Конструктор сечений лира сапр
Обновлено: 02.05.2024
Мы официальные сертифицированные
партнеры ЛИРА Сервис
Конструктор сечений универсальный.
Конструктор сечений позволяет:
формировать геометрию произвольных многоматериальных массивных, тонкостенных и смешанных сечений стержней сложной и простой, нестандартной и стандартной формы;
задавать физико-механические характеристики материалов, входящих в сечение, с целью определения напряжений, нелинейно зависящих от деформаций;
вычислять жесткостные характеристики целостного сечения и его составных частей, а также выполнять экспорт этих характеристик в ВИЗОР;
определять НДС целостного сечения при заданных или импортированных из ВИЗОРа усилиях;
задавать законы нелинейного деформирования бетонов различных марок и арматурных сталей в соответствии с СП 63.13330.2012, СНиП 2.03.01-84* и Евродкод 2;
задавать законы нелинейного деформирования полосового и профильного проката;
задавать законы нелинейного деформирования в табличном виде;
отображать НДС в виде мозаик, изополей и эпюр напряжений;
·выполнять анимацию напряжений при пошаговом наращивании заданных усилий.
Стандартные массивные сечения задаются при помощи прототипов, хранящихся в соответствующей библиотеке – прямоугольник, тавр симметричный и несимметричный, двутавр симметричный и несимметричный, швеллер, кольцо, круг, коробка, крест симметричный и несимметричный, уголок симметричный и несимметричный.
Библиотека прототипов массивных сечений.
Стандартные профили стального проката задаются при помощи выбора непосредственно из обширной библиотеки соответствующих сортаментов.
Сечения произвольной формы могут быть созданы с использованием широкого богатого спектра мощных графических инструментов, предназначенных для геометрических построений – построение по касательной, кривые Безье, сплайны, дуги эллипса и окружности и многое другое.
Комбинация этих средств позволяет формировать сложные сечения как набор контуров различного очертания, тонких полос, а также точечных и арматурных включений. Допускается формирование отверстий различной формы. При формировании сечений произвольной формы используются булевы операции.
Для задания материала сечения и/или его составных частей используется обширная библиотека различных материалов. Библиотека материалов может быть легко дополнена новыми материалами. Допускается также корректировка данных о содержащихся в библиотеке материалах.
Редактируемая библиотека материалов.
При формировании нелинейных жесткостных характеристик сечения используется библиотека нелинейных законов деформирования материала.
В процессе вычисления осевых, изгибных, крутильных и секториальных жесткостных характеристик определяется положение центра тяжести целостного сечения и направление главных центральных осей инерции, а также положение центров сдвига и кручения.
Произвольное тонкостенное сечение и его жесткостные характеристики.
Вычисленные линейные и/или нелинейные жесткостные характеристики экспортируются в ВИЗОР для присвоения их стержневым элементам в качестве типов жесткости.
На основании заданных или импортированных из ЛИРЫ-САПР усилий производится вычисление НДС от действия осевых, изгибных, крутильных и сдвиговых усилий, а также бимоментов. НДС отображается в виде мозаик и/или изополей нормальных и касательных напряжений в сечении.
Цветовая шкала, мозаика напряжений и эпюры по заданному разрезу.
Предоставляется возможность построения эпюр по тонкостенным частям сечения или по разрезу массивного сечения. Выполняется вычисление и отображение главных напряжений, а также эквивалентных напряжений в соответствии с выбранной теорией прочности. Отображение НДС сопровождается цветовой шкалой, дающей представление о диапазоне отображаемых значений. При наличии двух материалов, сильно различающихся по модулю деформации, предоставляется возможность работать с двумя шкалами.
Цветовая шкала и изополя напряжений по сечению.
Для сечений из упругих материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр в соответствии с заданным набором усилий.
Редактируемый справочник характеристик бетонов для нелинейного расчёта с возможностями экспорта импорта.
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, демонстрирующая изменение НДС по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, отражающих изменение модулей деформации, изменение деформаций и напряжений в сечении по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Отображение НДС в сечении может быть выполнено с применением средств анимации напряжений и деформаций при помощи интерполяции заданных усилий в требуемом диапазоне.
В практике расчётов и проектирования бывает необходимо применять в качестве сечений стержней сквозные сечения, состоящие из двух и более прокатных профилей. Библиотека жёсткостей ПК ЛИРА САПР предоставляет большой выбор составных сечений различной конфигурации. В случае, когда есть необходимость рассчитать нетиповое сквозное сечение, т.е. которого нет в библиотеке жёсткостей, следует использовать конструктор сечений на базе программы САПФИР. В рамках данной статьи рассмотрим алгоритм создания сквозного сечения в новом конструкторе сечений.
Алгоритм работы в конструкторе сечений
Исходные данные
В качестве исходных данных рассмотрим конструкцию консоли, на которую действуют сосредоточенные силы в трёх направлениях, а также крутящий момент. Материал консоли – сталь.
В качестве типа жёсткости данной конструкции планируется применить составное сечение из прокатных профилей.
Будем предполагать, что проектируемое сечение будет состоять из двух труб. Одна из них – круглая, диаметром 100 мм, вторая – замкнутый квадратный профиль 100х100 мм. Толщина стенок труб – 5 мм. Расстояние между осями профилей – 300 мм. Такой тип поперечного сечения отсутствует в библиотеке жёсткостей ЛИРА САПР, следовательно нужно применять конструктор сечений на базе ПК САПФИР.
Работа в конструкторе сечений
Жёсткость созданную в конструкторе сечений можно загрузить в окне библиотеки жёсткостей ЛИРА САПР на вкладке EF. Кнопка для запуска конструктора сечений находится на панели ленты Жёсткости и связи.
Кнопка для импорта сечения из конструктора сечений в библиотеке жёсткостей ЛИРА САПР. Кнопка запуска конструктора сечений на ленте.
В открывшемся окне конструктора сечений следует начертить проектируемое поперечное сечение стержня. Подробная инструкция о работе конструктора сечений находится в обучающем примере №26 из каталога C:\Program Files (x86)\LIRA SAPR\LIRA SAPR 201x\Manual\Rus.
Это означает, что отдельные части сечения нужно соединить между собой. Каждая из частей изначально представляет собой блок. Для возможности редактирование блоки нужно разобрать.
Важно: если Вы создали отдельные части сечения при помощи инструментов для железобетонных и стальных сечений, то им по умолчанию будут присвоены разные материалы – бетон и сталь. Необходимо привести все материалы к одному. В рамках данного примера – это стальные конструкции
После разбиения блоков и приведения всех частей сечения к единому материалу следует создать соединитель – объект, который свяжет две отдельные части между собой. В качестве соединителя используем тонкий прямоугольный профиль 200х0.1 мм, соединяющий стенки профилей.
Совет. Не стоит в качестве соединителя моделировать планки соединительной решётки, т.к. их применение существенно исказит работу сечения при изгибе, из-за увеличенной изгибной жёсткости. Соединитель в виде тонкой пластины крайне незначительно повлияет на изгибную жёсткость, а при конструировании его следует заменить планками соединительной решётки.
После создания соединителя, следует выделить все объекты сечения, за исключением аннотаций, и на вкладке «Редактирование» нажать кнопку «Объединить контуры»
Затем следует выполнить расчёт сечения. В окне характеристик сечения обязательно должна присутствовать такая величина, как жёсткость на кручение.
Созданное сечение следует сохранить и импортировать в ЛИРА САПР.
После импорта, нестандартные сечения могут быть назначены элементам схемы.
Конструктивный расчет по нормам
Ввиду того, что данное сечение является нестандартным, то оно не может быть проверено в СТК-САПР. Сечение следует проверить на прочность и устойчивость и сконструировать согласно требованиям СП 16.13330.2017 отдельно.
Важно понимать, что соблюдение всех положений норм в этом случае контролирует сам пользователь: соотношение гибкостей ветви и колонны в целом
При проверке на прочность и устойчивость потребуется определить значение нормальных напряжений в сечении. Данная операция может быть выполнена автоматически при помощи средств ЛИРА САПР и КС-САПР. Для этого в ВИЗОРе следует отобразить таблицу усилий в стержне с назначенным сквозным сечением. В таблице нажать на кнопку «Передать в конструктор сечений»
Усилия будут переданы в конструктор сечений и отображены в специальной таблице
Визуализировать результаты можно при помощи кнопок на панели инструментов
Стандартные массивные сечения задаются при помощи прототипов, хранящихся в соответствующей библиотеке – прямоугольник, тавр симметричный и несимметричный, двутавр симметричный и несимметричный, швеллер, кольцо, круг, коробка, крест симметричный и несимметричный, уголок симметричный и несимметричный.
Стандартные профили стального проката задаются при помощи выбора непосредственно из обширной библиотеки соответствующих сортаментов.
Сечения произвольной формы могут быть созданы с использованием широкого богатого спектра мощных графических инструментов, предназначенных для геометрических построений – построение по касательной, кривые Безье, сплайны, дуги эллипса и окружности и многое другое.
Комбинация этих средств позволяет формировать сложные сечения как набор контуров различного очертания, тонких полос, а также точечных и арматурных включений. Допускается формирование отверстий различной формы. При формировании сечений произвольной формы используются булевы операции.
Для задания материала сечения и/или его составных частей используется обширная библиотека различных материалов. Библиотека материалов может быть легко дополнена новыми материалами. Допускается также корректировка данных о содержащихся в библиотеке материалах.
При формировании нелинейных жесткостных характеристик сечения используется библиотека нелинейных законов деформирования материала.
В процессе вычисления осевых, изгибных, крутильных и секториальных жесткостных характеристик определяется положение центра тяжести целостного сечения и направление главных центральных осей инерции, а также положение центров сдвига и кручения.
Вычисленные линейные и/или нелинейные жесткостные характеристики экспортируются в ВИЗОР для присвоения их стержневым элементам в качестве типов жесткости.
На основании заданных или импортированных из ЛИРЫ-САПР усилий производится вычисление НДС от действия осевых, изгибных, крутильных и сдвиговых усилий, а также бимоментов. НДС отображается в виде мозаик и/или изополей нормальных и касательных напряжений в сечении.
Предоставляется возможность построения эпюр по тонкостенным частям сечения или по разрезу массивного сечения. Выполняется вычисление и отображение главных напряжений, а также эквивалентных напряжений в соответствии с выбранной теорией прочности. Отображение НДС сопровождается цветовой шкалой, дающей представление о диапазоне отображаемых значений. При наличии двух материалов, сильно различающихся по модулю деформации, предоставляется возможность работать с двумя шкалами.
Для сечений из упругих материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр в соответствии с заданным набором усилий.
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, демонстрирующая изменение НДС по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, отражающих изменение модулей деформации, изменение деформаций и напряжений в сечении по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Отображение НДС в сечении может быть выполнено с применением средств анимации напряжений и деформаций при помощи интерполяции заданных усилий в требуемом диапазоне.
Стандартные массивные сечения задаются при помощи прототипов, хранящихся в соответствующей библиотеке – прямоугольник, тавр симметричный и несимметричный, двутавр симметричный и несимметричный, швеллер, кольцо, круг, коробка, крест симметричный и несимметричный, уголок симметричный и несимметричный.
Библиотека прототипов массивных сечений
Стандартные профили стального проката задаются при помощи выбора непосредственно из обширной библиотеки соответствующих сортаментов.
Сечения произвольной формы могут быть созданы с использованием широкого богатого спектра мощных графических инструментов, предназначенных для геометрических построений – построение по касательной, кривые Безье, сплайны, дуги эллипса и окружности и многое другое.
Комбинация этих средств позволяет формировать сложные сечения как набор контуров различного очертания, тонких полос, а также точечных и арматурных включений. Допускается формирование отверстий различной формы. При формировании сечений произвольной формы используются булевы операции.
Для задания материала сечения и/или его составных частей используется обширная библиотека различных материалов. Библиотека материалов может быть легко дополнена новыми материалами. Допускается также корректировка данных о содержащихся в библиотеке материалах.
Редактируемая библиотека материалов
При формировании нелинейных жесткостных характеристик сечения используется библиотека нелинейных законов деформирования материала.
В процессе вычисления осевых, изгибных, крутильных и секториальных жесткостных характеристик определяется положение центра тяжести целостного сечения и направление главных центральных осей инерции, а также положение центров сдвига и кручения.
Вычисленные линейные и/или нелинейные жесткостные характеристики экспортируются в ВИЗОР для присвоения их стержневым элементам в качестве типов жесткости.
На основании заданных или импортированных из ЛИРЫ-САПР усилий производится вычисление НДС от действия осевых, изгибных, крутильных и сдвиговых усилий, а также бимоментов. НДС отображается в виде мозаик и/или изополей нормальных и касательных напряжений в сечении.
Предоставляется возможность построения эпюр по тонкостенным частям сечения или по разрезу массивного сечения. Выполняется вычисление и отображение главных напряжений, а также эквивалентных напряжений в соответствии с выбранной теорией прочности. Отображение НДС сопровождается цветовой шкалой, дающей представление о диапазоне отображаемых значений. При наличии двух материалов, сильно различающихся по модулю деформации, предоставляется возможность работать с двумя шкалами.
Для сечений из упругих материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр в соответствии с заданным набором усилий.
Редактируемый справочник характеристик бетонов для нелинейного расчёта с возможностями экспорта импорта
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, демонстрирующая изменение НДС по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, отражающих изменение модулей деформации, изменение деформаций и напряжений в сечении по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Отображение НДС в сечении может быть выполнено с применением средств анимации напряжений и деформаций при помощи интерполяции заданных усилий в требуемом диапазоне.
Каждый конструктор в своей практике сталкивается с задачами, в которых существует необходимость применения сечений, не входящих в базу сортаментов.
