Альтернативой методу прямого анализа есть метод эффективных расчетных длин, но, чтобы он был эффективен в использовании, все несущие колонны должны одновременно терять устойчивость от определенной нагрузки. В противном случае, не существует единого алгоритма для получения расчетной длины отдельного элемента в произвольной конструкции и метод эффективных расчетных длин может быть намного консервативнее, чем метод прямого анализа.
Метод прямого анализа подразумевает, что мы для металлических колонн максимально учитываем все несовершенства конструкции, максимально детализируем схему и считаем ее в самом лучшем случае с учетом физической и геометрической нелинейности. В отдельных случаях используем только один из видов нелинейности, или вовсе их не используем, если модель не теряет устойчивость при заданных нагрузках и фактические напряжения не достигают предела текучести.
Если модель имеет такую подробность, то мы можем обоснованно игнорировать многие пункты норм, так как этот подход есть более точным, чем эмпирические формулы, которые в них представлены. Если мы считаем задачу стержнями, то мы разве что не сможем учесть местную потерю устойчивости балок и колонн, это уже стоит делать через пластинчатые или объемные элементы, или, как альтернатива, можно воспользоваться редуцированием матрицы жесткости стержней, в ПК Лира10 такая возможность есть, начиная с версии 10.10 и выше.
Понятное дело, что прямой метод анализа не очень хорош для подбора, с ним лучше проводить только проверку модели в целом. Также, с ним не логично использовать РСУ, и инженер должен сам позаботится о выборе сочетаний, с которыми он будет считать конструкцию. Еще, если используются нелинейные элементы, мы не сможем считать задачи с модальным анализом (пульсация ветра, гармонический анализ, сейсмика по спектрам ответа, импульсное и ударное воздействие), уместен только прямой динамический метод в Динамике+.
Единой кнопки, на которую можно было бы нажать и сразу все посчиталось по методу прямого анализа в нас нет, но на данный момент в ПК Лира 10 есть такие возможности для того, чтобы способствовать проведению прямого метода анализа:
1) Редуцирование матрицы жесткости стержней и пластин для линейных и геометрически нелинейных элементов (в редакторе сечений для созданного стержня/пластины ставите чек «Использовать коэффициенты редуцирования жесткости», после при нажатии на кнопку «Редуцировать коэффициенты» будет доступен ввод коэффициентов жесткости по каждому отдельному направлению);
2) Проведение геометрически нелинейных расчетов в статике и Динамике+;
3) Проведение физически нелинейных расчетов в статике и Динамике+ (210 и 510 тип стержней в статике, и 510 в Динамике+)
4) Проведение физически и геометрически нелинейных расчетов в статике (410 тип элемента для стержня);
5) Назначение пластических шарниров в стержневых элементах, что упрощает моделирование стержней, если их пластический изгиб сильно доминирует относительно одной из осей – в рамках задач физической нелинейности в статике и Динамике+.
6) Имеется возможность переноса результатов перемещений в начальные координаты с заданным коэффициентом, что позволяет моделировать начальные несовершенства геометрии конструкции.
….
В будущем также планируется сделать возможным использование одновременно физически и геометрически нелинейных элементов в Динамике+
