общие и снимите флажок Нагрузки.
Щелкните по кнопке – Перерисовать.
Вывод на экран изополей перемещений Чтобы вывести на экран изополя перемещений по направлению Z, выберите команду – Изополя перемещений в глобальной системе в раскрывающемся списке Мозаика/изополя перемещений и после этого щелкните по кнопке – Изополя перемещений по Z (панель Деформации на вкладке Анализ).
Вывод на экран мозаик напряжений Чтобы вывести на экран мозаику напряжений по Мх, выберите команду – Мозаика напряжений в раскрывающемся списке Мозаика/изополя напряжений и после этого щелкните по кнопке – Мозаика напряжений по Mx (панель Напряжения в пластинах и объемных КЭ на вкладке Анализ).
Для отображения мозаики напряжений по Мy, щелкните по кнопке – Мозаика напряжений по My (панель Напряжения в пластинах и объемных КЭ на вкладке Анализ).
Смена номера текущего загружения В строке состояния (находится в нижней области рабочего окна) в раскрывающемся списке Сменить номер загружения выберите строку соответствующую второму загружению и щелкните по кнопке Формирование и просмотр таблиц результатов расчета Для вывода на экран таблицы со значениями расчетных сочетаний усилий в элементах схемы, выберите команду – Стандартные таблицы в раскрывающемся списке Документация (панель Таблицы на вкладке Анализ).
После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.2.20) выделите строку РСУ расчетные.
Щелкните по кнопке – Применить (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы "Графический Макетировщик" нужно включить радио-кнопку RPT).
Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл Закрыть.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Этап 10. Просмотр и анализ результатов армирования После расчета задачи, просмотр и анализ результатов армирования осуществляется на вкладке Конструирование.
Просмотр результатов армирования Для просмотра информации о подобранной арматуре в одном из пластинчатых конечных элементов, щелкните по кнопке – Информация об узле или элементе на панели инструментов Панель выбора и укажите курсором на любой пластинчатый элемент.
В появившемся диалоговом окне перейдите на закладку Информация о подобранной арматуре (в этом окне содержится полная информация о выбранном элементе, в том числе и с результатами подбора арматуры).
Закройте диалоговое окно щелчком по кнопке – Закрыть.
Чтобы посмотреть мозаику отображения площади нижней арматуры в пластинах по направлению оси X1, щелкните по кнопке – Нижняя арматура в пластинах по оси X1 (панель Пластины на вкладке Конструирование).
Чтобы посмотреть мозаику отображения площади нижней арматуры в пластинах по направлению оси Y1, щелкните по кнопке – Нижняя арматура в пластинах по оси Y1 (панель Пластины на вкладке Конструирование).
Формирование и просмотр таблиц результатов подбора арматуры Рис.2.21. Диалоговое окно Таблицы результатов Пример 3. Расчет рамы промышленного здания Цели и задачи:
произвести расчет плоской рамы на динамические воздействия;
произвести расчет устойчивости конструкции;
составить таблицу РСН;
выполнить подбор и проверку стальных сечений элементов рамы.
Исходные данные:
Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.3.1.
Сечения элементов:
крайние колонны – коробка из швеллеров № 24;
средние колонны – швеллер № 24;
балка настила – двутавр № 36;
верхний пояс фермы – два уголка 120 x 120 x 10;
нижний пояс фермы – два уголка 100 x 100 x 10;
стойки и раскосы фермы – два уголка 75 x 75 x 6.
Нагрузки:
загружение 1 – нагрузка от собственного веса элементов схемы, загружение 2 – нагрузка от оборудования, загружение 3 – ветровая нагрузка, загружение 4 – гармоническое динамическое воздействие, загружение 5 – сейсмическое воздействие.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА-САПР, выполните следующую команду Windows:
Пуск Программы LIRA SAPR ЛИРА-САПР 2013 ЛИРА-САПР 2013.
Этап 1. Создание новой задачи Для создания новой задачи откройте меню Приложения и выберите пункт Новый (кнопка на панели быстрого доступа).
В появившемся диалоговом окне Описание схемы (рис.3.2) задайте следующие параметры:
имя создаваемой задачи – Пример3 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
в раскрывающемся списке Признак схемы выберите строку 2 – Три степени свободы в узле (перемещения X,Z,Uy) X0Z.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
Диалоговое окно Описание схемы также можно открыть с уже выбранным признаком схемы.
