Абсолютно жесткие вставки
Абсолютно жесткие вставки используются, как правило, при нарушении соосности стыковки стержней в узле: стык подкрановой и надкрановой частей колонн, примыкание к колонне ригелей разной высоты, учёт рёбер в плитах, подпёртых рёбрами и т. п.
Жесткие вставки ориентируются вдоль осей местной системы координат 1, 1, 1. Нагрузки, задаваемые на стержень с жёсткими вставками, привязываются к началу упругой части. Заданный шарнир располагается между жёсткой вставкой и упругой частью.
Усилия вычисляются только в упругой части, поэтому при проверке равновесия в узле, где присутствует такой стержень, следует производить перенос усилий из упругой части в узел с учётом заданной нагрузки на вставку.
Угол чистого вращения
Угол чистого вращения в стержнях возникает тогда, когда направление главных центральных осей сечения не совпадает с направлением, принятым по умолчанию.
По умолчанию принята следующая ориентация местных осей:
А) для стержней общего положения (не вертикальных) ось Х1 проходит от начала к концу; ось Y1 параллельна горизонтальной плоскости XOY глобальной системы координат; ось Z1 направлена в верхнее полупространство глобальной системы координат.
Матрица направляющих косинусов вычисляется по этому правилу через координаты начала и конца стержня и имеет вид:
глобальные \ местные |
X |
Y |
Z |
X1 |
l |
m |
n |
Y1(A) |
|
|
0 |
Z1 |
|
|
|
-
Здесь l, m, n – направляющие косинусы оси Х1.
При этом ширина сечения (В) по умолчанию параллельна плоскости XOY.
Угол чистого вращения F для стержня общего положения определяется следующим образом:
начальное сечение стержня совмещается с центром глобальной системы координат;
определяется линия пересечения плоскости начального сечения с плоскостью XOY; эту линию назовем ось А;
направление оси А выбирается так, чтобы при взгляде с ее конца нужно было бы ось Z повернуть до совмещения с осью Х1 против часовой стрелки на угол, меньший ;
-положительный угол F соответствует повороту оси А до совмещения с требуемым положением оси Y1 против часовой стрелки, если смотреть с конца
оси Х1.
Если оси Y1 и А совпадают, то угол чистого вращения отсутствует.
Б) Для вертикальных стержней:
-если ось Х1 направлена снизу вверх (вдоль оси Z глобальной системы координат), то ось Y1 направлена против оси Y, а ось Z1 – вдоль оси Х. Матрица направляющих косинусов имеет следующий вид:
Местные\ глобальные |
X |
Y |
Z |
X1 |
0 |
0 |
1 |
Y1(A) |
0 |
-1 |
0 |
Z1 |
1 |
0 |
0 |
-если ось Х1 направлена вниз (против оси Z глобальной системы координат), то ось Y1 направлена против оси Y, а ось Z1 – против оси Х. Матрица направляющих косинусов имеет следующий вид:
Местные\ глобальные |
X |
Y |
Z |
X1 |
0 |
0 |
-1 |
Y1(A) |
0 |
-1 |
0 |
Z1 |
-1 |
0 |
0 |
Для вертикального стержня ось А параллельна оси Y и направлена в противоположную сторону. Положительное направление угла F соответствует вращению оси А до совмещения с требуемым направлением оси Y1 против часовой стрелки, если смотреть с конца оси Х1.
Для вертикальных стержней в любом случае ширина сечения В (размер, параллельный оси Y1) параллельна оси Y глобальной системы координат, а высота сечения Н –параллельна оси Х глобальной системы координат.