Конструктор сечений КС-САПР
Система КС-САПР устарела. В ЛИРА-САПР 2018 была разработана новая система конструктор сечений
Система предназначена для формирования сечений произвольной конфигурации. Содержит процессор для вычисления осевых, изгибных, крутильных, сдвиговых и пластических жесткостных характеристик и построения изополей напряжений по заданным усилиям.
Система КС-САПР представляет собой специализированную графическую среду и содержит инструменты для формирования сечений произвольной конфигурации. Система снабжена процессором для вычисления их осевых, изгибных, крутильных, сдвиговых и пластических характеристик. Предоставляется возможность конструировать сложные сечения, составленные из простых. Допускается импорт стандартных профилей из системы РС-САПР. Для получения сечения произвольной формы используются булевы операции сложения и вычитания плоских фигур.
КС-САПР информационно связана с системой ВИЗОР-САПР. Созданное сечение можно экспортировать в ВИЗОР-САПР и присвоить его соответствующему элементу. Имеется также возможность импортировать в КС-САПР усилия, полученные после расчета. Это позволяет получить картину распределения напряжений по сечению – нормальных, касательных, главных и эквивалентных.
Конструктор сечений универсальный
Стандартные массивные сечения задаются при помощи прототипов, хранящихся в соответствующей библиотеке – прямоугольник, тавр симметричный и несимметричный, двутавр симметричный и несимметричный, швеллер, кольцо, круг, коробка, крест симметричный и несимметричный, уголок симметричный и несимметричный.
Библиотека прототипов массивных сечений
Основная конфигурация
Дополнительные системы
Стандартные профили стального проката задаются при помощи выбора непосредственно из обширной библиотеки соответствующих сортаментов.
Сечения произвольной формы могут быть созданы с использованием широкого богатого спектра мощных графических инструментов, предназначенных для геометрических построений – построение по касательной, кривые Безье, сплайны, дуги эллипса и окружности и многое другое.
Комбинация этих средств позволяет формировать сложные сечения как набор контуров различного очертания, тонких полос, а также точечных и арматурных включений. Допускается формирование отверстий различной формы. При формировании сечений произвольной формы используются булевы операции.
Для задания материала сечения и/или его составных частей используется обширная библиотека различных материалов. Библиотека материалов может быть легко дополнена новыми материалами. Допускается также корректировка данных о содержащихся в библиотеке материалах.
Редактируемая библиотека материалов
При формировании нелинейных жесткостных характеристик сечения используется библиотека нелинейных законов деформирования материала.
В процессе вычисления осевых, изгибных, крутильных и секториальных жесткостных характеристик определяется положение центра тяжести целостного сечения и направление главных центральных осей инерции, а также положение центров сдвига и кручения.
Произвольное тонкостенное сечение и его жесткостные характеристики
Вычисленные линейные и/или нелинейные жесткостные характеристики экспортируются в ВИЗОР для присвоения их стержневым элементам в качестве типов жесткости.
На основании заданных или импортированных из ЛИРЫ-САПР усилий производится вычисление НДС от действия осевых, изгибных, крутильных и сдвиговых усилий, а также бимоментов. НДС отображается в виде мозаик и/или изополей нормальных и касательных напряжений в сечении.
Цветовая шкала, мозаика напряжений и эпюры по заданному разрезу
Предоставляется возможность построения эпюр по тонкостенным частям сечения или по разрезу массивного сечения. Выполняется вычисление и отображение главных напряжений, а также эквивалентных напряжений в соответствии с выбранной теорией прочности. Отображение НДС сопровождается цветовой шкалой, дающей представление о диапазоне отображаемых значений. При наличии двух материалов, сильно различающихся по модулю деформации, предоставляется возможность работать с двумя шкалами.
Цветовая шкала и изополя напряжений по сечению
Для сечений из упругих материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр в соответствии с заданным набором усилий.
Редактируемый справочник характеристик бетонов для нелинейного расчёта с возможностями экспорта импорта
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, демонстрирующая изменение НДС по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Для сечений из нелинейно-деформируемых материалов выполняется анимация мозаик, изополей и эпюр, отражающих изменение модулей деформации, изменение деформаций и напряжений в сечении по мере нарастания усилий и в соответствии с заданным законом деформирования.
Отображение НДС в сечении может быть выполнено с применением средств анимации напряжений и деформаций при помощи интерполяции заданных усилий в требуемом диапазоне.
Моделирование составного сечения в конструкторе сечений
В практике расчётов и проектирования бывает необходимо применять в качестве сечений стержней сквозные сечения, состоящие из двух и более прокатных профилей. Библиотека жёсткостей ПК ЛИРА САПР предоставляет большой выбор составных сечений различной конфигурации. В случае, когда есть необходимость рассчитать нетиповое сквозное сечение, т.е. которого нет в библиотеке жёсткостей, следует использовать конструктор сечений на базе программы САПФИР. В рамках данной статьи рассмотрим алгоритм создания сквозного сечения в новом конструкторе сечений.
Алгоритм работы в конструкторе сечений
Исходные данные
В качестве исходных данных рассмотрим конструкцию консоли, на которую действуют сосредоточенные силы в трёх направлениях, а также крутящий момент. Материал консоли – сталь.
