Расчет металлической фермы в лире
Добрый день, занимаюсь металлоконструкциями, когда-то начал с заборчиков,ворот и небольших навесов, отопления. Сейчас всё больше ориентируюсь на клиентов с небольшими боксами,ангарами и тд. Поэтому и пошел учиться на ПГС, заочно разумеется, что бы перейти от работ по чертежу, еще и к проектированию несложных в расчетах металлоконструкций, и вообще получше знать что делаешь, и даже век живи - век учись тоже сюда. Лиру посоветовали освоить как хорошую, бесплатную программу(что странно звучит,согласен) , причем тот кто посоветовал ничего в ней, как оказалось, не понимал(как это и всегда). Экзамен по лире сдал на 5, но как заочники на ПГС сдают - всем думаю ясно. Вообщем, помидорами не закидывайте, хотелось бы разобраться с вашей помощью. Выбрал конфигурацию предстоящей работы следующую - ангар 15х30 метров, шаг колонн по длине 3 метра. Расчет фермы перекрытия. Профиль "Молодечно".
Итак:
1) в генераторе ферм ЛИРЫ создал треугольную ферму с длинной L=15м. и высотой h=2.5м., количеством панелей К=10
2)назначаю связи в узлах, там где предполагается опирание на колонну, вот здесь вопрос правильно-ли?? *****Изображение_2
3)Назначаю жесткости и материалы, вот здесь вопрос - если ставлю галочку использовать коэффициент длинны, то в верхних строчках оставляю нули? И то
что узлы тоже выделены - влияет ли это на что-то?(Обычно всё на всё влияет)
При назначении типа элемента в стойках указываю их как колонна*****Изображение_5
4) В редакторе загружений собственно прописываю их - свой вес;снеговая нагрузка(длительная доминирующая);оборудование
5)В нагрузках на узлы и элементы задаю следующие нагрузки: свой вес - кнопкой интерфейса, снеговую нагрузку задаю 720кг*м , поскольку живу в 4 снеговом районе - 240кг*м2 и шаг между рамами 3 метра. И оборудование(включая пирог кровли) 100кг*м. Все нагрузки в глобальной системе координат вдоль осиZ, равномерно распределённая по длинне********Изображение_7
6)задаю коэффициенты в таблицу РСН
7)Расчет - получаю вот такой результат, по первому предельному состоянию****Изображение 13
8) Вопрос - почему второе предельное состояние показывает-0 ******Изображение_14
Сам думаю что совершил где-то ошибку, а именно - сомневаюсь, что не напутал со связями в узлах, сомневаюсь по поводу назначений типов элементов в стойках указав их как колонна(читал , что вроде так надо, и вроде как так и выглядит). Если присваиваю конструктивные элементы нижнему поясу и верхнему, то результаты расчётов меняются - какие точнее? И где я теряю второе предельное состояние? Почему подставив колонны под узлы фермы она сразу "зеленеет" и начинает проходить по нагрузкам? И вообще, считать надо по РСН или по РСУ? Или и так и так, в ютюбе только по РСН считали. Вообщем много банальных, я понимаю, вопросов - но ответить на них увы некому. А понимать уж очень хочется.
62. Формульный отчет по стали
В этой заметке мы рассмотрим алгоритм получения формульного отчета по результатам расчета металлоконструкции на примере стальной фермы. В конце заметке вас ждет видео-инструкция.
Для чего необходим формульный отчет?
Инженер, выполняющий расчет стальных строительных конструкций в программном комплексе, может сталкиваться с вопросом «расшифровки» полученных результатов. Так, например, получив критический коэффициент использования элемента сечения конструктивной схемы, пользователь программы метода конечных элементов (МКЭ) захочет узнать, по какому именно критерию был получен максимальный коэффициент использования: прочность по нормальным напряжениям, касательным, гибкость, местная устойчивость и т.д.
По этим данным инженер сможет скорректировать конструктивную схему для подбора наиболее оптимального сечения. Но что делать в тот момент, когда результаты проверки элементов сечений конструкции вызывают сомнения? Допустить ошибку могут:
- пользователи программы, неверно задав коэффициент расчетной длины конструирующей системы или марку стали;
- разработчики программы при разработке алгоритмов проверки сечения;
- разработчики нормативного документа, ограничив пределы действия формулы.
Перечисленные ошибки так или иначе приводят инженера к более детальному анализу расчета конструкций: проверка полученных усилий, заданных параметров конструирования и даже «ручной» перерасчет по формулам нормативного документа. В особых случаях контролирующие организации могут также запросить расчет «по формулам».
Как получить формульный расчет в ЛИРА 10?
Пересчет элемента по формулам свода правил всегда отнимает у инженера много времени. В расчетном комплексе ЛИРА 10 реализован вывод формульного отчета по результатам проверки сечений стального каркаса. Для этого инженеру необходимо выполнить конструктивный расчет и перейти в меню «Специальные результаты – стальные конструкции».
Далее, указав галочками необходимые для анализа критерии проверки и выбрав силовое воздействие, ЛИРА 10 отобразит результаты проверки на схеме с помощью эпюры или мозаики. Красным подсвечивается критерии, проверка по которым показала невыполнение условие несущей способности.
В нижней части экрана пользователь обнаружит таблицу, с указанием номера элемента (или конструктивного элемента) и процента использования по каждому типу расчета. Таблица может быть отфильтрована по выбранным элементам.
При появившихся сомнениях в корректности проведенного расчета, инженеру достаточно щелкнуть по цифре, символизирующей процент использования элемента для каждого типа расчета, после чего и появится тот самый «формульный» отчет.
Хочется отметить наличие номера формулы согласно выбранного нормативного документа, отображение формул в приемлемом виде (не в строчку), а также указание и расшифровка символов, участвующих в формуле. Если проверка по критерию предполагает дополнительные вычисления, то они также будут приведены.
Наличие возле процента использования двух кнопок позволяет добавить к отчету перечень исходных данных (параметры сечения, усилия, марка стали и др). Первая кнопка выведет отчет только по конкретному типу проверки с указанием исходных данных, вторая – выведет полостью весь отчет по всем видам проверки с указанием исходных данных.
Каждый элемент в каждом сечении проходит проверку на все возможные усилия, в результате пользователь получает наибольший процент использования сечения для каждого вида проверки по всем усилиям. Поскольку наборов усилий может быть достаточно много, записать их все в отчет не представляется возможным, вторая кнопка выведет усилия для конкретного вида проверки, но в остальных формулах по-прежнему будут использоваться усилия из наихудших соответствующих комбинациях.
Видео инструкция на примере стальной фермы
Полученные отчеты можно выгрузить в html документ или распечатать в pdf. Текстовая часть без изменений может быть скопирована в текстовые редакторы, формулы будут копироваться некорректно из-за собственных правил формирования формул текстовых редакторов. Полученные документы рекомендуется вставлять в общую пояснительную записку в виде приложений.
Хотите научиться выполнять расчеты в ЛИРА 10? Пройдите бесплатный видеокурс из 5 уроков.
Подбор элементов фермы в ЛИР-СТК.
Люди просвещенные, подскажите какие правила заполнения поля Расчетные длины в ЛИР-СТК, находящегося по пути Жесткости элементов\Стальное сечение\Дополнительные характеристики\Ферменный? Где можно прочитать методику подбора элементов фермы применительно к данной программе?
причем здесь Лира, читайте СНиП стальные конструкции. А если Вам не понятно, что такое относительно оси Z1 и Y1, то надо хэлп смотреть.
ander, спасибо за ответ! А то большинство людей только читают вопрос, но не отвечают ничего.
Мне понятно, что относительно Z1 вписывается расчетная длина элемента в плоскости фермы, относительно Y1 - расчетная длина из плоскости фермы. Я читаю СНиП "Стальные конструкции" на стр. 18, параграф 6 "Расчетные длины". Подбираю ручным способом сечения элементов, а с результатами Лир-СТК они не сходятся по ряду позиций. Значит, я что-то не понимаю в методике Лир-СТК, точнее её у меня просто нет, я просто делаю предположения. Вот, например, ещё один вопрос: Что такое "использовать коэффициенты к длине конструктивного элемента"? Может быть об этом написано в СНиПе? Знаю, что в СНИП этого нет. А по какому принципу задавать этот коэффициент, если не вписываешь расчетную длину геометнрическим отрезком?
