Функция раскрепления для расчёта прогибов в ПК ЛИРА 10

Согласно п. 4.2.2 СП 16.13330.2011 необходимо производить проверку металлических конструкций по прогибам и перемещениям. Требования к предельным значениям прогибов указаны в приложении Е СП 20.13330.2011, а также разделе 15 (п. 15.2.6, п. 15.8.6) СП 16.13330.2011. Перечень конструкций, для которых необходимо осуществлять проверку по прогибам, приведен в разделе Е.2.1 СП 20.13330.2011. На практике, при проектировании наиболее часто приходится сталкиваться с проверкой прогибов стальных прогонов и балок перекрытий и покрытий жилых, общественных зданий, промышленных этажерок, рабочих и обслуживающих площадок. Предельно допустимые прогибы для них указаны в п. 2, 3 таблицы Е.1 СП 20.13330.2011. При этом используются значения постоянных нагрузок и длительные нагрузки, или длительно действующая часть кратковременных нагрузок со своими коэффициентами сочетаний. Такой подход справедлив для конструкций, загруженных постоянными, полезными, снеговыми и другими нагрузками, имеющими длительно действующую часть.

Расчет прогиба реализован в ПК ЛИРА 10. В случаях, когда необходимо вести проверку металлических конструкций по прогибам пользователь иногда может столкнутся с чрезмерно большим процентом использования сечения по прогибам, это не всегда говорит о малом сечении конструктивного элемента. Такая ситуация часто может быть связана с тем, что к прогибам самого проверяемого элемента, например, балки прибавляется вертикальное перемещение опор этой балки, отсюда и возникают слишком большие прогибы.

Для того, чтобы избежать возникновения такой ошибки, в ПК ЛИРА 10 реализована функция задания раскрепления для расчёта прогибов. Раскрепления опор используется для того, чтобы из общего прогиба конструкции в составе расчётной схемы вычесть перемещения её опор. При отсутствии раскреплений принимается полное перемещение сечений конструктивного элемента в составе расчётной схемы. Необходимость задания раскреплений определяет пользователь. Следует обратить внимание, что в режиме подбора сечения конструктивного элемента принято, что величина его прогиба изменяется обратно пропорционально изгибной жёсткости ЕI рассматриваемого конструктивного элемента и не учитывает перемещение других элементов расчётной схемы. Если при наличии раскреплений это предположение справедливо, то при их отсутствии такой подход может привести к неправильному результату. Поэтому, в случае обоснованного отсутствия раскреплений окончательный расчёт сечений должен быть выполнен в режиме проверки.

Для сравнения можно рассмотреть балочное перекрытие на рисунке 1. На первый взгляд кажется, что такая раскладка балок является некорректной и приводит к геометрически изменяемой конструкции. Расчёт, однако, этого не показывает. Как видно, в конструктивном элементе 9, для которого задано раскрепление, проверка по прогибу проходит и составляет 60%, тогда как в 21 конструктивном элементе, где не заданы раскрепления процент использования составляет немыслимые 406%. Естественно, что, если пользователь будет осуществлять дальнейший подбор, будет наблюдаться значительный перерасход материалов.

Прогибы элемента в месте раскрепления в заданном направлении принимаются равными нулю, а расчет прогиба на участке между раскреплениями вычисляется относительно прямой, соединяющей раскрепления. Раскрепления задаются в местных осях стержневого элемента.

Раскрепления задаются с помощью пункта меню Конструирование, a Установить - раскрепления для прогибов. Также можно использовать кнопку «Установить раскрепление для прогибов» на панели инструментов.

После этого в меню установки раскреплений (рисунок 2) следует установить направление раскреплений и выбрать удобную для рассматриваемого случая политику назначения раскреплений. (Например, для балок перекрытия, расположенных в горизонтальной плоскости, местная ось Z₁ которых направлена вверх, достаточно дать раскрепление по Z₁). С помощью этого же меню можно удалить ненужные раскрепления.