РСЗ та РСН

Розрахункові сполучення зусиль та розрахункові сполучення навантажень. Розшифровка і задання РСЗ та РСН в ЛІРА-САПР. Різниця між РСЗ та РСН. Декілька таблиць РСЗ та РСН.

Розрахунок за методом скінченних елементів
Статичний розрахунок
Динамічний розрахунок
Нелінійний розрахунок
Розрахунок на сейсміку
РСЗ І РСН
Розрахунок рами
Розрахунок балки

Єврокоди (EN)

У програмному комплексі ЛІРА-САПР можна виконати МКЕ-розрахунок по:

Завантаженням (всі завантаження є взаємовиключними, тобто при підборі арматури або сталевих перерізів, зусилля для конструювання братимуться з кожного окремого завантаження);

Розрахунковим сполученням зусиль (РСЗ);

Розрахунковим сполученням навантажень (РСН).

Якщо із завантаженнями все зрозуміло, то що таке РСЗ і РСН і в чому їх відмінності, Ви можете прочитати нижче.

Розшифровка РСЗ / Розрахункові сполучення зусиль

Діалогове вікно таблиці РСЗ

У програмному комплексі ЛІРА-САПР передбачено автоматизоване формування розрахункових сполучень зусиль (РСЗ).

Результати розрахунку за РСЗ

Визначення РСЗ полягає у знаходженні екстремальних значень тих компонентів напружено-деформованого стану (НДС), які служать критеріями найбільшої небезпеки цього НДС. При цьому враховуються особливості НДС скінченних елементів різного типу, а кількість РСЗ, що розглядаються, істотно скорочується.

Простіше кажучи, програма визначає, від яких сполучень завантажень і в якій точці перерізу виникає найбільше зусилля чи напруження, і запам'ятовує лише ці екстремальні значення.

Так, як у різних елементах схеми екстремальні значення зусиль і напружень можуть бути в різних точках перерізу, у результатах розрахунку за РСЗ будуть відсутні переміщення вузлів.

Критерії РСЗ для стержнів

В якості критеріїв небезпеки РСЗ для стержневих елементів прийняті екстремальні значення нормальних і дотичних напружень, обчислені в характерних точках приведеного прямокутного перерізу, а також екстремальні значення зусиль у перерізі.

Для нормальних напружень застосовується наступна формула:

де k – точка перерізу стержня (k = 1...9).

Ця формула перетворюється наступним чином при

де c_yi і c_zi – ядрові відстані у перерізі стержня (i = 1,2). Такий підхід дозволяє визначити екстремальні нормальні напруження в перерізі будь-якої форми, привівши її до прямокутної.

Для дотичних напружень використовується наближена формула:

Напруження, обчислені за формулами (2) і (3), наведені у таблиці 1 для кожної точки перерізу. У цьому використовується прийняте для зусиль правило знаків.

Табл. 1. Наведені формули для обчислення напружень у точках прямокутного перерізу.

№ Точки перерізу	Нормальні напруження	Дотичні напруження
1		-
2		-
3		-
4		-
5
6
7
8

Крім нормальних і дотичних напружень обчислюються екстремальні значення поздовжньої та кожної з перерізуючих сил, горизонтальної і вертикальної реакцій пружної основи, а також екстремальні значення згинальних моментів.

Усього для перерізу стержня вибирається 46 значень РСЗ.

Нумерація критеріїв розрахункових сполучень зусиль (РСЗ) для стержнів та відповідні їм напругження та зусилля наведені у таблиці 2.

Табл. 2. Критерії РСЗ для стержнів

№№ Критеріїв	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Значення	σ1+	σ1-	σ2+	σ2-	σ3+	σ3-	σ4+	σ4-	𝜏7+	𝜏7-	𝜏8+	𝜏8-
№№ Критеріїв	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24
Значення	𝜏5+	𝜏5-	𝜏6+	𝜏6-	N+	N-	σ7+	σ7-	σ8+	σ8-	σ5+	σ5-
№№ Критеріїв	25	26	27	28	29	30	31	32	33	34	35	36
Значення	σ6+	σ6-	Q_y+, N+	Q_y-, N+	Q_y+, N-	Q_y-, N-	Q_z+, N+	Q_z-, N+	Q_z+, N-	Q_z-, N+-	R_y+	R_y-
№№ Критеріїв	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	-	-
Значення	R_z+	R_z-	M_y+	M_y-	Q_z+	Q_z-	M_z+	M_y-	Q_y+	Q_y-	-	-

Критерії РСЗ для пластин

Для елементів плоского напруженого стану, плит і оболонок як критерій прийняті напруження, що визначаються на підставі методу Вуда-Армера за такими формулами:

Нумерація критеріїв розрахункових сполучень зусиль (РСЗ) для пластин та відповідні їм напруження наведені в таблиці 3.

Табл. 3. Критерії РСЗ для пластин

№№ Критеріїв	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Значення	σ1+	σ1-	σ2+	σ2-	σ3+	σ3-	σ4+	σ4-	N_x^*+
№№ Критеріїв	10	11	12	13	14	15	16	17	-
Значення	N_x^*-	N_y^*+	N_y^*-	Q_x+	Q_x-	Q_y+	Q_y-	√(Q_x²+Q_y²)	-

Критерії РСЗ для об'ємних КЕ

Критерієм для визначення розрахункових сполучень зусиль (РСЗ) для об'ємних КЕ прийняті екстремальні значення напружень. Нумерація критеріїв та відповідні їм напруження наведені у таблиці 4.

Табл. 4. Критерії РСЗ для об'ємних КЕ

№№ Критеріїв	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Значення	N_x+	N_x-	N_y+	N_y-	N_z+	N_z-	T_xy+	T_xy-	T_xz+	T_xz-	T_yz+	T_yz-

Критерії РСЗ для спеціальних КЕ

Критерієм для визначення небезпечних сполучень у спеціальних (одновузлових КЕ 51, 56 та двовузловому КЕ 55) елементах прийнято екстремальні значення зусиль.

Для КЕ 51, 55 і 56 прийнято нумерацію критеріїв від 1 до 12, що відповідає індексації зусиль у цьому КЕ.

Для законтурних елементів ґрунту (КЕ 53, 54) РСЗ не обчислюються.

Список реалізованих нормативів в процесорі РСЗ

СНиП 2.01.07-85*;
ДБН В.1.2-2:2006 (Україна);
СП 20.13330.2011/2016 (РФ).

Розшифровка РСН / Розрахункові сполучення навантажень

Діалогове вікно таблиці РСН

Система РСН – це процесор, призначений для обчислення переміщень у вузлах та зусиль (напружень) в елементах від стандартних та довільних лінійних комбінацій завантажень. Під стандартними лінійними комбінаціями маються на увазі комбінації (сполучення), які встановлені нормативними документами.

Результати розрахунку за РСН

Список реалізованих нормативів в процесорі РСН

СНиП 2.01.07-85*;
ДБН В.1.2-2:2006 (Україна);
СП 20.13330.2011/2016 (РФ);
СТБ ЕН 1990-2007 (Білорусь);
EN 1990-2011 (ЕС)
СП РК EN 1990:2002+A1:2005/2011 (Казахстан);
ТКП EN 1990-2011*(02250) (Білорусь);
ЄвроКод;
ACI 318-95 (США);
IBC-2000 (США);
BAEL-91 (Франція).

У чому принципова різниця між РСЗ і РСН?

Система РСЗ перебирає всі можливі сполучення завантажень і в результати записує лише найнесприятливіші з них, тоді як система РСН у результати записує всі сполучення, створені користувачем.

Навіщо ставити в одній задачі і таблицю РСЗ і таблицю РСН?

Для аналізу деформацій будівельних конструкцій та переміщень у вузлах схеми ми виконуємо розрахунок по розрахунковим сполученням навантажень (РСН).

Буває так, що у схемі близько 30 завантажень, з яких 10 – динамічні, і у кожному динамічному завантаженні ще й по 10 форм коливань. Разом виходить 120 завантажень. Для скорочення часу обчислення зусиль для подальшого конструювання в даному випадку розумно виконувати розрахунок по розрахунковим сполученням зусиль (РСЗ).

Чи можна в одній задачі задати кілька таблиць РСЗ і РСН?

У програмному комплексі ЛІРА-САПР є можливість завдання кількох таблиць розрахункових сполучень навантажень (РСН) та розрахункових сполучень зусиль (РСЗ). Багатотабличність необхідна у випадках, коли потрібно порахувати різні конструктивні елементи з урахуванням різних коефіцієнтів відповідальності, коли необхідно провести порівняльний розрахунок конструкцій по різних нормативах. Додаткові таблиці РСН можна створювати для аналізу деформацій розрахункової схеми, тобто не використовуватись у конструктивному розрахунку.

Яке значення у абревіатури РСЗ та РСН?

«РСЗ» - розрахункові сполучення зусиль;
«РСН» - розрахункові сполучення навантажень.

Олексій Каманін. Використання РСЗ та РСН при розрахунку нерозрізної балки (російською)

Катерина Петухова. Створюємо РСЗ і РСН ЛІРА-САПР для початківців (російською)

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.