В Лире мало просто ввести этот коэф. Нужно ещё и галочку поставить "использовать коэффициенты к длине конструктивного элемента". тогда она его будет учитывать. Иначе не учитывает.
А вот с заданием раскреплений по длине конструктивного элемента, и с конструктивными элементами, так и не разобрался. Задаешь вроде все как в примере в книжке, а выдает фигню какую-то.
alexmaker, Z1 - из плоскости фермы, Y1 - в плоскости, если, конечно, Вы не меняли поворот осей.
Если конструктивный элемент не задан, то берется длина конкретного КЭ в схеме, который проверяется, умножается на указанный коэффициент; если конструктивный элемент задан, то берется сумма КЭ, входящих в конструктивный элемент, и тоже умножается на коэффициент.
Есть случаи, когда удобно пользоваться коэффициентами, а иногда удобнее вводить длину с учетом коэффициента.
alexmaker,
Если конструктивный элемент не задан, то берется длина конкретного КЭ в схеме, который проверяется, умножается на указанный коэффициент; если конструктивный элемент задан, то берется сумма КЭ, входящих в конструктивный элемент, и тоже умножается на коэффициент.
Да. Но у меня была ситуация: ферма односкатная. Когда считаешь без КЭ результат подбора совпадал с ручным один в один. Когда я верхний и нижний пояс объединял в КЭ и задавал раскрепления по Z1 и Y1 в каждом узле каждого элемента, получались сечения ГОРАЗДО больше. Не подскажете почему. Может для КЭ не нужно задавать коэф. расчетных длин? Она сама их примет? Хотя делал всё по книге.
vkolt, если честно, не пользуюсь конструктивными элементами, поэтому ничего сказать не могу, не пробовал.
| Да. Но у меня была ситуация: ферма односкатная. Когда считаешь без КЭ результат подбора совпадал с ручным один в один. Когда я верхний и нижний пояс объединял в КЭ и задавал раскрепления по Z1 и Y1 в каждом узле каждого элемента, получались сечения ГОРАЗДО больше. Не подскажете почему. Может для КЭ не нужно задавать коэф. расчетных длин? Она сама их примет? Хотя делал всё по книге |
Для конструктивных элементов нужно задавать коэффициент расчетных длин. Верхний пояс у вас раскреплен из плоскости в каждом узле, поэтому если у вас нагрузка только узловая, то расчетные длины берутся от узла до узла и умножаются на коэффициент 1. В этом случае не вижу смысла задавать КЭ для верхнего пояса. А вот для нижнего - в плоскости берётся расстояние от узла до узла, а из плоскости - между распорками. К примеру у вас элемент - 2м, в плоскости вы задаете 2м: коэффициент 1 (растояние между распорками 10м) - из плоскости коэффициент 5. Опять повторюсь - конструктивные элементы задавать не надо для нижнего пояса. Для поясов можно задавать КЭ - если к примеру стержень от узла до узла состоит из 2 стержней. Такую разбивку делают чтобы поточнее посмотреть прогиб в лире-визор для каждого стержня, тогда вот в СТК надо будет создавать КЭ. (Или скиньте ваш пример - посмотрим).
Всё и сделал именно так как вы описали, без КЭ. Дело было давно, и просто хотелось разобраться с КЭ, не получилось. Ферму делал ферменными кон. элементами. У них как я понимаю шарнир в узлах, поэтому не представляю как может стержень от узла до узла состоять из нескольких таких элементов. Тогда надо использовать обычные элементы и шарниры расставлять вручную.
Хотелось задать КЭ чтобы сечение по длине пояса Лира подбирала не для каждого элемента отдельно, а одно для всего пояса (ленивый я, лень длинные таблици было смотреть, а пришлось) И всё таки я не понимаю, ведь я задавал раскрепления! Как эти раскрепления учитываются програмой?
Вот еще вопрос: Расчетные длины задаются для типов сечений. Если у нас КЭ то как считается для него расчетная длина при коэф 1. От начала до конца КЭ или от узла до узла конечного элемента?
vkolt, вы задавали раскрепления в таблице жесткости или нажали кнопку на панельке? Потому что если кнопку с рукой на панельке "Редактирование", то там написано "раскрепления для определения прогибов". Зачем так сделали я и сам не понимаю.
В Лир-стк кнопку на панельке. На ней написано раскрепления для прогибов. Судя по этой надписи я понял что она исключает прогибы. Возможно я был не прав. Это было одно из первых моих знакомств с ЛИРОЙ. А для чего тогда эта кнопка?
Я так понимаю с названия для определения прогибов. Просто не совсем понимаю, почему понятия "раскрепление для прогибов" и "раскрепление для расчетной длинны" не объеденены в одно. Может логика в этом и есть, но я ее не вижу. Нет, все таки есть. Расчетная длинна жестко защемленного с обоих концов стержня 0,5. А для расчета прогибов он закреплен только по концам. Вот и логика! Все хорошо в ЛИР-СТК.
Да, но при задании раскреплений ты не задаешь раскрепление на угол поворота. Откуда тогда жёсткое зашемление. Логики не вижу.
Т.е. я так понял что прогиб там при определении прогибов будет равен 0, но на расчетную длинну КЭ раскрепления не влияют. и на усилия тоже. Непонятно зачем это нужно. Я запутался. В каких случаях нужна эта кнопка.
Жесткое, шарнирное - это все в данном случае вторично. Главное - усилие в элементе, если ты закрепишь стержень шарнирно, а на конце нагрузишь его соответствующим моментом - это будет равнозначно жесткому закреплению. Возьми например стержень, пусть будет как ты говоришь моменты на краях. 1 рисунок - епюра М, 2 прогиб при закреплении только скраю Н, 3 рисунок - прогиб при закреплении где то ближе к центру h. Н конечно больше h, поэтому по прогибу программа подберет сечение больше. Вот и все. А такая эпюра можен возникнуть не только от того, что концы защемлены. Просто в практике чаще всего так.
Извини за качество, от руки в пейнте.
Я конечно извиняюсь, но я прекрасно ориентируюсь как при какой эпюре искревляется элемент, и при какой прогиб будет больше. С закреплениями и моментами тоже вроде всё впорядке. и для балки вид эпюры всегда начерчу не считая. В своё время я ОЧЕНЬ неплохо знал сопромат. Но вот техника работы раскреплений в ЛИР-СТК не очень понятна. Вернее совсем не понятна Усилия в элементах посчитаны в Визоре. Расчетные длины задаются. На кой нужна та кнопка. Не понимаю. Может это я стал таким тупым. Буду эксперементировать на какой нить простой задаче.
Не понимаю почему ты воспринял мой рисунок как намек на то, что ты не разбираешся в сопромате.
Он для илюстрации для чего нужна эта кнопка. Она создает раскрепления для определения величины прогибов. Прогиб - это отношение длинны пролета до величины наибольшего смещения оси элемента от прямой линии. Этой кнопкой вы задаете точки конструктивного закрепления элемента. Потом в режиме жесткости при выборетипа элемента "балка" задаете в п. "расчет по прогибу" длинна пролета L авто и эта длинна будет делится на стрелу прогиба (если я правильно термин выбрал).
И еще.
Спасибо. Вот теперь приблизительно понятно. Только вот привык в расчетной схеме все раскрепления учитывать. Возьму сегодня домой Лиру, поэксперементирую.
В "раскреплении стержней" есть пункт "в местах примыкания элементов, не соосных данному". Он как раэ это учитывает.
Ладно, без конкретного примера всё равно полной ясности не будет. Спасибо за участие буду разбираться. Хотя последнее время всё меньше проектирую, больше разной административщиной занимаюсь(
Не буду создавать новую тему. Считаю ферму в ЛИР-визоре, подбираю в ЛИР-СТК. Если не задавать КФЭ (конструктивные элементы) для поясов, то все проходит со свистом. Как только ввожу КФЭ - не проходит ни по 1-му, ни по 2-му предельным состояниям.
Лира 9.4 R7. Файлики прилагаю.
