3.1.2 Статический расчет рамы и просмотр результатов.

Выбираем пункты верхнего меню: →Расчет →Общий.

В появившемся диалоговом окне выбираем опцию «Статический расчет». Запуск на расчет происходит после нажатия кнопки «ОК». Перед запуском на расчет частичный проект автоматически сохраняется²⁰.

Выбираем пункт меню →Проекты → Открыть… или кнопку и открываем наш файл.

Выбираем пункты верхнего меню: → Результаты → Графика. В появившемся диалоговом окне ставим кружок в поле «Усилия» в окне «в стержнях» и нажимаем кнопку «ОК».
В дополнительной планке переключателей нажимаем кнопку «M» (эпюра изгибающих моментов).21

В рабочем окне будет выведена эпюра изгибающих моментов²².

Рис. 25 Эпюра изгибающих моментов: Max M=7.00927 кНм (элемент 5), Min M=-30.6293 кНм (элемент 13)

После нажатия кнопок «Q» и «N» на экране будут выведены соответственно эпюра поперечных сил²³

Рис. 26 Эпюра поперечных сил: Max Q=21.1551 кН (элемент 1), Min Q=-26.8449 кН (элемент 4)

и продольных сил

Рис. 27 Эпюра продольных сил: Max N=17.5307 кН (элемент 3), Min N=-26.8449 кН (элемент 5)

3.1.3 Задание для самостоятельного расчета по теме рамы.

Рассчитать самостоятельно раму:

Рис. 28 Расчетная схема рамы

Рис. 29 Эпюра моментов М (кН·м), полученная методом сил.

Max M=67.997 кНм (элемент 4), Min M=-29.999 кНм (элемент 21)

Рис. 30. Эпюра моментов по компьютерному расчету.

3.1.4 Особенности работы рамы в пространственной постановке.

Попробуем завести ту же самую раму в пространственной постановке.

В верхнем меню выбираем последовательно пункты: → Редактировать24 → Геомет­рия → Соз­дать: → -ра­ма/ферма.
В дополнительной планке переключателей в окне выбора нажимаем переключатели «3D-стержни», «Рамы», а затем нажимаем кнопку «Установить»
Плоская рама расположена в плоскости XOZ. Привязка ее осуществляется при помощи одной точки P1. В окне информации появляется команда «Установите P1, начальную точку системы». В появившемся диалоговом окне задаем координаты этой точки (0, 0, 0) и нажимаем кнопку «ОК».
В окне информации появляется команда «Установите точку P2, на положительной R-оси». В появившемся диалоговом окне задаем координаты этой точки, т.е. любой точки, лежащей на оси ОX, например, (1, 0, 0) и нажимаем кнопку «ОК».
В окне информации появляется команда «Установите точку P3, точку в RS-плоскости». В появившемся диалоговом окне задаем координаты этой точки – любой точки в плоскости XOZ, не лежащей на оси OX, например (1, 0, 1) и нажимаем кнопку «ОК».
Затем в новом диалоговом окне задаем угол поворота рамы относительно оси -R (в данном случае она совпадает с глобальной осью X) «Угол =0».
В появившемся диалоговом окне задаем: Шаг dr (пролет рамы по горизонтали) = 6 м; Кол-во (количество пролетов) =3; Шаг ds (высота яруса по вертикали) = 6 м; Кол-во (количество ярусов) = 1; Затем нажимаем кнопку «ОК».

Далее порядок действий тот же самый, что и для 2D-рамы, но:

• распределенная нагрузка будет направлена вдоль глобальной оси Z;

• материалы задаются для 3D-стержней (сдвиговые жесткости в этом случае автоматически задаются равными 0, а модули упругости по умолчанию принимаются как для железобетона);

• при вводе узлового шарнира обнуляются моменты вокруг оси Y (шарнир с цифрой «16»).

• Опорные закрепления вводятся по глобальным осям X и Z соответственно.

По идее, поскольку нагрузки действуют только в плоскости рамы, то указанных закреплений должно быть достаточно. Попробуем запустить раму на расчет. Расчет выполнен не будет и программа выдаст следующее сообщение:

Даже если нагрузки действуют только в плоскости рамы, в пространственной постановке рама должна быть закреплена также и из плоскости.

Лучше, чтобы схема закрепления из плоскости соответствовала реальной работе конструкции в здании (например, при расчете фермы логично закрепить ее в местах реального раскрепления ее из плоскости связями или распорками). Для обеспечения пространственной неизменяемости системы, плоская конструкция должна быть закреплена из плоскости как минимум в трех точках (если не накладываются ограничения на углы поворота).

Для обеспечения неизменяемости и сохранения симметрии закрепим нашу раму по оси Y на опорах и в крайних верхних точках, после чего повторно запустим на расчет.

Рис. 31. Схема закрепления рамы из плоскости.

Результаты расчета представлены на рисунке.

Max Ms=73.3734 кНм (элемент 4), Min Ms=-29.0365 кНм (элемент 9)

Рис. 32. Эпюра изгибающих моментов M (кН·м).