Конструктор сечений скад как пользоваться

Обновлено: 01.05.2024

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, как построить сечение в Консул, а именно, профиль равнополочного уголкового сечения?

Открываете КОНСУЛ - жмете ФАЙЛ - в выпадающем списке находите Сечение металлопроката - в списках сортаментов находите именно вам нужное сечение равнополочного уголка - жмете ОК - Наслаждаетесь полученным результатом!
В принципе - ваш уголок можно и в Автокаде нарисовать, затем перенести, допустим, его угол в точку с координатами 0,0,0 (чтобы КОНСУЛ не ругался) , сохранить как DXF (или DWG) файл ранней версии автокада и импортировать сечение в КОНСУЛ (в самом Консул: файл - импорт).
Разумеется, можно сечение задать и средствами самого КОНСУЛ.
Прочтите Инструкции по работе с программой в книге Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. "SCAD Office. Формирование сечений и расчет их геометрических характеристик" – М.: Издательство АСВ, 2011.
Для нахождения геометрических характеристик сечений металлопроката существует программа-сателлит SCAD "Конструктор сечений". Использовать для этого КОНСУЛ - это уже какая-то стрельба из пушки по воробьям.

Для нахождения геометрических характеристик сечений металлопроката существует программа-сателлит SCAD "Конструктор сечений". Использовать для этого КОНСУЛ - это уже какая-то стрельба из пушки по воробьям.

Вот с этого и надо было начинать)) Консул нужен для создания каких-то экзотических произвольных случайных сечений, а для сочетаний металлопроката лучше всех подходит конструктор сечений. Кстати, если это нужно не для вычисления геометрических характеристик составного сечения, а для задания составного сечения в модель в SCAD - там есть встроенная функция для этих целей.

Leonid555, Arikaikai
Спасибо большое, что откликнулись Мне нужно было создать сечения нестандартного уголкового профиля (не из сортамента), поэтому, конструктор сечений бы мне не помог.
Делала так же, как и Вы советуете, через автокад импортировала сечение уголка, но почему-то при импортировании уголка со скруглениями Консул выдавал ошибку, поэтому скругления сделала уже в Консуле. Единственное сечение, которое у меня никак не получилось вставить в Консул, это два уголка крестом, пишет ошибку.

с пересечением. Может быть, точек пересечения должно быть больше одной?
Автокад 2010, файл сохраняю как DXF.

не совсем правильно выразился. Имел ввиду, без разрыва. То есть в том месте, где образуется "крест", должно быть не два пересекающихся отрезка, а четыре отрезка с одним общим узлом..

Делала так же, как и Вы советуете, через автокад импортировала сечение уголка, но почему-то при импортировании уголка со скруглениями Консул выдавал ошибку, поэтому скругления сделала уже в Консуле. Единственное сечение, которое у меня никак не получилось вставить в Консул, это два уголка крестом, пишет ошибку.

Сохраняйте в Автокад 2000, файл как DXF.
У меня SCAD 11.5, последний релиз от 01.03.2013 и никаких нет проблем со скруглениями.

Формирование и расчет геометрических характеристик сечений из прокатных профилей и листов





Конструктор сечений предназначен для формирования произвольных составных сечений из стальных прокатных профилей и листов, а также расчета их геометрических характеристик, необходимых для выполнения расчета конструкций.

Для сконструированного сечения определяются:

  • площадь поперечного сечения А;
  • значения моментов инерции Iy и Iz относительно центральных осей, параллельных координатным осям сечения правой декартовой системы координат Y и Z;
  • радиусы инерции iy и iz относительно тех же осей;
  • момент инерции при свободном кручении It;
  • координаты центра тяжести;
  • значение угла наклона главных центральных осей инерции (угол a между осями U и Y);
  • максимальный Iu и минимальный Iv моменты инерции;
  • максимальный iu и минимальный iv радиусы инерции;
  • максимальный Wu+ и минимальный Wu- моменты сопротивления относительно оси U;
  • максимальный Wv+ и минимальный Wv- моменты сопротивления относительно оси V;
  • ядровое расстояние от оси U, отсчитываемое вдоль положительного (аu+) и отрицательного (аu-) направления оси V;
  • ядровое расстояние от оси V, отсчитываемое вдоль положительного (av+) и отрицательного (av-) направления оси U.

Вычисления выполняются по обычным правилам сопротивления материалов, при этом момент инерции при свободном кручении приближенно определен как сумма моментов инерции свободного кручения профилей, составляющих сечение.

Сборка

В Конструкторе сечений реализованы следующие способы сборки:

  • присоединение элемента одним из опорных узлов к опорному узлу одного из элементов сечения;
  • присоединение элемента одним из опорных узлов к точке сечения, заданной координатами Y и Z;
  • присоединение элемента путем совмещения линий, соединяющих две опорные точки устанавливаемого элемента, и активного элемента сечения.

При использовании первых двух способов сборки элемент включается в сечение с заданной ориентацией. При соединении по линии ориентация элемента в сечении определяется ориентацией линий, по которым стыкуются элементы.

Осуществляется постоянный контроль габаритов собираемого сечения.

Отчет

По результатам расчета геометрических характеристик сечения формируется отчет. Отчет представляет собой файл в формате RTF (Rich Text Format). После завершения формирования автоматически вызывается приложение, с которым ассоциирован формат RTF (например, MS Word или WordPad).

Экспорт результатов

Результаты расчета геометрических характеристик могут экспортироваться в вычислительный комплекс Structure CAD (версия 7.27 и выше), а также в систему для расчета и экспертизы элементов стальных конструкций КРИСТАЛЛ (версия 2.1 и выше).

Информация о компонентах сечения

Для прокатных профилей, используемых при формировании сечения, может быть получена информация о размерах.

Интерфейс

Конструктор сечений работает в операционной среде Windows. Организация пользовательского диалога и элементы управления полностью соответствуют этой среде.

Help (Справочная информация)

Конструктор сечений снабжен подробной справочной информацией, которая включает описание пользовательского интерфейса и правил работы с программой.

Операции выбора поперечного сечения элементов конструкций встречаются в большинстве режимов работы программы. Во избежание повторов, эти операции описываются здесь отдельно.

Программа работает с различными типами поперечных сечений элементов, схемы которых представлены на рисунке.


В их числе прокатные и гнутые профили (прямоугольные трубы рассматриваются в двух положениях — горизонтальном и вертикальном), сечения, сваренные из листов, и составные сечения, набираемые из прокатных профилей. Кроме того, в режиме Сопротивление сечений предусмотрена возможность проверки (по прочности) произвольных сечений, сформированных в программах Конструктор сечений , Консул и Тонус . Отметим, что в тех случаях, когда созданное программой Конструктор сечений или Тонус сечение удается распознать как стандартное для Кристалла сечение (сварной двутавр, сварная коробка или спаренные уголки), программа выдает соответствующее предупреждение и оперирует с этим сечением как со стандартным.

Если сечение представляет собой прокатный или гнутый профиль или же содержит его в своем составе, то реализуется доступ к древовидной структуре базы профилей. На первом уровне дерева назначается каталог прокатных профилей, из которого будет выбираться требуемое сечение. Используются только те каталоги, которые включены в список Использовать .

Второй уровень позволяет указать группу однотипных профилей проката (например, двутавровые профили, швеллера, уголки и т.п.). При этом список доступных групп профилей определяется выбранным типом поперечного сечения. Например, если выбрать первый тип сечения, то окажутся доступными только Равнополочные уголки и Неравнополочные уголки , а при выборе последнего типа сечения откроется доступ к группам профилей Двутавры с параллельными гранями полок или Двутавры с уклоном внутренних граней полок .

Третий уровень дает возможность выбрать конкретный профиль, который будет использоваться в поперечном сечении элемента.

Для комбинированных сечений, которые имеют в своем составе решетки, соединяющие между собой ветви сечения, предусмотрены кнопки выбора типа соединительной решетки. После выбора типа решетки появляется таблица, включающая кнопки выбора сечений элементов решетки и поля ввода для задания параметров решетки.

Ограничения, накладываемые на параметры решеток, приведены в таблицах.

image\kristall_72.jpg

Заданные в программе составные (сварные) сечения можно сохранить в пользовательской базе данных. Вызов режима записи сечения в базу выполняется нажатием кнопки Сохранить сечение в базе данных пользователя — .