Много читал по этому поводу, то так и не понял в чем причина. Где-то писали, что все равно как считать с КФЭ или без них. Где-то говорили, что нужны раскрепления - пробовал, та же песня получается. Еще пишут, что нужно указывать расчетные длины не коэффициентом, а значением. Но это как - для каждого КЭ задавать свои длины, т.е. сечения? А если у меня их 53 штуки и все разной длины - это у меня 53 типа сечения будет?
Помогите рассчитать ферму в ЛИРЕ.
Нужно получить усилия в стержнях, как можно это сделать не задавая жесткость элементов, поперечное сечение я не знаю какое будет.
Жёсткость нужно задавать обязательно.Как я понимаю схема создаётся в ЛИР-ВИЗОР,задаются жёсткости,а дальше как-то схему экспортируют в ЛИР-СТК и там уже программа ищет оптимальный вариант профилей.Но если у вас одна единственная ферма то задайте жёсткости из имеющихся профилей на складе металла или просто методом подбора просчитайте несколько вариантов и сами сделайте для себя анализ.Я сам толком не знаю как в Лире работать.Только учусь.
Как я буду задавать жесткость, если я не знаю сечение. Обычно получают усилие и потом определяют требуемое сечение.
Да в ЛИР_СТК это как то делают.
Но так как у вас одна ферма то можно методом подбора.
а что курс строительной механики мимо прошел и никто не в курсе что в статическиопределимой системе усилия не зависят от жесткости. задайте любую.
можете даже проверить
И впарвду, усилия получились одинаковые.
Теперь новая проблема, как подсчитать в Лир-СТК, он мне выдает те же профили. Я коненчно понимаю, что и вручную не сложно, просто хотелось автоматизировать процесс.
жесткость влияет в данном случае на прогибы.
я в скаде считаю. но в лире тоже не проблема. может справку почитайте. нет времени.занят сейчас. там все логично. выбираете конструктивный элемент. потом задаете характеристики. тока поокуратней с рескреплениями. и т.п.
там гдето есть. смотрел по случаю. но не использовал. ввиду того что при разработке КМ указываются усилия и уже на заводе сами считают .т.е делает КМД.
елси парные уголки то и вручную проще пареной репы. если замкнутый профиль расчетов чуток поболее
Ферму элементарно, за 15-20 минут, можно просчитать в программе BASE. Потом в ЛИРЕ проверить полученные сечения.
В нашей конторе пробовали "крякнутую" Base сравнивать с ручным счетом. в фундаментах наша версия откровенно врет. Читал что сами её разработчики говорят что алгоритмы "зашиты" на ключ, так что если лицензии нет - не советую ей верить.
Трубы или уголки надо решать в конце - когда 2 фермы сделаете и проспецифицируете. Из труб ферма легче (теоретически). НО сортамент труб во многих регионах бедный, и когда начнете менять профили "на то что есть" ферма может стать тяжелее уголковой. Второй фактор - стоимость тонны металла - у нас почти одинаково, но если в Вашем регионе трубы дешевле то еще один минус.
Если из ГСП, то лучше по ГОСТу - с опиранием верхнего пояса - очень рационально.
. при разработке КМ указываются усилия и уже на заводе сами считают .т.е делает КМД.
елси парные уголки то и вручную проще пареной репы. если замкнутый профиль расчетов чуток поболее
и шо, КМДешники считают узлы ферм из прямоугольных профилей? А если не проходит, то что сами меняют профиль?
Че за фигня?
Согласен, смысл КМ пропадет, фермы с ГСП сложный случай, тут сварной шов ограничен, фасонок нет, надо считать ферму в КМ с учетом достаточности длины сварки и расчета пояса на продавливание, иначе действительно фигня, если просто посмотреть коэффициенты использования элементов и принять только по ним профили. В сериях КМ на фермы пишут, что расчет произведен с учетом сварки и продавливания поясов
Допустим усилия получены, сечение подобрано в ЛИР-СТК. Можно ли машинным способом рассчитать узлы фермы, подобрать фасонки (если уголки), и каким будет узель, если использовать ГСП?
В программе Комета-2 в Scad office есть расчет узлов ферм и из ГСП и из уголков, с выдачей чертежа узла, в СТК нет
Расчёт узлов ферм в СТК-САПР
После статического расчёта фермы и подбора сечений её элементов (см. статью про фермы), следует выполнить расчёт соединений отдельных стержней. Формулы, по которым выполняется расчёт узлов соединений элементов фермы, зависят от схемы сечения стержня. Две наиболее широко используемые схемы сечений стержней ферм:
Соединение стержней в фермах из спаренных уголков, как правило, выполняется приваркой стержней к фасонкам (стальным пластинам). Передача усилий с одного стержня на другой выполняется через сварные швы и, следовательно, основная задача расчёта узла соединения стержней фермы из парных уголков сводится к определению длин и катетов сварных швов
Соединение стержней в фермах из труб выполняется приваркой раскосов фермы встык к поясу. Передача усилий происходит через сварные швы, но, при этом, возникает возможность потери местной устойчивости стенки профиля пояса.
Программой СТК-САПР выполняются вышеуказанные расчёты, а также дополнительные проверки соединений стержней ферм.
Расчёт узлов в СТК-САПР
Подготовка исходных данных для расчёта
Исходными данными для расчёта узла фермы в СТК-САПР служат результаты статического расчёта и результаты проверки/подбора сечений в ЛИРА САПР. Для того, чтобы рассчитать узел фермы следует выполнить следующие действия:
1 На вкладке «Сталь» вызвать команду «Расчёт узла схемы»
2 В открывшемся окне выбрать нужный тип узла
3 В окне «Назначение элементов узла» нажать на кнопке «Указать» напротив каждого из элементов и выбрать соответствующий стержень в расчётной модели. После назначения всех элементов нажать ОК
После нажатия на кнопку «ОК» откроется окно СТК-САПР
Работа в СТК-САПР
После экспорта составного узла в СТК-САПР, в открывшемся окне будут показаны результаты расчёта узла в виде процентов использования его по различным критериям.
После открытия окна СТК-САПР может оказаться, что в таблице результатов проверки не отображаются проценты использования и внутренние усилия. Для устранения этой неисправности проверьте углы наклона раскосов: они заданы со знаком + или -, для устранения неисправности, следует изменить знак угла наклона каждого раскоса на противоположный, сохранив, при этом, абсолютное значение.
Корректировка параметров узла в СТК-САПР
Существует возможность откорректировать исходные данные для расчёта узла в СТК-САПР без внесения изменений в расчётную модель в среде ВИЗОР.
Можно откорректировать общие характеристики расчёта и параметры рассчитываемого узла
В диалоговых окнах СТК-САПР могут быть откорректированы следующие параметры:
- Номера профилей по сортаменту основных элементов, составляющих узел;
- Характеристики для расчёта сварных швов по действующим нормативным документам;
- Толщина фасонки;
- Марки сталей элементов;
- Геометрические параметры для построения узла;
Трассировка расчёта
В СТК-САПР есть возможность выполнить трассировку расчёта: визуализировать результаты в виде формул. Для этого следует нажать на кнопке «Трассировка». Результаты будут открыты в окне интернет-браузера
Сохранение результатов расчёта в СТК-САПР
Результаты расчёта узла могут быть сохранены для дальнейшего использования. Для этого следует вызвать команду Файл\Сохранить как и сохранить файл в нужной директории, присвоив ему нужное имя.
Файлы расчёта узлов в СТК-САПР сохраняются под расширением .jnt. Данный тип файлов может быть использован для разработки чертежей металлоконструкций в системе КМ-САПР.
Подготовка исходных данных для системы КМ-САПР
1 На вкладке «Сталь» нажать на кнопку «Составные узлы»
2 В открывшемся окне нажать на кнопку «Добавить узел»
3 Выбрать в списке узлов появившийся составной узел и в группе команд «Примыкание:» нажать на кнопку «Добавить…»
4 В открывшемся окне выбрать нужный тип узла
5 В окне «Назначение элементов узла» нажать на кнопке «Указать» напротив каждого из элементов и выбрать соответствующий стержень в расчётной модели. После назначения всех элементов нажать ОК
6 Выбрать появившийся узел в списке составных узлов и нажать «Открыть» - откроется окно СТК-САПР
Составные узлы, созданные в расчётной модели в ВИЗОР будут импортированы вместе с расчётной моделью в систему КМ-САПР.
Читайте также: