Стержневі аналоги
Система дозволяє виконати аналіз складених конструкцій, що моделюються сукупністю скінченних елементів пластин/оболонок/об'ємників як стержнів. За допомогою стержневих аналогів для складених конструкцій (пілонів, балок-стінок, збірних плит перекриття, перемичок, діафрагм, ядер жорсткості будівель тощо) можна отримати не тільки внутрішні зусилля у вихідних скінченних елементах, але й внутрішні зусилля у розрахункових перерізах самих конструкцій, а також виконати конструювання.
Моделювання елементів стержневими аналогами
При моделюванні будівельних конструкцій методом скінченних елементів використовуються скінченні елементи різної розмірності: стержневі, пластинчасті та об'ємні. Вибір того чи іншого типу скінченного елементу залежить від різних факторів (забезпечення достатнього ступеня відповідності між математичною моделлю та дійсною роботою конструкції, що моделюється, в заданих умовах; моделювання коректного вузла примикання до інших елементів; зручність збору навантаження, аналізу результатів та конструювання).
Існують будівельні конструкції, що моделюються в силу зазначених вище причин набором скінченних елементів різної розмірності, проте за характером своєї роботи подібні до стержнів. До таких конструкцій відносяться, наприклад, залізобетонні пілони та перемички, простінки армокам'яних конструкцій, збірні залізобетонні плити та стінові панелі, діафрагми, ядра жорсткості будівель тощо
Поперечні перерізи в цих конструкціях будуть представлені в розрахункових моделях сукупністю скінченних елементів та вузлів. Для докладного аналізу цих конструкцій корисно (а прикладних розрахунків - необхідно) визначити внутрішні зусилля в їх складених поперечних перерізах аналогічно зусиллям у поперечних перерізах стержнів. В ПК ЛІРА-САПР таку задачу вирішує система “Стержневі аналоги”.
Реалізація стержневих аналогів у ЛІРА-САПР
Стержневий аналог (СА) – це група скінченних елементів та їх вузлів, логічно пов'язаних за певним правилом, що визначає особливий алгоритм обчислення внутрішніх зусиль в одному стержневому скінченному елементі (цільовому елементі стержневого аналога).
Для визначення зусиль у розрахункових перерізах цільового стержня задаються набори вихідних вузлів та елементів, які утворюють плоскі складені перерізи конструкції, що розглядається.
Цільовий стержень має два розрахункові перерізи — на початку та в кінці. Якщо для аналізу складеної конструкції потрібна більша кількість розрахункових перерізів по її довжині, необхідно створити ланцюг стержневих аналогів.
Реалізовано автоматизований спосіб створення стержневих аналогів (по створених уздовж заданого вектора цільових стержнях; по вказаних цільових стержнях). Якщо вихідні елементи СА змодельовані з пластин, то можна додатково виконати розпізнавання форми та розмірів поперечних перерізів. Переріз цільового стержня СА в залежності від форми складеного перерізу набору вихідних об'єктів призначається прямокутним, тавровим, тавровим несиметричним, двотавровим, хрестовим або кутовим. Розміри перерізу визначаються по габаритним розмірам відповідного набору елементів-пластин та товщинам пластин.
На основі отриманих внутрішніх зусиль у розрахункових перерізах стержневих аналогів можна виконати їх конструювання за допомогою наявних у ПК ЛІРА-САПР систем конструювання – підбір армування та/або перевірку заданого армування в залізобетонних та сталезалізобетонних елементах, перевірку та підбір поперечних перерізів сталевих елементів.
Область застосування стержневих аналогів
Стержневі аналоги можуть застосовуватися для визначення внутрішніх зусиль при:
- лінійних статичних та динамічних розрахунках;
- нелінійних розрахунках на останній стадії навантаження (повне навантаження);
- розрахунках по методіцікам інженерної нелінійності;
- розрахунках із змінною розрахунковою схемою (моделювання процесів монтажу та демонтажу)
Переваги використання стержневих аналогів у розрахунковій схемі
При виконанні конструювання є два варіанти підбору армування для одних і тих же конструктивних елементів, тобто підбір армування як для пластин і як для стержнів. Також можна отримувати армування для конструктивних елементів, які моделюються об'ємними КЕ.
Замість розрахунку кожного елементарного майданчика перерізу (окремого КЕ оболонки), можна розрахувати переріз повністю. Наприклад, задати пілон скінченними елементами оболонки, отримавши уточнене значення жорсткості рамного вузла "пілон-плита", а потім підібрати армування як для єдиного перерізу, використовуючи стержневий аналог.
Цільовому стержню СА можна призначити переріз довільного обрису та складу, створений за допомогою системи "Конструктор перерізів універсальний". Після розрахунку можна повернути до системи “Конструктор перерізів універсальний” отримані зусилля та визначити НДС цілісного перерізу. При необхідності також можна задати закони нелінійного деформування бетонів та арматурних сталей як довільно, так і відповідно до різних нормативних документів (СП, СНіП та Eurocode).
Оцініть можливості
Якщо у вас все ще є сумніви, завантажте демонстраційну версію та спробуйте або зв'яжіться з нашою службою підтримки для отримання більш детальної інформації.