Моделирование составного сечения в конструкторе сечений
В практике расчётов и проектирования бывает необходимо применять в качестве сечений стержней сквозные сечения, состоящие из двух и более прокатных профилей. Библиотека жёсткостей ПК ЛИРА САПР предоставляет большой выбор составных сечений различной конфигурации. В случае, когда есть необходимость рассчитать нетиповое сквозное сечение, т.е. которого нет в библиотеке жёсткостей, следует использовать конструктор сечений на базе программы САПФИР. В рамках данной статьи рассмотрим алгоритм создания сквозного сечения в новом конструкторе сечений.
Алгоритм работы в конструкторе сечений
Исходные данные
В качестве исходных данных рассмотрим конструкцию консоли, на которую действуют сосредоточенные силы в трёх направлениях, а также крутящий момент. Материал консоли – сталь.
![Составное_сечение_01.png Составное_сечение_01.png](/upload/medialibrary/de3/Sostavnoe_sechenie_01.png)
В качестве типа жёсткости данной конструкции планируется применить составное сечение из прокатных профилей.
![Составное_сечение_02.png Составное_сечение_02.png](/upload/medialibrary/34d/Sostavnoe_sechenie_02.png)
Будем предполагать, что проектируемое сечение будет состоять из двух труб. Одна из них – круглая, диаметром 100 мм, вторая – замкнутый квадратный профиль 100х100 мм. Толщина стенок труб – 5 мм. Расстояние между осями профилей – 300 мм. Такой тип поперечного сечения отсутствует в библиотеке жёсткостей ЛИРА САПР, следовательно нужно применять конструктор сечений на базе ПК САПФИР.
Работа в конструкторе сечений
Жёсткость созданную в конструкторе сечений можно загрузить в окне библиотеки жёсткостей ЛИРА САПР на вкладке EF. Кнопка для запуска конструктора сечений находится на панели ленты Жёсткости и связи.
![Составное_сечение_03.png Составное_сечение_03.png](/upload/medialibrary/eed/Sostavnoe_sechenie_03.png)
![Составное_сечение_04.png Составное_сечение_04.png](/upload/medialibrary/ce5/Sostavnoe_sechenie_04.png)
В открывшемся окне конструктора сечений следует начертить проектируемое поперечное сечение стержня. Подробная инструкция о работе конструктора сечений находится в обучающем примере №26 из каталога C:\Program Files (x86)\LIRA SAPR\LIRA SAPR 201x\Manual\Rus.
![Составное_сечение_05.png Составное_сечение_05.png](/upload/medialibrary/7ac/Sostavnoe_sechenie_05.png)
При попытке выполнить расчёт сечения, программа выдаст сообщение об ошибке:
![Составное_сечение_06.png Составное_сечение_06.png](/upload/medialibrary/746/Sostavnoe_sechenie_06.png)
Это означает, что отдельные части сечения нужно соединить между собой. Каждая из частей изначально представляет собой блок. Для возможности редактирование блоки нужно разобрать.
![Составное_сечение_07.png Составное_сечение_07.png](/upload/medialibrary/121/Sostavnoe_sechenie_07.png)
![Составное_сечение_08.png Составное_сечение_08.png](/upload/medialibrary/414/Sostavnoe_sechenie_08.png)
После разбиения блоков и приведения всех частей сечения к единому материалу следует создать соединитель – объект, который свяжет две отдельные части между собой. В качестве соединителя используем тонкий прямоугольный профиль 200х0.1 мм, соединяющий стенки профилей.
![Составное_сечение_09.png Составное_сечение_09.png](/upload/medialibrary/cc2/Sostavnoe_sechenie_09.png)
![Составное_сечение_10.png Составное_сечение_10.png](/upload/medialibrary/8ef/Sostavnoe_sechenie_10.png)
После создания соединителя, следует выделить все объекты сечения, за исключением аннотаций, и на вкладке «Редактирование» нажать кнопку «Объединить контуры»
![Составное_сечение_11.png Составное_сечение_11.png](/upload/medialibrary/25e/Sostavnoe_sechenie_11.png)
Затем следует выполнить расчёт сечения. В окне характеристик сечения обязательно должна присутствовать такая величина, как жёсткость на кручение.
![Составное_сечение_12.png Составное_сечение_12.png](/upload/medialibrary/4da/Sostavnoe_sechenie_12.png)
Созданное сечение следует сохранить и импортировать в ЛИРА САПР.
![Составное_сечение_13.png Составное_сечение_13.png](/upload/medialibrary/202/Sostavnoe_sechenie_13.png)
После импорта, нестандартные сечения могут быть назначены элементам схемы.
Конструктивный расчет по нормам
Ввиду того, что данное сечение является нестандартным, то оно не может быть проверено в СТК-САПР. Сечение следует проверить на прочность и устойчивость и сконструировать согласно требованиям СП 16.13330.2017 отдельно.
При проверке на прочность и устойчивость потребуется определить значение нормальных напряжений в сечении. Данная операция может быть выполнена автоматически при помощи средств ЛИРА САПР и КС-САПР. Для этого в ВИЗОРе следует отобразить таблицу усилий в стержне с назначенным сквозным сечением. В таблице нажать на кнопку «Передать в конструктор сечений»
![Составное_сечение_14.png Составное_сечение_14.png](/upload/medialibrary/f97/Sostavnoe_sechenie_14.png)
Усилия будут переданы в конструктор сечений и отображены в специальной таблице
![Составное_сечение_15.png Составное_сечение_15.png](/upload/medialibrary/392/Sostavnoe_sechenie_15.png)
Визуализировать результаты можно при помощи кнопок на панели инструментов
![Составное_сечение_17.png Составное_сечение_17.png](/upload/medialibrary/148/Sostavnoe_sechenie_17.png)