Для этого в меню Приложения в раскрывающемся списке пункта Новый выберите команду – Второй признак схемы (Три степени свободы в узле) или на панели быстрого доступа в раскрывающемся списке Новый выберите команду – Второй признак схемы (Три степени свободы в узле). После этого нужно задать только имя задачи.
Этап 2. Создание геометрической схемы Добавление рамы Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей щелчком по кнопке – Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).
В таблицу ввода значений введите параметры рамы:
Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.3.3).
После этого щелкните по кнопке – Применить.
Рис.3.3. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей Сохранение информации о расчетной схеме Для сохранения информации о расчетной схеме откройте меню Приложения и выберите пункт Сохранить (кнопка на панели быстрого доступа).
В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – Data).
Щелкните по кнопке Сохранить.
Вывод на экран номеров узлов и элементов Щелкните по кнопке – Флаги рисования на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Номера элементов.
После этого перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
Щелкните по кнопке – Перерисовать.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Корректировка схемы Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
С помощью курсора выделите узлы № 10 и 11 (узлы окрашиваются в красный цвет).
Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных узлов "резинового окна".
Щелчком по кнопке – Удаление выбранных объектов (панель Редактирование на вкладке Создание и редактирование) удалите выделенные узлы (обратите внимание, что при удалении узлов автоматически удаляются прилегающие к ним элементы).
Щелкните по кнопке – Отметка элементов в раскрывающемся списке Отметка элементов на панели инструментов Панель выбора.
С помощью курсора выделите элементы № 3 и 5 (элементы окрашиваются в красный цвет).
После выделения узлов или элементов расчетной схемы для ленточного вида интерфейса выводятся контекстные вкладки ленты. Каждая из контекстных вкладок содержит операции, которые относятся к выделенным объектам или выбранной команде.
Контекстная вкладка закрывается по завершении работы с командой или снятии выделения с объектов. Контекстные вкладки, предназначенные для работы с узлами или элементами схемы, содержат команды только по созданию и редактированию схемы и не могут быть вызваны из вкладок Анализ, Расширенный анализ, Конструирование.
Щелчком по кнопке – Шарниры (панель Редактирование стержней на контекстной вкладке Стержни) вызовите диалоговое окно Шарниры (рис.3.4).
В этом окне с помощью установки соответствующих флажков укажите узлы и направления, по которым снимается жесткость связи одного из концов стержня с узлом схемы:
Щелкните по кнопке – Применить.
Установка фермы на раму >Щелчком по кнопке – Генерация ферм (панель Создание на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Создание плоских ферм.
В этом окне щелкните по кнопке с конфигурацией арочной (сегментной) фермы.
Далее выберите ферму по очертанию решетки, щелкнув по первой слева в верхнем ряду кнопке.
После этого задайте параметры фермы (рис.3.5):
Для просмотра геометрических размеров фермы в диалоговом окне, щелкните по кнопке Нарисовать.
При установленном флажке Указать узел привязки укажите курсором на узел № 9 (в окне автоматически отобразятся координаты этого узла).
Для установки фермы на раму, щелкните по кнопке – Применить.
Упаковка схемы Щелчком по кнопке – Упаковка схемы (панель Редактирование на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Упаковка (рис.3.6).
В этом окне щелкните по кнопке – Применить (упаковка схемы производится для сшивки совпадающих узлов и элементов, а также для безвозвратного исключения из расчетной схемы удаленных узлов и элементов).
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Получим геометрическую схему, показанную на рис.3.7.
Рис.3.7. Расчетная схема рамы с номерами узлов и элементов Этап 3. Задание граничных условий При активной кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, выделите узлы № 1 и 4.
Щелчком по кнопке – Связи (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Связи в узлах.
В этом окне с помощью установки флажков, отметьте направления по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY).
После этого щелкните по кнопке – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).
Выделите узлы № 2, 3 и закрепите эти узлы по направлениям X и Z (для этого флажок с направления UY нужно снять).
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.
Этап 4. Задание вариантов конструирования Вызовите диалоговое окно Варианты конструирования (рис.3.8) щелчком по кнопке – Варианты конструирования (панель Конструирование на вкладке Расширенное редактирование).
В этом диалоговом окне задайте параметры для первого варианта конструирования:
в раскрывающемся списке Расчет сечений по: выберите строку РСН;
остальные параметры принимаются по умолчанию.
