Расчет поперечных сечений для балок широкого класса. Особенности расчёта пространственных стержневых систем

Методичка № 2.

Вспомогательная информация:

·  Назначение материалов с использованием стандартной базы про филей (Profilmaker).

·  Особенности расчёта пространственных стержневых систем.

·  Расчет системы перекрестных балок. Рекомендации.

·  Вариантное проектирование.

·  Генерация  некоторых видов расчетных схем.

·  Использование кинематических гипотез.

1. Назначение материалов элементам с использованием стандартной базы профилей.

(Позволяет рассчитать геометрию и характеристики различных стандартных и произвольных поперечных сечений для балок широкого класса).

Для установки и редактирования характеристик материала необходимо зайти в пункт меню:РЕДАКТИРОВАТЬ→МАТЕРИАЛ→МАТЕРИАЛ.

Перед установкой материалов для элементов конструкции надо сначала их определить. Для этого выбираем в меню (2) (см. приложение 1) находящимся в правой части  пункт: РЕДАКТИРОВАТЬ.

В результате появится диалоговое окно:    «Материалы».

Из списка типов материалов (закладки) выбрать  [3D-балки].

Затем нажимаем на кнопку [новый]. В результатематериалу                    автоматически будет присвоен номер и произвольные геометрическиехарактеристики по умолчанию.

Для редактирования характеристик надо нажатьна кнопку.

В результате появится окно«вид материала и характеристики»

Здесь можно задать: вид материала – бетон или сталь.

                                     вид бетона и класс, для стали – тип.

В результате будут заданы характеристики материала:

– модуль упругости,

– модуль сдвига,

– коэффициент Пуассона

– плотность.

И нажимаем на «ОК.»

-Выбираем в меню (находящимся в правой части) пункт: «Расчет сеч-й (расш.)»

-Далее в окне редактирования (8) задается номер материала, характеристики которого будут рассчитываться.

И подтверждение  «Enter».

После этого управление передается в программу Profilmaker.

(В этой программе можно либо самостоятельно задать сложное сечение, либо воспользоваться стандартной библиотекой профилей).

(Если в окне будет профиль, использовавшийся ранее, но ненужный в работе, то его нужно удалить: мышью выделяется элемент, щелчком на нем правой кнопкой вызывается контекстное меню, и в этом меню выбирается УДАЛИТЬ → ЭЛЕМЕНТ.)

Для загрузки профиля из стандартной библиотеки требуется нажать кнопку  на панели инструментов Profilmaker

При этом появится диалог «Выбрать профиль из файла».

Требуется выбрать файл с профилями и марку профиля из имеющихся в этом файле:

·  файлы с двутаврами начинаются с букв DVT;

·  файлы со швеллерами начинаются с букв SHV;

·  файлы с уголками начинаются с букв UG;

·  файлы с трубами начинаются с букв TR;

·  файлы с замкнутыми профилями с букв ZPR;

·   

– После выбора нажать на кнопку «Выбрать».

– После выбора профиля требуется нажать на кнопку  в панели инструментов  .

– После этого будут определены характеристики сечения (площадь, моменты инерции и т.д.).

– Затем следует нажать на кнопку  в панели инструментов  .

– После этого управление будет передано обратно в STARK_ES, а рассчитанные характеристики присвоены материалу с предварительно заданным номером.

2. Особенности расчёта пространственных стержневых систем.

При расчете пространственных стержневых систем в сравнении с плоскими системами возникает ряд особенностей.

–  При назначении геометрии используются элементы  3D.

– При назначении краевых условий необходимо следить за обеспечением пространственной неизменяемости системы.

– При расчёте пространственных стержневых систем возникает проблема правильной ориентации сечения стержня в пространстве.

Характеристики сечений связываются с локальной системой координат элемента (r-s-t). По умолчанию эта система координат определяется следующим образом. Начало локальной системы координат располагается в первом узле элемента и ось  «r»  направлена от первого узла ко второму узлу элемента.

При назначении материала (в том числе геометрических характеристик) пространственного стержня следует следить за соответствием задаваемых размеров поперечного сечения стержневого элемента локальной системе координат элемента (r-s-t).

А. При назначении геометрических характеристик с помощью диалога РАСЧЕТ СЕЧ-Й. Это соответствие достигается заданием размеров исходя из вспомогательной схемы (рис 1). (Пример – рис. 1,2)

Рис 1. Определение геометрических характеристик сечения стержневого элемента.

Б. При назначении геометрических характеристик с помощью диалога РАСЧЕТ СЕЧ-Й. (расш.) размеры задаются в соответствии со вспомогательной схемой. (Рис. 3)

Рис 3. Вспомогательная программа выбора сечений Profilmaker

При присвоении соответствующему номеру материала жесткостных характеристик, например двутавр 12Б1 во вспомогательной программе «Profilmaker» сечение ориентируется в системе координат ZY: