16. Расчетные сочетания усилий и расчетные сочетания нагрузок. Задание РСУ и РСН в ЛИРА 10.4

Программный комплекс ЛИРА 10.4 значительно шагнул вперед относительно прежних версий (9.6, 9.4, 9.2). Это касается практически всех областей работы с программой: более удобный интерфейс, расчетные возможности, скорость создания моделей, анализ моделей и т.д.
Одна из доработок касается задания сочетаний усилий и сочетания нагрузок.

В более ранних версиях программы (9.6 и ранее) пользователь мог задавать только расчетные сочетания нагрузок. Это не всегда было удобно, поэтому в версии 10.4, мы добавили возможность задавать любую нагрузку: нормативную или расчетную, при этом, в одной задаче могут быть разные виды нагрузок, в зависимости от нужд пользователя.

Данная возможность доступна благодаря реализации двух коэффициентов перехода – к нормативным нагрузкам и к расчетным нагрузкам (рис. 1).

Рис. 1. Задание коэффициентов к нормативным и расчетным сочетаниям нагрузок. ЛИРА 10.4

То есть, если пользователь задает в схеме нормативные нагрузки, в выбранном загружении, то коэффициент к нормативным будет 1, а к расчетным – коэффициент надежности по нагрузке.

Рассмотрим различия в формировании таблиц расчетных сочетаний усилий (РСУ) в зависимости от выбранного нормативного документа СП 20.13330.2011 или СНиП 2.01.07-85*. В данных нормативных документах существуют различия, касающиеся коэффициентов для сочетаний.
Согласно пункту 1.12 СНиП 2.01.07-85*, при учете сочетаний, включающих постоянные и не менее двух временных нагрузок, расчетные значения временных нагрузок или соответствующих им усилий следует умножать на коэффициенты сочетаний, равные:

• в основных сочетаниях для длительных нагрузок ψ1 = 0,95; для кратковременных ψ2 = 0,9;
  
• в особых сочетаниях для длительных нагрузок ψ1 = 0,95; для кратковременных ψ2 = 0,8, кроме случаев, оговоренных в нормах проектирования сооружений для сейсмических районов и в других нормах проектирования конструкций и оснований. При этом, особую нагрузку следует принимать без снижения.
  

Согласно пункта 6 СП 20.13330.2011 помимо коэффициентов сочетаний вводится дополнительное понятие – степень влияния нагрузки.
То есть, если в СНиП для каждой из постоянных, каждой из временных, кратковременных и т.д. коэффициенты сочетаний были одинаковыми, то в СП они будут различаться (п. 6.2 – 6.3).

Скачать руководство пользователя ЛИРА 10.4
1. Задание таблиц расчетных сочетаний усилий по СНиП 2.01.07-85*

Согласно пункту классификации нагрузок СНиП, пользователю предоставляется возможность выбрать в выпадающем списке тип нагрузки в зависимости от продолжительности действия. При этом, по умолчанию программа считает, что задаются нормативные нагрузки и меняет коэффициент к расчетным и долю длительности в зависимости от выбранного типа нагрузки (рис. 2).

Рис. 2. Выбор типа нагрузки. ЛИРА 10.4

Коэффициенты сочетаний добавляются в таблицу автоматически в зависимости от выбранного типа нагрузки (рис. 3).

Рис. 3. Коэффициенты сочетаний нагрузок для формирования расчетного сочетания усилий (РСУ) по СНиП. ЛИРА 10.4

2. Задание таблиц расчетных сочетаний усилий по СП 20.13330.2011

В зависимости от классификации нагрузки согласно п. 5 СП, пользователю предоставляется возможность выбрать в выпадающем списке тип нагрузки в зависимости от продолжительности действия по аналогии с тем, как это делается для СНиП. Отличия заключаются в том, что коэффициенты для 1 и 2-го основных сочетаний остаются неизменными – 1. Часто у пользователей возникает справедливый вопрос, почему это так.

Это объясняется теми различиями, которые мы рассмотрели выше.

В ЛИРА 10.4 существует еще одна таблица, которая учитывает степень влияния нагрузки. Эта таблица находится в Библиотеке загружений и выводится при нажатии кнопки Коэффициенты сочетания по степени влияния. Логично, что для СНиП в этой таблице во всех полях будут стоять 1.

Рис. 4. Таблица сочетаний по степени влияния для СП 20.13330.2011 и таблица взаимоисключаемых загружений. ЛИРА 10.4

3. Формирование сочетаний для РСН

Рассмотрим, как в ПК ЛИРА 10.4 реализован принцип формирования таблиц для расчетных сочетаний нагрузок.
Формирование таблиц РСН становится доступно при нажатии кнопки Пользовательские сочетания. При этом в столбце коэффициент необходимо вручную указать коэффициент в зависимости от типа сочетания и типа нагрузки (рис. 5).

Рис. 5. Формирование таблицы РСН для основного сочетания по СНиП. ЛИРА 10.4

4. Анализ результатов

При анализе результатов пользователь имеет возможность просматривать результаты как отдельно по сочетаниям, так и по РСУ и РСН.
Для просмотра результатов по расчетным сочетаниям нагрузок необходимо во вкладке Результаты нажать кнопку Загружения/РСН. При этом, пользователь может переключаться между расчетными и нормативными (в том числе, от длительнодействующей части) сочетаниями (рис. 6). Коэффициенты берутся из коэффициентов к загружениям (рис. 1).

Рис. 6. Выбор типа сочетания. ЛИРА 10.4

Для просмотра результатов по расчетным сочетаниям усилий необходимо во вкладке Результаты нажать кнопку Результаты по сочетаниям (рис. 7). Здесь, также, доступны результаты усилий как по нормативным сочетаниям, так и по расчетным.

Рис. 7. Вывод результатов по сочетаниям усилий. ЛИРА 10.4

Таким образом, ЛИРА 10.4 обладает широкими возможностями по заданию РСУ и РСН и удобным интерфейсом для этого, что позволяет экономить время и получать правильные результаты расчетов, не путаясь в том, какое сочетание задано - нормативное или расчетное.