После этого щелкните по кнопке – Применить.
Закройте диалоговое окно Варианты конструирования щелчком по кнопке – Закрыть.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Этап 5. Задание жесткостных параметров и параметров материалов элементам рамы Формирование типов жесткости Щелчком по кнопке – Жесткости и материалы (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Жесткости и материалы (рис.3.9,а).
В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в появившемся окне Добавить жесткость (библиотеке жесткостных характеристик) щелкните по второй закладке База металлических сечений (рис.3.9,б).
Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Двутавр.
Рис.3.9. Диалоговые окна: а – Жесткости и материалы, б – Добавить жесткость В диалоговом окне Стальное сечение (рис.3.10) задайте параметры сечения Двутавр:
в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Двутавр с непараллельными Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
В диалоговом окне Добавить жесткость выберите тип сечения Коробка из швеллеров.
В новом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Коробка из швеллеров:
Сортамент – Швеллер с уклоном внутренних граней полок;
Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
В диалоговом окне Добавить жесткость выберите тип сечения Швеллер.
В новом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Швеллер:
Сортамент – Швеллер с уклоном внутренних граней полок;
Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
В диалоговом окне Добавить жесткость выберите тип сечения Два уголка.
В появившемся окне Стальное сечение задайте параметры сечения Два уголка:
Сортамент – Уголок равнополочный;
Профиль – 120 x 120 x 10.
Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
Далее в диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткостей с помощью курсора выделите строку 4. Два уголка 120 x 120 x 10.
Дважды щелкните по кнопке Копировать.
После этого в списке типов жесткостей выделите строку 5. Два уголка 120 x 120 x 10.
Щелкните по кнопке Изменить.
В новом окне Стальное сечение задайте:
Профиль – 100 x 100 x 10.
Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткости выделите строку 6. Два уголка 120 x 120 x 10.
Щелкните по кнопке Изменить.
В диалоговом окне Стальное сечение задайте:
Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
Для того чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке Добавить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Задание материалов для стальных конструкций Режим Стальные конструкции предназначена для подбора и проверки сечений стержневых стальных элементов в соответствии со СНиП II.23-81, СП 16.13330.2011, Eurocode 3.1. ENV 1993-1-1:1992 и LFRD 2nd edition (AISC). Расчет выполняется на одно или несколько расчетных сочетаний усилий (РСУ), нагрузок (РСН) или усилий, полученных из статического расчета конструкций. Выполняются также проверки элементов плоского напряженного Производится подбор и проверка следующих типов сечений:
- элементы ферм и связей, работающие на центральное сжатие и растяжение;
- балки, подверженные поперечному изгибу;
- колонны, подверженные сжатию с изгибом.
Подбор и проверка может производиться в двух режимах:
- сквозной режим, в процессе которого производится расчет для всех указанных пользователем элементов в автоматическом режиме;
многовариантное проектирование – изменять размеры сечения, менять марку стали, варьировать расстановку ребер жесткости и т.п.
Результатами расчета являются размеры сечений элементов и коэффициент использования несущей способности сечений элементов (в процентном выражении), проверяемых в соответствии с требованиями выбранных норм.
Перед тем как приступить к заданию материалов для стальных конструкций, в диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1. Двутавр 36 и щелкните по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип записывается в строке редактирования Жесткость поля Назначить элементам схемы. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком по строке списка).
После этого для задания материалов для стальных конструкций, в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по третьей закладке Сталь (Задание параметров для стальных конструкций).
Далее включите радио-кнопку Материал и щелкните по кнопке Добавить.
На экран выводится диалоговое окно Параметры (рис.3.11), в котором в раскрывающемся списке Сталь задайте марку ВСт3кп2-1 (будет использоваться для всех элементов).
Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Дополнительные характеристики и щелкните по кнопке Добавить.
В новом окне Параметры (рис.3.12) задайте параметры для балок:
в поле Тип элемента включите радио-кнопку Балка;
в поле Данные для расчета на общую устойчивость установите флажок использовать коэффициенты длины;
задайте коэффициент длины балки для проверки общей устойчивости Kb = 0.33;
в раскрывающемся списке Раскрепление сжатого пояса выберите строку два и более, делят пролет на равные части;
в поле Расчет по прогибу задайте максимально допустимый прогиб – 1/250;
в поле Комментарий задайте Балки;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Еще раз щелкните по кнопке Добавить в диалоговом окне Жесткости и материалы.
