Согласование осей стержней

Перед согласованием (сонаправлением) местных осей Y1 и Z1 (которые задают поворот поперечного сечения стержня), нужно проконтролировать направление продольной местной оси X1.

Для визуализации местных осей стержней во флагах рисования во вкладке «Элементы» нужно включить соответствующую галочку:

Для изменения направления оси Х1 стержня необходимо отметить соответствующие элементы, перейти в появившуюся контекстную вкладку «Стержни» → «Местные оси стержней».

Если нужно развернуть ось Х1 на противоположное значение, то нужно нажать «Инверсно». Тогда произойдет разворот осей Х1 в выделенных элементах.

При нажатии «Сонаправить» произойдет разворот осей Х1 в выделенных параллельных стержнях в ту сторону, куда направлены оси Х1 большинства выделенных элементов. Если предварительно нажать галку «Задать направление» и парой узлов (первый – розовый, второй – желтый) указать на схеме в какую сторону развернуть оси Х1, то сонаправление произойдёт в указанном направлении.

Усилия в стержневых элементах определяются относительно местных осей, так момент Му действует в плоскости вокруг оси Y1 (т.е. в плоскости местных осей Х1Z1), а момент Mz вокруг оси Z1. Каким образом местные оси стержня соотносятся с заданным сечением, можно увидеть в меню «Жесткости» для каждого из возможных сечений: стандартное, стальное, сталежелезобетонное, из конструктора сечений.

Причем для стальных сечений в диалоге задания можно развернуть сечение относительно показанных осей Y1-Z1 на угол с шагом 90 градусов, а для остальных сечений нет такой опции.

Для численно заданных жесткостей характеристики назначаются сразу относительно местных осей стержня, это нужно помнить, задавая параметры жесткостей.

При необходимости задать нужную ориентацию сечения элемента, т.е. развернуть местные оси элемента, можно разными способами:

1. поворот на заданный угол относительно первоначального положения (именно относительно первоначального положения, а не положения предшествующего повороту)

2. поворот на указанную точку

Можно задавать не все координаты этой точки – незаданные координаты будут приняты такими же, как центр тяжести у самого стержня, таким образом, для каждого стержня эта координата будет своя.

Корректность положения/поворота сечения элемента в схеме можно проверить в 3D-виде:

Или включить во флагах рисования во вкладке «Материалы» галочку «Показать поперечные сечения стержней». Рядом есть ползунок для регулировки масштаба отрисованного сечения.

Примеры некорректно заданных поворотов сечений и их исправление:
Для корректной ориентации сечения по длине стержня следует контролировать их местные оси. Так, ось Z1 для сечения на рисунке ниже лежит в плоскости полки, ось Y1 – в плоскости стенки. Для левой части балки ось Z1 вертикальная, ось Y1 – горизонтальная. Для правой наоборот.

Для того чтобы полка балки лежала в горизонтальной плоскости следует развернуть местные оси:

Или, чтобы не выделять курсором вручную все элементы повернутые «не так», можно было направить ось Z1 в точку с координатой Y= 10000 м, а оси X и Z выключить (считаем, что балка направлена вдоль глобальной оси Х, т.е. ось Y поперек балки), как в примере ниже.

Также следует следить за ориентацией осей элементов, узлы которых не лежат в ортогональных плоскостях. Например, колонны, немного отклонённые от вертикали. На рисунке ниже между отмеченными узлами по оси Y расстояние 0.0001 м. Поэтому местные оси Z1 направлены в разные стороны (программа считает элементы уже наклонными, и разворачивает местную ось Z1 в верхнее полупространство).

Для сонаправления осей следует указать, что местная ось Z1 должна смотреть в точку с координатой Х = 10000 м, а остальные оси выключить (таким образом, оси Z1 всех выделенных стержней направятся в точку с координатами Х = 10000 м и координатами Y и Z, как у центров самих стержней):

Как быть, если ориентация местных осей колонн хаотична? Такой эффект может наблюдаться после импорта схемы из какой-либо BIM-программы. Причина разнонаправленности местных осей состоит в том, что ось колонны имеет отклонение от вертикального положения. Это можно легко проверить, выведя на экран мозаику координат узлов (чтобы видеть больше знаков после запятой, нужно перейти в настройку чисел и шрифтов):

Если координаты верхнего и нижнего узлов колонны различаются, то местные оси этих колонн будут направлены иначе, чем для колонн, которые строго вертикальны, хотя угол поворота местных осей будет равен нулю:

В данном случае срабатывает положение местных осей стержней по умолчанию:

• если узлы колонны строго друг над другом, т.е. стержень вертикален, то местная ось Z1 колонны будет || глобальной оси Х;
• если верхний и нижний узлы колонны немного отличаются (даже на сотые доли мм), то стержень считается наклонным, а значит местная ось Z1 колонны направляется в верхнее полупространство.

Исходно проблема в точности построения модели. Чтобы исправить эту недоработку, необходимо привести колонны с отклонениями к вертикальному положению, это можно сделать следующим образом:

1. отметить все узлы на плети колонны на всю высоты здания (можно выделить все узлы всех колонн, лежащих на одной оси);
2. вызвать команду «Перемещение», переключиться на вкладку «Притянуть узлы к плоскости»;
3. выбрать плоскость IIXOZ или IIYOZ;
4. указать узел плоскости (самый ровный из имеющихся);
5. нажать «Подтвердить»;
6. повторить для другой плоскости.

Таким образом все узлы ветви колонны будут строго друг над другом, т.е. элемент будет считаться вертикальным, а значит местная ось Z1 колонны будет || глобальной оси Х.

После выполнения операции, местные оси колонн должны стать ориентированными вдоль глобальных осей: