Система автоматизированного проектирования и расчета
+7 (495) 180-47-59

36. Вычисление напряжений в стержневых конечных элементах в ПК ЛИРА 10.6 при расчете металлических конструкций

Страницы:1
36. Вычисление напряжений в стержневых конечных элементах в ПК ЛИРА 10.6 при расчете металлических конструкций, В заметке рассматривается примеры вычисления напряжений в стержневых конечных элементах.
 
В новой версии ПК ЛИРА 10.6 появилась возможность вычислений и анализа напряжений в стержневых конечных элементах. При расчете металлических зданий и сооружений необходимо их проверять по предельным состояниям. Для этого в ПК ЛИРА есть конструирующие системы. Для нетиповых конструкций не всегда удобно применение коэффициента использования (рис.1), в то время, как по напряжениям (рис. 2 и 3) можно «прочувствовать» работу конструктивной схемы:



Рис. 1 Коэффициент использования металлоконструкций. ПК ЛИРА 10.6



Рис. 2 Напряжения σmin в стержневых конечных элементах. ПК ЛИРА 10.6


Рис. 3 Напряжения εmax в стержневых конечных элементах. ПК ЛИРА 10.6

Как видно из рис. 2 и 3, ПК ЛИРА 10.6 позволяет вывести главные напряжения, при этом существует возможность использовать в качестве исходных данных как загружения, так и сочетания нагрузок.


Также, в ПК ЛИРА 10.6 вычисление главных напряжений возможно и для стержневых конечных элементов переменного сечения при расчете металлических конструкций:




Рис. 4 Вычисление напряжений стержневых конечных элементов для рам переменного сечения. ПК ЛИРА 10.6


В ПК ЛИРА 10.6 появился новый тип задачи, позволяющий выполнять расчет произвольных сечений с применением произвольных материалов (рис. 5).


Рис. 5 Новый тип задачи. ПК ЛИРА 10.6


При этом, такое сечение можно назначить стержневому конечному элементу и вычислить напряжения на заданные нагрузки. Задача с несколькими материалами будет рассмотрена в следующих заметках, остановимся на задаче определения напряжений. Рассмотрим нестандартное поперечное сечение стержня при расчете металлически конструкций:



Рис. 6 Нестандартное сечение. ПК ЛИРА 10.6

Для таких стержней в ПК ЛИРА 10.6 вычисляется порядка 60 геометрических, инерционных, пластических, крутильных и приведенных характеристик. Также можно отобразить ядра инерций и центры жесткостей и кручений (рис. 7):


Рис. 7 Нестандартное сечение. ПК ЛИРА 10.6


При указании действующих нагрузок в сечении, можно отобразить распределение напряжений по самому стержню:


Рис. 8 Главные напряжения. ПК ЛИРА 10.6



Рис. 9 Эквивалентные напряжения. ПК ЛИРА 10.6

Посчитанные таким образом сечения можно экспортировать в задачи общего назначения для подбора арматуры или вычисления напряжений.


Рис. 10 Эквивалентные напряжения. ПК ЛИРА 10.6

Таким образом, при расчете нестандартных зданий или нестандартных профилей стержней при расчете металлически конструкций расчетчик сталкивается с трудностями анализа получаемых результатов, используя лишь усилия в стержнях. Напряжения, получаемые в стержневых конечных элементах (рис. 2, 3, 4 и 10) позволяют более осознанно проанализировать работу конструктивной схемы, и, например, сравнив напряжения с пределом текучести стали, можно прийти к примерному коэффициенту использования металлоконструкций (аналог конструирующей системы). Также, новый модуль (рис.1) позволяет вычислять распределение напряжений по произвольному сечению стержня (рис. 7, 8 и 9)

Прилагаем вашему вниманию 2 расчетные модели, рассмотренные в заметке:

Модель 1. Можно посчитать в демо-версии. Стержневая конечно-элементная модель.

Модель 2. Можно посчитать с применением модуля Сечения (рис.1)

Страницы:1


Мастер-класс по нововведениям ЛИРА 10.12
3 часа тест-драйва новых возможностей: расчет деревянных конструкций, эквивалентные сечения, грунт, нелинейный расчет, расчет трехветвевых сечений
20 августа 2021
Курс "Анализ и экспертиза модели в расчетных комплексах"
Вам знакома ситуация, когда сдаешь расчет в экспертизу, а его возвращают обратно из-за найденных ошибок? Приходится вносить изменения и корректировать проектную документацию. И в такой ситуации страдают все участники процесса
12 августа 2021
Вышел новый релиз ЛИРА 10.12 R2.1
Вышел релиз R2.1 для версии ЛИРА 10.12. Исправлены ошибки и внесены следующие изменения:
06 августа 2021 15:22:00
Предзапись на бесплатный мастер-класс ЛИРА 10.12
На мастер классе вы познакомитесь с новым разделом расчета деревянных конструкций.
21 июля 2021
Все новости
Реализация модели контактного слоя при расчете адгезионного соединения с использованием метода конечных элементов
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.
06 июня 2019
Оценка точности нелинейного статического метода анализа сейсмостойкости сооружений
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.
06 февраля 2018
Напряженно-деформированное состояние коррозионно - поврежденных железобетонных элементов при динамическом нагружении
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.
25 января 2018
Применение технологий BIM при расчете зданий в условиях сложной геотехнической обстановки в связке программ Revit, ЛИРА 10.6 и PLAXIS 3D
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.
21 июня 2017
Все публикации
Использование новых функций ЛИРА 10.12 в инженерной практике. Часть 2
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
05 октября 2021
Применение оболочек сложных форм в строительстве
На вебинаре мы расскажем про оболочки сложных форм – для чего они нужны. Обсудим проблемы их геометрического моделирования, затронем научные исследования их прочности и устойчивости, а также продемонстрируем особенности моделирования, задания нагрузок и выполнения расчетов таких конструкций
21 сентября 2021
Использование новых функций ЛИРА 10.12 в инженерной практике
На вебинаре вы познакомитесь с новыми функциями программы на основе демонстрационных моделей, приближенных к реальным конструкциям. По каждому новому инструменту будет показан алгоритм его применения с учетом особенностей работы элементов конструкции.
25 августа 2021
Расчёт стальных конструкций сквозного и переменного сечений в ЛИРА 10
В России наблюдается значительный рост цен на сталь и, как следствие, у заказчиков возникает желание сэкономить на строительстве зданий. Экономия средств без ущерба качеству действительно возможна. Чтобы снизить металлоёмкость здания, достаточно заменить конструкции постоянного сечения на конструкции сквозного или переменного сечения.
10 августа 2021
Все записи вебинаров