Проверка результатов расчета в программном комплексе LiraSAPR2013 статически определимой многопролетной балки.

Создаем новую расчетную схему с признаком схемы 2 (три степени свободы в узле) и имя задачи, например, «балка». Добавляем узлы по координатам в осях «XOZ». Там, где приложена сосредоточенная сила или шарниры тоже должен быть узел. Последовательно каждый узел соединяем друг с другом стержнями. Задаем жесткость элементов, например, прямоугольный гнутый замкнутый профиль «Молодечно»140х100х5:

Рисунок 2.3 ­ Назначение элементам схемы тип жесткости

Задаем связи и шарниры для элементов схемы. Для узла 1, это заделка, ставим связи по всем возможным перемещениям, для узлов 8, 11,14 связь только по оси «Z»:

Рисунок 2.4 ­ Назначение связей в узлах

Назначам шарниры, для шарнирных узлов, в начальном или конечном узле для элемента схемы:

Рисунок 2.5 ­ Назначение шарниров для щарнирных узлов

Для задания сосредоточенной силы в узле, которая расположена под заданным углом, необходимо её разложить на две составляющих, которые будут приложены в системе координат на ось «Z» Psinα, а на ось «X» Pcosα.

Для задания распределенной нагрузки выбираем стержень и задаем нагрузку на стержень.

Рисунок 2.6 ­ Разложение силы, приложенной под углом на составляющие

Рисунок 2.7 ­ Задание распределенной нагрузки

Выделяем все элементы схемы и делаем «Упаковку схемы», далее заходим на вкладку «Расчет» и нажимаем «Выполнить полный расчет».

Рисунок 2.8 ­ Результаты расчета в программном комплексе LiraSAPR2013, эпюры «M», «Q», «N»

Проверка результатов расчета в программе SIRIUS статически определимой многопролетной балки

Можно выполнить проверку результатов в программе «SIRIUS», где интуитивно понятный интерфейс, которая предназначена для решения только плоских задач, но очень быстро и достоверно дает нужный результат. Ввод данных, графическим способом, по координатам узлов, но узел сразу предполагается либо жестким, либо шарнирным, далее соединяем узлы с помощью стержней, где важно выбрать правильно начальный и конечный узел. Узлы соединяются мышкой, а жесткость задана по умолчанию, но при необходимости, может изменяться на другую. Задаем нагрузку на узлы и элементы, связи указываем и все!!! Нажимаем «ОК» Можем выполнить расчет плоской балки. Результаты приведены ниже.

Эпюра «М»

Эпюра «Q»

Эпюра «N»

Рисунок 2.9 ­ Результаты расчета в программе SIRIUS , эпюры «M», «Q», «N»

Верификация результатов расчета статически определимой фермы в программном комплексе LiraSAPR2013

Создание расчетной схемы:

Рисунок 1.3 ­ Задаем признак схемы и имя задачи

Создаем новую задачу, задаем имя и выбираем из выпадающего списка признак схемы. Признак схемы характеризует систему координат, в данном случае XOZ (плоская задача), а также возможные перемещения узлов в этой системе. Далее задаем по координатам узлы фермы:

Рисунок 1.4 ­ Задаем узлы фермы по координатам

По координатам в осях XOZ задали 8 узлов, далее соединяем узлы стержнями мышкой, выбираем последовательность соединения таким образом, чтобы у нас нумерация стержней совпала с нумерацией уже решенной задачи, тогда будет проще выполнить проверку полученного результата.

Рисунок 1.5 ­ Задаем узлы фермы по координатам

Наша схема построена из стержней и узлов, теперь необходимо задать опоры и соединения стержней друг с другом. У нас две опоры шарнирно подвижная и шарнирно-неподвижная. Выделяем левый узел, для задания шарнирно подвижной опоры и запрещаем перемещение по оси Z, ставим галочку, назначить связь по оси Z.

Рисунок 1.6 ­ Задаем связи для крайних узлов

Аналогично задаем правую опору, но только назначаем связи по оси Z и оси X.

У нас узлы фермы представляют собой идеальные шарниры, поэтому элементы (стержни) должны иметь шарнирное соединение в узлах.

Рисунок 1.7 ­ Задаем шарниры для элементов фермы

Все стержни шарнирно соединены в узлах, это визуализируется маленькими шарнирами на концах стержней. Далее задаем нагрузку на ферму, в виде четырех единичных сил в узлы верхнего пояса.

Рисунок 1.8 ­ Нагружаем ферму сосредоточенными силами в верхнем поясе

В строительной механике, это все исходные данные для решения плоской задачи, но чтобы эту ферму реально рассчитать, то необходимо еще задать жесткости элементов конструкции, выбираем из предлагаемых вариантов.

Рисунок 1.9 ­ Задаем жесткости для элементов конструкции

Например, профиль «Молодечно» 100х5, после выполнения расчета можно будет по результатам, полученным в программе посмотреть, проходит ли этот профиль по первой и второй группе предельных состояний. Перед расчетом выделяем схему и выполняем упаковку схемы.

Рисунок 1.10 ­ Упаковка схемы

На вкладке «Расчет», нажимаем выполнить полный расчет, после смотрим анализ результатов.

Рисунок 1.11 ­ Анализ результатов

Нас интересуют усилия в стержнях, которые можно визуализировать в виде эпюры «N».

Рисунок 1.12 ­ Эпюра усилий «N»

А также результаты расчета можно представить в виде интерактивной таблицы.

Рисунок 1.13 ­ Верификация результатов расчета

Результаты расчета усилий статически определимой фермы полученные нами способом вырезания узлов полностью 100% совпадают с результатами усилий в программе LiraSAPR2013.