В новом окне Параметры (рис.3.13) задайте параметры для колонн:
в поле Тип элемента включите радио-кнопку Колонна;
в поле Расчетные длины установите флажок использовать коэффициенты длины;
задайте коэффициент длины относительно оси Z1 Kz = 1;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
Снова щелкните по кнопке Добавить в диалоговом окне Жесткости и материалы.
В новом окне Параметры (рис.3.14) задайте параметры для верхнего пояса фермы:
в поле Тип элемента включите радио-кнопку Ферменный;
в поле Расчетные длины установите флажок использовать коэффициенты длины;
задайте коэффициент длины относительно оси Z1 Kz = 1;
коэффициент длины относительно оси Y1 Ky = 1;
в поле Предельная гибкость включите радио-кнопку элемент пояса или опорный раскос в поле Комментарий задайте Верхний пояс;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
Рис.3.14. Диалоговое окно Параметры (для верхнего пояса фермы) Еще раз щелкните по кнопке Добавить в диалоговом окне Жесткости и материалы.
В новом окне Параметры задайте параметры для нижнего пояса фермы:
в поле Тип элемента включите радио-кнопку Ферменный;
в поле Расчетные длины установите флажок использовать коэффициенты длины;
задайте коэффициент длины относительно оси Z1 Kz = 0.33;
коэффициент длины относительно оси Y1 Ky = 0.33;
в поле Предельная гибкость включите радио-кнопку элемент пояса или опорный раскос в поле Комментарий задайте Нижний пояс;
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
Снова щелкните по кнопке Добавить в диалоговом окне Жесткости и материалы.
В новом окне Параметры задайте параметры для решетки фермы:
в поле Тип элемента включите радио-кнопку Ферменный;
в поле Расчетные длины установите флажок использовать коэффициенты длины;
задайте коэффициент длины относительно оси Z1 Kz = 1;
в поле Предельная гибкость включите радио-кнопку неопорный элемент решетки фермы;
все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
Назначение жесткостей и материалов элементам рамы В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 1. Балки (при этом в списке текущего типа жесткости должна быть установлена жесткость – 1. Двутавр 36).
Щелкните по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип дополнительных характеристик записывается в строке редактирования Материалы поля Назначить элементам схемы. Можно назначить текущий тип дополнительных характеристик двойным щелчком по строке списка).
Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель С помощью курсора выделите горизонтальные элементы № 7, 8 и 9 (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая комбинация жесткости и материала).
Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения горизонтальных стержневых элементов.
В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 2. Колонны.
Щелкните по кнопке Назначить текущим.
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по первой закладке Жесткости и в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2. Коробка из швеллеров 24.
Щелкните по кнопке Назначить текущим.
После этого щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора.
С помощью курсора выделите вертикальные элементы схемы № 1, 2, 5 и 6 (крайние колонны).
Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 3. Швеллер 24.
Щелкните по кнопке Назначить текущим.
С помощью курсора выделите вертикальные элементы схемы № 3 и 4 (средние колонны).
Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 4. Два уголка 120 x 120 x 10.
Щелкните по кнопке Назначить текущим.
После этого в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по третьей закладке Сталь и в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 3. Верхний пояс.
Щелкните по кнопке Назначить текущим.
инструментов Панель выбора вызовите диалоговое окно ПолиФильтр (рис.3.15), для того чтобы выделить элементы верхнего пояса.
В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.
соответствующем поле введите номера элементов 19–24. Рис.3.15. Диалоговое окно Фильтр После этого щелкните по кнопке – Применить.
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
Назначьте текущими дополнительные характеристики для стальных конструкций 4. Нижний пояс и тип жесткости 5. Два уголка 100 x 100 x 10.
Для выделения элементов нижнего пояса фермы, в диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 10–12.
Щелкните по кнопке – Применить.
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
Назначьте текущими тип жесткости 6. Два уголка 75 x 75 x 6 и дополнительные характеристики для стальных конструкций 5. Решетка.
Для выделения элементов решетки фермы, в диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 13–18.
Щелкните по кнопке – Применить.
В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.
Закройте диалоговое окно Фильтр для элементов щелчком по кнопке – Закрыть.
Этап 6. Смена типа конечных элементов для элементов фермы Выделите все элементы фермы.
Щелчком по кнопке – Смена типа КЭ (панель Схема на вкладке Расширенное редактирование) вызовите диалоговое окно Смена типа конечного элемента (рис.3.16).
В этом окне в списке типов конечных элементов выделите строку Тип 1 – КЭ плоской фермы.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Этап 7. Задание нагрузок Формирование загружения № Вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.3.17) щелчком по кнопке – Добавить собственный вес (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы, в поле Коэф. надежности по нагрузке задайте коэффициент равен 1.05 (так как в системе РС-САПР (Редактируемый сортамент) погонный вес элементов задан нормативным, то его нужно преобразовать в расчетный).
Щелкните по кнопке – Применить (всем элементам конструкции автоматически назначается равномерно распределенная нагрузка, равная погонному весу элементов).
Выделите элементы № 7, 8 и 9.
После этого вызовите диалоговое окно Задание нагрузок на закладке Нагрузки на стержни (рис.3.18), выбрав команду – Нагрузка на стержни в раскрывающемся списке Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
В этом окне по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.
Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 2 т/м (рис.3.19).
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора.
Выделите узлы опирания фермы на колонну № 9 и 10.
В диалоговом окне Задание нагрузок перейдите на вторую закладку Нагрузки в узлах (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие В этом окне задайте величину нагрузки P = 12 т.
Щелкните по кнопке – Подтвердить.
Выделите узлы верхнего пояса № 13 – 17 и задайте на эти узлы сосредоточенную силу величиной P = 24 т аналогично описанным выше операциям.
Формирование загружения № Смените номер загружения, щелчком по кнопке – Следующее загружение строке состояния (находится в нижней области рабочего окна).
Выделите элементы № 7, 8, 9 и задайте на эти элементы равномерно распределенную нагрузку интенсивностью р = 2 т/м аналогично первому загружению.
Выделите узлы № 9 и 10, задайте на эти узлы сосредоточенную силу величиной P = 2 т аналогично первому загружению.
Выделите узлы № 13 – 17 и аналогично первому загружению задайте на них сосредоточенную силу Формирование загружения № Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке состояния.
Выделите узлы № 5 и 10, задайте на них сосредоточенную силу вдоль глобальной оси X величиной P = -1.5 т аналогично первому загружению.
Выделите узел № 9 и задайте на этот узел силу вдоль глобальной оси X величиной P = -2 т.
Выделите узел № 8 и задайте на него силу вдоль глобальной оси X величиной P = -1.125 т.
Формирование загружения № 4 (Задание узловой гармонической нагрузки) Смените номер текущего загружения на 4.
В диалоговом окне Задание нагрузок, щелчком по кнопке гармонической нагрузки, вызовите диалоговое окно Гармоническая нагрузка в узле (рис.3.20.).
В этом окне задайте следующие параметры:
Дополнительная масса в узле – 2 т;
Закон действия нагрузки – cos;
Амплитуда воздействия – 0.1 т.
Подтвердите введенную информацию щелчком по кнопке – Подтвердить.
Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.
Задание расширенной информации о загружениях Вызовите диалоговое окно Редактор загружений (рис.3.21) щелчком по кнопке – Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).
В этом диалоговом окне в списке загружений выделите строку соответствующую первому загружению.
Далее в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Постоянное и щелкните по кнопке – Применить.
После этого в списке загружений выделите строку соответствующую второму загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Временное длит. / Длительное и щелкните по кнопке – Применить.
Далее в списке загружений выделите строку соответствующую третьему загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Мгновенное и щелкните по кнопке – Применить.
Далее в списке загружений выделите строку соответствующую четвертому загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Особое / Эпизодическое и щелкните по кнопке – Применить.
Чтобы добавить пятое загружение, в поле Список загружений щелкните по кнопке – Добавить загружение (в конец).
Для Загружения 5 в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Сейсмическое и щелкните по кнопке – Применить.
ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЛИРА-САПР 2013. Учебное пособие Задание характеристик для расчета рамы на динамические воздействия Этап 8. Формирование динамических загружений из статических Формирование таблицы учета статических загружений для гармонического воздействия Вызовите диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических (рис.3.22) щелчком по кнопке – Учет статических загружений (панель Динамика на вкладке Расчет).
Рис.3.22. Диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических Для формирования первой строки сводной таблицы, в этом окне, при включенной радио-кнопке загружения (код 1), задайте следующие параметры:
№ динамического загружения – 4;
№ соответствующего статического загружения – 1;
«