Нажатие этой кнопки вызывает диалоговое окно Пользовательские сечения , в котором задается имя сохраняемого сечения. Поскольку программа не контролирует уникальность применяемых имен, то за этим должен следить сам пользователь.

image\kristall_71.jpg

Доступ к сечениям из пользовательской базы активизируется нажатием кнопки Загрузить сечение из базы данных пользователя — . Список сечений выводится в диалоговом окне Пользовательские сечения .

Если обнаружится, что в базе имеются повторяющиеся имена, то для переименования профиля следует воспользоваться кнопкой Переименовать .

Любое сечение из указанных в окне Пользовательские сечения может быть выбрано для работы. Для этого следует отметить в таблице строку с именем нужного сечения и выйти из окна нажатием кнопки Применить . Отметим, что программа не позволяет выбрать ранее сохраненное сечение если данный тип сечения неприменим в том или ином режиме. Например, сохранив в базе сечение из двух двутавров, Вы не сможете его загрузить в режиме Балка . Характеристики выбранного сечения можно просмотреть в окне Свойства сечения , которое появляется после нажатия кнопки Геометрические характеристики . Сечение изображается в масштабе с указанием главных осей инерции и основных размеров.

Геометрические характеристики вычисляются программой с определенной точностью. Поэтому по некоторым из них возможны несущественные расхождения со справочными данными, представленными в каталогах.

Если используемое сечение содержит в своем составе прокатные профили, то каталог, из которого заимствованы сведения о таком профиле, должен быть включен в список Использовать .

В некоторых случаях программа дает возможность игнорировать предупреждение о нарушении ограничений (кнопка Игнорировать ), но при этом все негативные последствия такого решения не будут анализироваться.

В тех случаях, когда задается неверное числовое значение какой-либо величины, текст пояснения выглядит как Ошибочные данные . Такой стиль контроля проходит через все режимы.

Здравствуйте! Подскажите, пожалуйста, как построить сечение в Консул, а именно, профиль равнополочного уголкового сечения?

Открываете КОНСУЛ - жмете ФАЙЛ - в выпадающем списке находите Сечение металлопроката - в списках сортаментов находите именно вам нужное сечение равнополочного уголка - жмете ОК - Наслаждаетесь полученным результатом!
В принципе - ваш уголок можно и в Автокаде нарисовать, затем перенести, допустим, его угол в точку с координатами 0,0,0 (чтобы КОНСУЛ не ругался) , сохранить как DXF (или DWG) файл ранней версии автокада и импортировать сечение в КОНСУЛ (в самом Консул: файл - импорт).
Разумеется, можно сечение задать и средствами самого КОНСУЛ.
Прочтите Инструкции по работе с программой в книге Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. "SCAD Office. Формирование сечений и расчет их геометрических характеристик" – М.: Издательство АСВ, 2011.
Для нахождения геометрических характеристик сечений металлопроката существует программа-сателлит SCAD "Конструктор сечений". Использовать для этого КОНСУЛ - это уже какая-то стрельба из пушки по воробьям.

Для нахождения геометрических характеристик сечений металлопроката существует программа-сателлит SCAD "Конструктор сечений". Использовать для этого КОНСУЛ - это уже какая-то стрельба из пушки по воробьям.

Вот с этого и надо было начинать)) Консул нужен для создания каких-то экзотических произвольных случайных сечений, а для сочетаний металлопроката лучше всех подходит конструктор сечений. Кстати, если это нужно не для вычисления геометрических характеристик составного сечения, а для задания составного сечения в модель в SCAD - там есть встроенная функция для этих целей.

Leonid555, Arikaikai
Спасибо большое, что откликнулись Мне нужно было создать сечения нестандартного уголкового профиля (не из сортамента), поэтому, конструктор сечений бы мне не помог.
Делала так же, как и Вы советуете, через автокад импортировала сечение уголка, но почему-то при импортировании уголка со скруглениями Консул выдавал ошибку, поэтому скругления сделала уже в Консуле. Единственное сечение, которое у меня никак не получилось вставить в Консул, это два уголка крестом, пишет ошибку.

с пересечением. Может быть, точек пересечения должно быть больше одной?
Автокад 2010, файл сохраняю как DXF.

не совсем правильно выразился. Имел ввиду, без разрыва. То есть в том месте, где образуется "крест", должно быть не два пересекающихся отрезка, а четыре отрезка с одним общим узлом..

Делала так же, как и Вы советуете, через автокад импортировала сечение уголка, но почему-то при импортировании уголка со скруглениями Консул выдавал ошибку, поэтому скругления сделала уже в Консуле. Единственное сечение, которое у меня никак не получилось вставить в Консул, это два уголка крестом, пишет ошибку.

Сохраняйте в Автокад 2000, файл как DXF.
У меня SCAD 11.5, последний релиз от 01.03.2013 и никаких нет проблем со скруглениями.

Формирование сечений и расчет их геометрических характеристик

При прочностном расчете конструкций различного вида одним из наиболее часто используемых элементов расчетных схем является стержень, то есть тело, у которого максимальный габаритный размер поперечного сечения намного меньше его длины…

Рис. 1

Рис. 1

При прочностном расчете конструкций различного вида одним из наиболее часто используемых элементов расчетных схем является стержень, то есть тело, у которого максимальный габаритный размер поперечного сечения bmax намного меньше его длины l.

В зависимости от особенностей поперечного сечения различают массивные и тонкостенные стержни. В массивных (сплошных) стержнях наименьший размер поперечного сечения tmin имеет одинаковый с bmax порядок величины (рис. 1, а). В тонкостенном стержне tmin max и, разумеется, tmin , где L — длина контурной линии поперечного сечения тонкостенного стержня (рис. 1, б). Обычно стержень считают тонкостенным, если выполняются неравенства:

Теория расчета сплошных сечений развита еще в классических работах Сен-Венана. Расчет тонкостенных стержней для случаев открытого и замкнутого профилей отражен в работах , и . Вариант единой теории тонкостенных стержней (в том числе открыто-замкнутых) предложен .

Рис. 2

Рис. 2

Основное отличие в поведении тонкостенного стержня под нагрузкой от работы массивного стержня состоит в возможном нарушении гипотезы плоских сечений. Типичным примером может служить свободное кручение стержня открытого профиля (труба с продольным разрезом) или же деформация двутавра, загруженного на торце бимоментом (Рис. 2). Отклонение от гипотезы плоских сечений (депланация) в большей мере характерна для тонкостенных стержней открытого профиля и в меньшей — для стержней с замкнутым профилем.

Использование в практике проектирования стержневых элементов с «нестандартными» сечениями приводит к необходимости вычисления их геометрических характеристик (площадь, моменты и радиусы инерции, моменты сопротивления Несмотря на то что эта работа является достаточно простой и рутинной (все вычислительные формулы изложены на первых страницах любого учебника по сопротивлению материалов), ее выполнение часто приводит к ошибкам. Чтобы облегчить жизнь инженерам-проектировщикам, в состав интегрированной системы прочностного анализа конструкций SCAD Office был включен пакет программ для формирования сечений и расчета их геометрических характеристик. Результаты расчета могут использоваться при исследовании напряженно-деформированного состояния конструкций — в частности, при задании жесткостных характеристик элементов в различных программах прочностного расчета (например, программа SCAD позволяет импортировать файлы с геометрическими характеристиками, созданные с помощью программ пакета), а также для определени жесткостных характеристик зданий и сооружений целиком.

Можно представить по крайней мере три способа формирования геометрической формы поперечного сечения стержневого элемента:

  1. путем «сварки» из элементов металлопроката и листов (Рис. 3);
  2. с помощью «свободного» рисования контуров сечения (Рис. 4);
  3. формирование сечения тонкостенного типа в виде набора прямолинейных полосок, каждая из которых имеет постоянную ширину (Рис. 5).

Рис. 3, 4 и 5 (слева направо)

Рис. 3, 4 и 5 (слева направо)

Каждый из перечисленных выше способов реализован с помощью «своей» программы пакета — Конструктор Сечений, Консул и Тонус соответственно. Кроме того, в пакет входит программа Сезам, обеспечивающая поиск эквивалентного сечения. Все программы интегрированы друг с другом: в частности, имеется возможность взаимного вызова одной программы из другой, а в некоторых случаях и передачи информации из одной программы в другую.

Программы вычисляют следующие геометрические характеристики: площадь поперечного сечения; значения моментов инерции относительно центральных осей, параллельных координатным осям; радиусы инерции относительно тех же осей; момент инерции при свободном кручении; координаты центра тяжести; значение угла наклона главных центральных осей инерции; максимальный и минимальный моменты инерции; максимальный и минимальный радиусы инерции; максимальный и минимальный моменты сопротивления; ядровые расстояния; периметры сечения (полный, внешний и внутренний); условные площади среза; моменты инерции относительно системы координат, в которой создавалось сечение; координаты центра изгиба; секториальный бимомент. Кроме того, для сечений отображаются направление главных осей инерции, положение центра масс, а в программах Консул и Тонус — положение центра изгиба. Результаты расчета можно получить в виде файла в формате MS Word.

Конструктор Сечений

Рис. 6. Выбор стандартного элемента

Рис. 6. Выбор стандартного элемента

При использовании программы Конструктор Сечений можно выбрать из базы данных элемент металлопроката (Рис. 6) или лист, развернуть его сечение на заданный угол (Рис. 7) или зеркально отобразить и присоединить элемент к сечению, используя один из перечисленных ниже способов (см. Рис. 8):

  • установить одну из характерных точек элемента в точку с заданными координатами;
  • совместить одну из характерных точек элемента с характерной точкой сечения;
  • совместить одну из характерных линий элемента с одной из линий сечения.

Рис. 7. Поворот стандартного элемента

Рис. 7. Поворот стандартного элемента

В подавляющем большинстве случаев этих способов достаточно для «сварки» сечения любой сложности (Рис. 8).

Рис. 8. Сечение, созданное Конструктором

Рис. 8. Сечение, созданное Конструктором

Конструктор Сечений предназначен в основном для использования в задачах расчета строительных металлоконструкций. Поскольку СНиП II-23−81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования» не оговаривает расчет элементов конструкций на кручение, авторы значительно сократили объем исходной информации при создании сечения. Например, не требуется задавать способ соединения отдельных частей (сварка или простое примыкание).

Следствием такого упрощения является ограниченный набор вычисляемых геометрических характеристик, поскольку для вычисления некоторых из них — например, положения центра изгиба или секториальных характеристик — требуется решить дифференциальное уравнение Лапласа на области сечения с краевыми условиями на границе. Последние, в свою очередь, зависят от того, является ли тот или иной участок границы частью внешнего контура или принадлежит внутреннему отверстию. Поскольку для сечений, созданных с помощью Конструктора, во многих случаях неясно, что является границей (внешней или внутренней) контура, то, в частности, момент инерции при свободном кручении приближенно определен как сумма моментов инерции свободного кручения профилей, составляющих сечение. То есть считается, что при кручении отдельные элементы сечения работают независимо.

Геометрические характеристики всегда вычисляются как для сплошностенчатого сечения — податливость соединительных решеток и/или планок не учитывается.

Консул

В программе Консул модель поперечного сечения стержня создается с помощью рисования на координатной сетке. При этом вводится внешний контур сечения (Рис. 9) и внутренние контуры (отверстия) (Рис. 10). Внутренние контуры могут быть заданы как многоугольники или как круглые отверстия (Рис. 11). При необходимости можно использовать операции сглаживания углов заданным радиусом (Рис. 12), копирования

Рис. 9. Задание внешнего контура

Рис. 9. Задание внешнего контура

Рис. 10. Задание внутреннего контура

Рис. 10. Задание внутреннего контура

Рис. 11. Задание круглого отверстия

Рис. 11. Задание круглого отверстия

Рис. 12. Сечение со сглаженными углами

Рис. 12. Сечение со сглаженными углами

В программе предусмотрен набор параметрических сечений и язык для описания (создания) этих сечений пользователем. Кроме того, есть возможность импортировать описание сечения из системы AutoCAD в форматах DWG- или DXF-файла. Набор готовых параметрических сечений включает сечения следующих видов:

Рис. 13. Параметрические сечения

Рис. 13. Параметрические сечения

Тонус

Программа Тонус реализует другой подход к формированию модели поперечного сечения. Здесь предполагается, что сечение является тонкостенным и состоит из прямолинейных полосок, каждая из которых имеет постоянную ширину.