Расчётная модель тестовой консоли
В качестве типа жёсткости данной конструкции планируется применить составное сечение из прокатных профилей.
Диалоговое окно базы металлических сечений ЛИРА САПР. В списке присутствуют сквозные сечения.
Будем предполагать, что проектируемое сечение будет состоять из двух труб. Одна из них – круглая, диаметром 100 мм, вторая – замкнутый квадратный профиль 100х100 мм. Толщина стенок труб – 5 мм. Расстояние между осями профилей – 300 мм. Такой тип поперечного сечения отсутствует в библиотеке жёсткостей ЛИРА САПР, следовательно нужно применять конструктор сечений на базе ПК САПФИР.
Работа в конструкторе сечений
Жёсткость созданную в конструкторе сечений можно загрузить в окне библиотеки жёсткостей ЛИРА САПР на вкладке EF. Кнопка для запуска конструктора сечений находится на панели ленты Жёсткости и связи.
Кнопка для импорта сечения из конструктора сечений в библиотеке жёсткостей ЛИРА САПР. Кнопка запуска конструктора сечений на ленте.
В открывшемся окне конструктора сечений следует начертить проектируемое поперечное сечение стержня. Подробная инструкция о работе конструктора сечений находится в обучающем примере №26 из каталога C:\Program Files (x86)\LIRA SAPR\LIRA SAPR 201x\Manual\Rus.
Окно Конструктора сечений с изображением сквозного сечения из круглой и квадратной труб
При попытке выполнить расчёт сечения, программа выдаст сообщение об ошибке:
Это означает, что отдельные части сечения нужно соединить между собой. Каждая из частей изначально представляет собой блок. Для возможности редактирование блоки нужно разобрать.
Важно: если Вы создали отдельные части сечения при помощи инструментов для железобетонных и стальных сечений, то им по умолчанию будут присвоены разные материалы – бетон и сталь. Необходимо привести все материалы к одному. В рамках данного примера – это стальные конструкции
После разбиения блоков и приведения всех частей сечения к единому материалу следует создать соединитель – объект, который свяжет две отдельные части между собой. В качестве соединителя используем тонкий прямоугольный профиль 200х0.1 мм, соединяющий стенки профилей.
Совет. Не стоит в качестве соединителя моделировать планки соединительной решётки, т.к. их применение существенно исказит работу сечения при изгибе, из-за увеличенной изгибной жёсткости. Соединитель в виде тонкой пластины крайне незначительно повлияет на изгибную жёсткость, а при конструировании его следует заменить планками соединительной решётки.
После создания соединителя, следует выделить все объекты сечения, за исключением аннотаций, и на вкладке «Редактирование» нажать кнопку «Объединить контуры»
Затем следует выполнить расчёт сечения. В окне характеристик сечения обязательно должна присутствовать такая величина, как жёсткость на кручение.
Созданное сечение следует сохранить и импортировать в ЛИРА САПР.
После импорта, нестандартные сечения могут быть назначены элементам схемы.
Конструктивный расчет по нормам
Ввиду того, что данное сечение является нестандартным, то оно не может быть проверено в СТК-САПР. Сечение следует проверить на прочность и устойчивость и сконструировать согласно требованиям СП 16.13330.2017 отдельно.
Важно понимать, что соблюдение всех положений норм в этом случае контролирует сам пользователь: соотношение гибкостей ветви и колонны в целом
При проверке на прочность и устойчивость потребуется определить значение нормальных напряжений в сечении. Данная операция может быть выполнена автоматически при помощи средств ЛИРА САПР и КС-САПР. Для этого в ВИЗОРе следует отобразить таблицу усилий в стержне с назначенным сквозным сечением. В таблице нажать на кнопку «Передать в конструктор сечений»
Усилия будут переданы в конструктор сечений и отображены в специальной таблице
Визуализировать результаты можно при помощи кнопок на панели инструментов
Конструктор тонкостенных сечений КТС-САПР
Система предназначена для формирования тонкостенных сечений произвольной конфигурации — открытых, замкнутых, полузамкнутых. Содержит процессор для построения жесткостных (включая секториальные) характеристики.
Система КТС-САПР представляет собой специализированную графическую среду и содержит инструменты для формирования тонкостенных сечений произвольной конфигурации — открытых, замкнутых, полузамкнутых. Система снабжена процессором для вычисления секториальных и геометрических характеристик сечения. Вычисляются также координаты центров изгиба и кручения. Отображаются эпюры секториальных характеристик.
КТС-САПР информационно связана с системой ВИЗОР-САПР. Созданное сечение можно экспортировать в ВИЗОР-САПР и присвоить его соответствующему элементу. При наличии усилий в заданном сечении производится отображение картины нормальных, касательных, главных и эквивалентных напряжений.
Системы и процессоры
- ВИЗОР-САПР
- Препроцессор САПФИР-КОНСТРУКЦИИ
- МКЭ процессоры
- Расчет железобетонных конструкций
- Расчет металлических конструкций
- Локальный режим армирования
- РС-САПР
- Конструктор сечений КС-САПР
- Конструктор тонкостенных сечений КТС-САПР
- Система ГРУНТ
- Интеграция задач МЕТЕОР
- МОНТАЖ плюс
- Система МОСТ
- ДИНАМИКА-плюс
- САПФИР-ЖБК
- КМ-САПР