В ПК ЛИРА девятого поколения существовала подпрограмма по созданию пользовательских сечений – Конструктор сечений.
В сегодняшней заметке разберем реализацию этой функции в ПК ЛИРА 10.4.
Инструмент создания пользовательских сечений расположен в редакторе сечений (рис. 1).
Рис. 1. Создание пользовательского сечения
Рассмотрим подробно все функции обновленного конструктора сечений.
В правой части Конструктора сечений/жесткостей расположено окно, в котором пользователь сам может начертить пользовательское сечение: создать сечение любого вида и конфигурации (рис. 2).
Рис. 2. Редактор создания пользовательского сечения
В окне доступны три закладки:
- Редактирование
- Расчет
- Импорт сечений
В разделе редактирование можно из простых геометрических фигур составляем эскиз сечения, фигуры можно Объединить, Вычесть, найти Разность, Частично объединить.
- Управления (Выделение, Переместить, Повернуть, Отобразить, Привязка к сети, Объектная привязка, Привязка к середине отрезка);
- Измерения (Измерить расстояние между точками, Изменить угол между точками);
- Изменения вида окна (Показывать сеть, Показывать вспомогательные линейки);
- Масштабирования (Приблизить, Отдалить, Показать все);
- Свойства;
- Экспорт в файл;
- Выполнить расчет.
На экран выводятся геометрические характеристики и рисунок с указанием осей и ядра сечения.
Рис. 3. Результаты расчёта.
При необходимости, можно сформировать отчет с вычисленными характеристиками созданного сечения (рис. 3).
3. Импорт сечений
Функция импорта сечений позволяет использовать как уже заданные в данной задаче сечения, так и импортировать сечения из файлов формата dxf и sbf.
Рис. 4. Импорт сечений.
При импорте сечений из dxf ПК ЛИРА воспринимает линии и полилинии.
Создание пользовательских сечений с помощью конструктора сечений - функция, которая позволяет решать задачи с нестандартными сечениями, что упрощает жизнь расчетчика.
В рамках индивидуальной демонстрации наши эксперты готовы продемонстрировать функционал программного комплекса ЛИРА 10 и ответить на возникшие вопросы.
Следите за нашими новостями и оставляйте комментарии на форуме .
Заметки эксперта
Публикации
Вебинары
В связи с большим количеством желающих, мы будем проводить базовый курс каждый месяц. Теперь мест хватит всем!
Рассмотрим особенности расчета и теоретические аспекты, объясняющие те или иные пункты в нормах проектирования.
В большинстве опытов по испытанию адгезионных соединений измеряется средняя адгезионная прочность. Данная величина вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади склейки. Подобный подход подразумевает равномерное распределение касательных напряжений. Исследователи давно обнаружили, что средняя адгезионная прочность соединения является сильной функцией геометрических [1] и физико-механических параметров модели и, следовательно, делает малоинформативными и несопоставимыми экспериментальные данные, выполненные на отличающихся образцах. Малочисленные результаты по измерению касательных напряжений по площади склейки с использованием преимущественно поляризационно-оптических методов [2] показывают, что распределение напряжений является нелинейной функцией. При этом наблюдается концентрация напряжений у торцов модели. В связи с этими фактами возникает необходимость детального изучения напряженно-деформированного состояния адгезионных соединений.
В статье рассмотрено практическое применение методики нелинейного статического анализа сейсмостойкости зданий и сооружений. Произведен расчет одноэтажной стальной рамы нелинейным статическим и нелинейным динамическим методами. В результате анализа полученных результатов расчета показана значимость высших форм колебаний и необходимость анализа их влияния на реакцию системы.
С помощью современного программно-вычислительного комплекса ЛИРА 10.6 выполнена сравнительная оценка напряженно–деформированного состояния не поврежденного и коррозионно-поврежденного железобетонного элемента при динамическом и статическом нагружении. Проанализировано влияния ослабленного коррозией бетонного участка сжатой зоны на перераспределение напряжений в сечении.
В статье рассматривается методика совместной работы ПК ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D посредством API модуля. С позиции инженера-расчетчика рассматриваются возможности передачи моделей между различными программами с применением технологий информационного моделирования.
Рассмотрим особенности расчета и теоретические аспекты, объясняющие те или иные пункты в нормах проектирования.
Вторая часть вебинара является продолжением обзора новых функций ЛИРА 10.12.
Темы вебинара будут интересны тем, кто сталкивается с особенными расчетами в практике, а также хочет узнать о дополнительных возможностях расчетного комплекса
ЛИРА 10 - современный и удобный инструмент для численного исследования прочности и устойчивости конструкций и их автоматизированного проектирования методом конечных элементов.
Читайте также: