Использование инструмента «Подзадачи» в ЛИРА САПР 2022

В версии ЛИРА САПР 2022, появился инструмент «Подзадачи», который позволяет выполнять расчёт одной модели на различные загружения с разными матрицами жёсткости.

Как выполнялся расчёт в прежних версиях ЛИРА САПР

В версиях ЛИРА САПР 2021 и старше, если требовалось изменить матрицу жёсткости, например для расчёта на сейсмические воздействия нужно было увеличить значения коэффициентов постели, то нужно было создавать копию модели, вносить в неё изменения а результаты расчётов объединять в системе МЕТЕОР. Принцип работы системы изложена в статье https://liraserv.com/kb/91/1210/.

Новые возможности версии ЛИРА САПР 2022

В версии ЛИРА САПР 2022, есть возможность поменять значения коэффициентов постели, или модулей деформации элементов, в рамках одной модели. Рассмотрим эту технологию на примере расчёта конструкции здания на температурную нагрузку.

Описание модели

В качестве примера рассмотрим этаж монолитного железобетонного каркаса, который включает в себя:

  • колонны 40х40 см;
  • стены толщиной 20 см;
  • перекрытие толщиной 20 см;
Общий вид модели
Общий вид модели

Размеры в плане 18х42 м, высота этажа 3 м, материал конструкций бетон В2п Е=3000000 тс/м2. Сопряжение конструкций между собой жёсткое. Закрепление конструкций к основанию – жёсткое.

Сбор нагрузок

На конструкцию воздействуют следующие нагрузки:

  • Собственный вес;
  • Вес конструкции пола;
  • Вес наружных стен;
  • Вес перегородок;
  • Кратковременная нагрузка;
  • Температурная нагрузка;

Схемы приложения нагрузок приведены на рисунках:

Схема нагрузок от собственного веса
Схема нагрузок от собственного веса
Схема нагрузок от веса конструкции пола
Схема нагрузок от веса конструкции пола
Схема нагрузок от собственного веса наружных стен
Схема нагрузок от собственного веса наружных стен
Схема нагрузок от веса перегородок
Схема нагрузок от веса перегородок
Схема полезной (кратковременной нагрузки)
Схема полезной (кратковременной нагрузки)

Нагрузки от веса конструкции пола и наружных стен учтены в одном загружении.

Принимаем величину температурного воздействия 34.36 градусов, которую прикладываем к элементам плиты перекрытия:

Приложение нагрузок от температурных воздействий
Приложение нагрузок от температурных воздействий

Создадим два загружения с температурными воздействиями, в которых будут приложены одинаковые нагрузки. Одному из загружений будет назначен вид «Неактивное», чтобы выполнить сравнение результатов расчёта с понижением модулей деформации и без понижения.

Список загружений
Список загружений

Для совместного учёта воздействий, составим таблицу РСН:

Таблица сочетаний нагрузок
Таблица сочетаний нагрузок

Переходим к настройке подзадач.

Работа с системой Подзадачи

Для выполнения расчёта конструкции на собранные нагрузки, с учётом понижения модулей деформации для температурных воздействий, выполним разбивку загружений на 2 блока:

Блок 1: загружения 1-4, 6, начальные модули деформации

Блок 2: загружение 5, пониженные модули деформации;

Для блока 2, понижение модулей деформации будем производить путём умножения их начальных значений на коэффициенты: 0.6 для вертикальных конструкций, 0.2 для горизонтальных конструкций.

Внесём соответствующие корректировки в расчётную модель.

1 Вызовем диалоговое окно «Подзадачи» в редакторе загружений;

Вызов диалогового окна «Подзадачи»
Вызов диалогового окна «Подзадачи»

2 Создадим копию основной задачи;

Создание копии основной задачи
Создание копии основной задачи

По умолчанию, в окне «Подзадачи» содержится только одна подзадача – основная. Следует помнить, что основная задача считается главной и все последующие расчёты (РСУ, РСН, конструктивные расчёты) будут выполняться в привязке к параметрам основной подзадачи. Из остальных подзадач, будут получены результаты расчёта на соответствующие им загружения.

3 Создадим набор параметров D – коэффициентов к модулям деформации;

Создание набора коэффициентов к модулям деформации
Создание набора коэффициентов к модулям деформации

После создания набора коэффициентов нужно отметить соответствующую подзадачу и назначить ей созданный D-набор, нажав кнопку «Применить»

4 Выбор загружения для подзадачи;

Внимание! Диалоговое окно открывается для текущего загружения схемы и соответствующего ему набора свойств. При редактировании данных и назначении элементам схемы будет изменяться текущий набор свойств (не тот, который был выбран в списке). Для редактирования нужного набора свойств выберите загружение, которому он назначен.
Выбор загружения для подзадачи
Выбор загружения для подзадачи

5 Назначение коэффициентов модулям деформации;

Первым этапом, нужно открыть окно редактирования подзадач, выбрать нужный набор D-коэффициентов и нажать «Открыть». Диалоговое окно подзадач будет закрыто, вместо него откроется новое окно для назначения коэффициентов.

Назначение коэффициентов к модулям деформации
Назначение коэффициентов к модулям деформации

Одновременно, с назначением коэффициентов к модулям деформации, можно вывести на экран соответствующую мозаику, чтобы проконтролировать правильность выполняемых операций.

После назначения коэффициентов, рекомендуется просмотреть все загружения, чтобы убедиться что коэффициенты к модулям деформации назначены верно.

Расчёт и анализ результатов

После нажатия на кнопку «Расчёт» запустится расчётный процессор. В отличие от обычного линейного расчёта, программе предстоит решить две задачи, т.е. просчитать две матрицы жёсткости, из-за чего расчёт может длиться больше чем обычно. Информация о выполненных расчётах содержится в протоколе решения:

Протокол решения с делением загружений на блоки
Протокол решения с делением загружений на блоки

После завершения расчёта, выполним анализ результатов загружений №5 и №6

Анализ напряжений в стенах Nx по загружениям №5 и №6
Анализ напряжений в стенах Nx по загружениям №5 и №6
Анализ напряжений в стенах Ny по загружениям №5 и №6
Анализ напряжений в стенах Ny по загружениям №5 и №6

Как видно, из результатов расчёта, внутренние усилия в стенах при пониженном модуле деформации (загружение №5) значительно меньше, чем при начальном модуле деформации (загружение №6).

Проверим правильность суммирования результатов расчёта отдельных загружений в таблице РСН, на примере отдельной колонны.

Проверка суммы внутренних усилий
Проверка суммы внутренних усилий

Как видно, при вычислении результата от комбинации нагрузок, программа учитывает понижение модулей деформации для загружения №5.

1448 views·9 shares