Тонкостенные стержни входят в состав самых разнообразных инженерных сооружений, относящихся к различным областям техники. В одних случаях такая расчетная модель описывает сооружение в целом (например, многоэтажное здание с несущими стенами или пролетное строение моста), в других — важные несущие компоненты силового каркаса.

Создание модели сечения в программе Тонус сводится к достаточно простой операции ввода срединных линий полосок, из которых состоит сечение, и определения их толщин. При этом информация может вводиться как графически (с помощью «мыши»), так и в форме таблицы, где задаются координаты вершин и набор полосок (каждая полоска описывается парой вершин и толщиной).

Программа автоматически определяет замкнутые циклы и корректно учитывает их наличие при расчете крутильных и секториальных характеристик сечения.

Рис. 14. Пример тонкостенного сечения, созданного в программе Тонус

Рис. 14. Пример тонкостенного сечения, созданного в программе Тонус

Предусмотрена возможность импорта описания сечения из системы AutoCAD в форматах DWG- или DXF-файла и — так же, как в программе Консул, — использования набора параметрических сечений.

Сезам

Произвольное сечение, в лучшем случае, можно проверить на прочность по формулам, приведенным в учебнике по сопротивлению материалов. Но когда речь идет об учете упругопластической стадии работы, а также о проверках по нормам устойчивости плоской формы изгиба, выпучивания из силовой плоскости или о других, то оказывается, что все нормативные документы ориентированы на формы поперечных сечений только определенных (и весьма ограниченного количества) типов. Инженеры обычно используют такой подход — прочность проверяется для реального поперечного сечения, а все прочие проверки выполняются для ««похожего» сечения, геометрические характеристики которого специально подбираются из соображений эквивалентности.

Рис. 15. Окно программы Сезам

Рис. 15. Окно программы Сезам

Эквивалентность понимается здесь как близость геометрических характеристик поперечного сечения (площадь, моменты инерции, моменты сопротивления и др.). Иногда в процессе приведения учитывают некоторые дополнительные соображения, уточняющие само понятие эквивалентности. Например, если предстоит проверка устойчивости, добиваются только близости моментов инерции.

Программа Сезам предназначена для поиска сечения (в данной версии — коробки, двутавра или швеллера), которое наиболее близко аппроксимирует заданное пользователем произвольное сечение по геометрическим характеристикам. Исходное сечение может быть задано:

Рис. 16. Стандартные прототипы

Рис. 16. Стандартные прототипы

  • как файл, полученный в результате работы программ Конструктор Сечений, Консул или Тонус;
  • как набор геометрических характеристик;
  • как составное сечение из предлагаемого в программе набора прототипов (например, два швеллера, два двутавра (Рис. 16).

При любом методе задания сечения в программе используются для расчета только следующие геометрические характеристики:

  • площадь;
  • главные моменты инерции;
  • моменты сопротивления.

Предусмотрена возможность задания весовых коэффициентов для каждой из характеристик (по умолчанию все веса равны 1). Коэффициенты позволяют придать больший или меньший вес (важность) той или иной геометрической характеристике — в частности, задав какой-то коэффициент равным нулю, можно отказаться от аппроксимации соответствующей характеристики.

Результаты подбора

Программа находит и отображает в окне эквивалентное сечение в соответствии с заданным прототипом (двутавр, равнополочный двутавр, коробка, прямоугольная труба или швеллер) и заданными весовыми коэффициентами (Рис. 17). Одновременно в таблице приводятся геометрические характеристики эквивалентного сечения и расхождения значений исходного и результирующего сечений (в процентах) по каждой из геометрической характеристик.

Рис. 17. Диалоговое окно Сечение с результатами подбора

Рис. 17. Диалоговое окно Сечение с результатами подбора

Рис. 18. Диалоговое окно Сечение с результатами подбора (в левом окне показаны исходное и эквивалентное сечения)

Рис. 18. Диалоговое окно Сечение с результатами подбора (в левом окне показаны исходное и эквивалентное сечения)

Если исходное сечение было загружено из файла, созданного программами Консул или Конструктор Сечений, то в окне одновременно отображаются исходное и эквивалентное сечения (Рис. 18), что позволяет качественно оценить их соответствие.

Читайте также: