В
существует множество функций, которые позволяют облегчить выполнение тех или иных расчетов или проверок. Одной из таких функций является функция раскрепления для расчета прогибов.
При проектировании и расчете металлических конструкций должна быть произведена проверка прогибов и перемещений, регламентированная п. 4.2.2 СП 16.13330.2011. Предельно допустимые значения прогибов приведены в приложении Е к СП 20.13330.2011, а также разделе 15 (п. 15.2.6, п. 15.8.6) СП 16.13330.2011. В разделе Е.2.1 СП 20.13330.2011 содержится полный перечень конструкций, для которых необходима проверка прогибов и предельные значения прогибов.
При проектировании металлических конструкций наиболее часто приходится сталкиваться с проверкой прогибов стальных прогонов и балок перекрытий и покрытий жилых, общественных зданий, промышленных этажерок, рабочих и обслуживающих площадок. Предельно допустимые прогибы для этих конструкций указаны в п. 2, 3 таблицы Е.1 СП 20.13330.2011.
Для проверки металлических конструкций по прогибам используются нормативные значения постоянных и длительных нагрузок или длительно действующая часть кратковременных нагрузок с соответствующими коэффициентами сочетаний.
В ПК ЛИРА 10.4 реализована проверка элементов по прогибам, эта проверка выполняется автоматически, при установке соответствующей галочки в параметрах конструирования (рис. 1).
Рис. 1. ПК ЛИРА 10.4. Задание параметров для расчета прогибов.
В некоторых ситуациях расчетчики могут столкнуться со случаями чрезмерно завышенных значений прогибов, соответственно, с большим процентом использования сечения при проверке. Такая картина не всегда указывает на необходимости увеличения сечения
. Зачастую это может быть связано с тем, что к прогибам элемента, подвергающегося проверке, прибавляется вертикальное перемещение опор этого элемента, отсюда и возникают завышенные значения прогибов, при этом, если провести проверку вручную, то элемент пройдет.
Для предотвращения таких ситуаций в ПК ЛИРА 10.4 реализована специальная функция – «Установить раскрепления для прогибов». Принцип работы этой функции заключается в том, что из общего прогиба конструктивного элемента вычитается перемещение опор рассматриваемого элемента. Если раскрепление не задано, принимается полное перемещение элемента. Необходимость задания раскреплений определяет во всех случаях сам пользователь. Обратим внимание, что в режиме подбора принято, что прогиб элемента не учитывает перемещение других элементов расчетной схемы и изменяется обратно пропорционально изгибной жесткости ЕI. В случае задания раскреплений, это справедливо, но при их отсутствии такой подход может привести к неправильному результату. Поэтому, в случае отсутствия раскреплений после подбора сечений рекомендуем выполнить их дополнительную проверку.
В качестве примера применения функции задания раскреплений в ПК ЛИРА 10.4 рассмотрим 6-ти угловую площадку, представленную на рисунке 2.
Рис. 2. ПК ЛИРА 10.4. Пример расчетной схемы.
На рисунке 3 наглядно видно, что в конструктивном элементе 14, для которого задано раскрепление, проверка по прогибу проходит и составляет 93%, при этом в абсолютно идентичном элементе № 9, в котором не заданы раскрепления, процент использования составляет критические 221%. В случае проведения дальнейшего подбора, результаты окажутся сильно завышенными.
Рис. 3. ПК ЛИРА 10.4. Сравнение расчета с раскреплением и без
Принцип работы функции раскрепления достаточно прост.
В месте задания раскрепления по выбранному направлению прогибы конструктивного элемента принимаются равными нулю, а на участке между раскреплениями прогибы вычисляются относительно прямой, соединяющей узлы, в которых назначены раскрепления. Направление раскрепления определяется исходя из направления местных осей стержневого элемента.
Для задания раскреплений, необходимо вызвать в пункте меню Конструирование соответствующую команду: «Установить раскрепления для прогибов». Также можно использовать кнопку на панели инструментов.
После вызова команды в меню установки раскреплений (рис. 4) следует установить направление раскреплений и выбрать необходимую в конкретном случае политику назначения раскреплений. (Например, для балок перекрытия, расположенных в горизонтальной плоскости, местная ось Z1, которая направлена вверх, достаточно задать раскрепление по Z1). Это же меню позволяет удалять лишние раскрепления.
Рис. 4. Меню задания раскреплений
Таким образом, мы рассмотрели очень полезную функцию, которая позволяет свести к минимуму возникновение ошибок при проверке прогибов в металлических конструкциях.
