6.1 Ввод расчетной схемы, особенности моделирования стальных ферм.

Создаем новый проект при помощи команд верхнего меню → Проекты → Создать или кнопки панели инструментов. В рабочем окне появится диалоговое окно «Создать новую FE-модель».

В этом окне выбираем опцию «FEA-Проект», задаем «Имя файла» (не более восьми символов без пробелов латинскими буквами)¹⁰².

Нажимаем кнопку «ОК».

В верхнем меню последовательно выбираем пункты: → Редактировать → Геометрия → Создать: →Рама/ферма.

В дополнительной планке переключателей нажимаем кнопки «3D-стержни» и «Фермы».

Затем нажимаем кнопку «Установить».

Плоскость фермы задается 3 точками. Данная ферма рас­по­ло­же­на в плоскости XOZ.

В окне информации появляется команда «Установите P1, начальную точку системы». Задаем координаты первой точки (0, 0, 0).

В окне информации появляется команда «Установите точку P2, точку положительной R-оси». Задаем координаты второй точки, лежащей на глобальной оси X (она будет совпадать с местной осью –R растра), например (1, 0, 0).

После появления надписи «Установите точку P3, точку в RS-плоскости» вводим координаты любой точки в плоскости XOZ, не лежащей на оси X, например (1, 0, 1).

В окне редактора задаем угол поворота рамы относительно оси -R (в данном случае она совпадает с глобальной осью X) «Угол =0».

Выбираем в появившемся диалоговом окне закладку с нужным типом фермы, картинку с нужным подтипом (Подтип 2) и задаем требуемые параметры:

• пролет фермы L=24 м;

• высота фермы в коньке H=3.2 м;

• высота фермы по краю h=2.2 м;

• количество панелей – 4.

По окончании нажимаем кнопку «ОК».

Щелкаем правой кнопкой мыши по клавише «Zoom» и нажимаем клавишу «XZ» для перевода изображения в проекцию на плоскость XOZ.

В верхнем меню последовательно выбираем пункты: → Редактировать → МСК стержней → -r-поворот.

В окне редактора задаем угол поворота вокруг местной оси -r = 90.

В рабочем окне при помощи рамки (переключатель [Box] на планке переключателей 2) выбираем все элементы фермы.

Автоматически все местные оси –s и –t будут повернуты на 90, так что ось –s будет лежать в плоскости фермы.

№ материала

Элемент

Сечение

1

Верхний пояс фермы

Два уголка   14010 мм

2

Нижний пояс фермы

Два уголка   1008 мм

3

Раскосы

Два уголка   806 мм

4

Стойки

Два уголка   635 мм

Последовательно выбираем пункты верхнего меню →Редактировать →Материалы →произвольн. сечения.

В окне редактора вводим номер задаваемого материала – 1. Автоматически происходит запуск программы «Profilmaker».

Нажимаем в верхней панели инструментов программы «Profilmaker» кнопку (выбор стандартных профилей из сортамента).

В появившемся диалоговом окне выбираем файл «UGR» (уголок неравнополочный), а в окне «Марка профиля» выбираем уголок L 80  6.

По окончании нажимаем кнопку «Выбрать».

Выбираем последовательно пункты верхнего меню программы «Profilmaker» →Редактор →Профиль →Вертикальное отражение.

Выбранные уголок будет зеркально отражен относительно горизонтальной оси.

Снова нажимаем кнопку . Выбираем файл «UGN» (уголок неравнополочный), а в окне «Марка профиля» выбираем уголок L 80  6. По окончании нажимаем кнопку «Выбрать».

Выбираем последовательно пункты верхнего меню программы «Profilmaker» → Редактор → Профиль → Вертикальное отражение.

Затем выбираем пункты → Редактор → Профиль → Горизонтальное отражение.

Выбранный профиль будет зеркально отражен относительно горизонтальной и вертикальной оси.

Нажимаем на активный уголок левой кнопкой мыши. Не отпуская ее, двигаем профиль, пока он не займет приблизительно положение, указанное на рисунке.

Нажимаем в верхней панели инструментов программы «Profilmaker» кнопку (выровнять по верху). Оба уголка будут выровнены по верхней грани.

Нажимаем в верхней панели инструментов программы «Profilmaker» кнопку (придвинуть вправо). Красный (активный) профиль будет притянут к голубому.

Выбираем последовательно пункты верхнего меню программы «Profilmaker» → Редактор → Профиль → Переместить → Влево¹⁰³.

В появившемся окне следует задать величину смещения – 12 мм (на толщину фасонки) и нажать кнопку «Задать».

Когда профиль будет передвинут на заданное расстояние, следует нажать кнопку кнопку (расчет) в верхней панели инструментов. В появившемся окне нажимаем кнопку «Фиксировать все фрагменты».

После окончания расчета нажимаем кнопку (передать профиль). Все геометрические характеристики созданного сечения будут переданы в программу STARK ES и записаны в материал 1¹⁰⁴.

Зададим свойства, материал элементов.

Выбираем пункт бокового меню → -ре­дак­тировать.

В диалоговом окне «Имена материалов» нажимаем кнопку . В появившемся диалоговом окне в поле «Вид материала» ставим кружок в окне «Сталь». Затем нажимаем кнопку «ОК».

В диалоговом окне «Имена материалов» задаем значение плотности равным Rho = 8.25 т/м³ (плотность стали, умноженная на коэффициент надежности по нагрузке от собственной массы стальных конструкций _f = 1.05).

Нажимаем кнопку «ОК».

Выбираем пункт бокового меню →установить.

В дополнительной командной панели нажимаем кнопку «3D-стержни». По умолчанию устанавливается номер первого материала в списке для данного типа, а в окне редактора выводятся его характеристики.

В рабочем окне щелкаем левой кнопкой мыши (переключатель [Einz] на планке переключателей 2) по стержням, моделирующим раскосы.

Выбираем пункт бокового меню → произвольн. сечения.

В окне редактора вводим номер задаваемого материала – 2. Автоматически происходит переключение на программу «Profilmaker».

Отжимаем кнопку в верхней панели инструментов программы «Profilmaker». Затем при помощи клавиши [Delete] удаляем один за другим активные профили (подсвеченные красным).

Нажимаем в верхней панели инструментов кнопку (выбор стандартных профилей из сортамента).

В появившемся диалоговом окне выбираем файл «UGR» (уголок равнополочный), а в окне «Марка профиля» выбираем уголок L1008.

По окончании нажимаем кнопку «Выбрать».

Выбираем последовательно пункты верхнего меню программы «Profilmaker» →Редактор →Профиль →Горизонтальное отражение.

Выбранный уголок будет зеркально отражен относительно вертикальной оси.

Снова нажимаем в верхней панели инструментов кнопку (выбор стандартных профилей). В появившемся диалоговом окне выбираем файл «UGR» (уголок равнополочный), а в окне «Марка профиля» выбираем уголок L1008. По окончании нажимаем кнопку «Выбрать».

При помощи мыши передвигаем активный уголок в положение, приблизительно соответствующее указанному на рисунке.

Нажимаем кнопку (выровнять по низу) на панели инструментов. Оба уголка будут выровнены по нижней грани.

Нажимаем в верхней панели инструментов программы «Profilmaker» кнопку (придвинуть влево). Красный (активный) профиль будет притянут к голубому.

Выбираем последовательно пункты верхнего меню программы «Profilmaker» → Редактор → Профиль → Переместить → Вправо.

В появившемся окне следует задать величину смещения – 12 мм и нажать кнопку «Задать».

Когда профиль будет передвинут на заданное расстояние, следует нажать кнопку кнопку (расчет) в верхней панели инструментов. В появившемся окне нажимаем кнопку «Фиксировать все фрагменты».

После окончания расчета нажимаем кнопку (передать профиль). Геометрические характеристики созданного сечения будут переданы в программу STARK ES и записаны в материал 2¹⁰⁵.

Редактируем характеристики данного материала так же, как было указано выше при помощи команды бокового меню →Ре­дактировать, но в закладке «3D-стержни» выбираем материал - 2.

Выбираем пункт бокового меню →установить.

В дополнительной планке переключателей нажимаем кнопку «3D-стержни». В окне редактора задаем номер материала – 2.

В рабочем окне щелкаем левой кнопкой мыши по стержням, моделирующим нижний пояс.

Аналогично задаются сечения верхнего пояса (материал 3) и стоек (материал 4).

Выбираем пункт бокового меню → Назад. Нажимаем кнопку (при отключенной кнопке )

В появившемся диалоговом окне ставим кружок в поле «Все материалы» и в поле «Цветовое (стандартное)».

По окончании нажимаем кнопку «ОК».

В этом случае можно посмотреть заданные материалы в цветовом изображении.

В дополнительной планке переключателей нажимаем кнопки, «ГСК» (общая или глобальная система координат), «Сж.+Р.» (связь работает и на сжатие и на растяжение), а также кнопки, соответствующие тем направлениям, по которым накладывается связь. Следует нажать все кнопки: «X», «Y», «Z», « (закрепление от перемещения по трем направлениям). В окне редактора задаем жесткости всех связей равными нулю (абсолютно жесткое закрепление).

При помощи левой кнопки в рабочем окне выбираем левый опорный узел фермы.

В дополнительной планке переключателей отключаем кнопку «X», чтобы обеспечить свободное перемещение фермы вдоль этой оси.

При помощи левой кнопки в рабочем окне выбираем правый опорный узел фермы.

В дополнительной планке переключателей оставляем включенной кнопку «Y».

Устанавливаем связи в узлах фермы, к которым примыкают связи и распорки по верхнему и нижнему поясу.

Последовательно выбираем пункты верхнего меню → Редактировать → Шарниры → Узловые: → -установить.

В дополнительной планке переключателей нажимаем кнопки «ГСК» (глобальная система координат), степень свободы, по которой вводится шарнир «Ry» (момент вокруг глобальной оси Y).

В рабочем окне при помощи рамки (переключатель [Box]) выбираем все узлы фермы.