Система программных средств SCAD Office ФОРМИРОВАНИЕ СЕЧЕНИЙ И РАСЧЕТ ИХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТРИСТИК

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В составе SCAD Office имеются пакет программ- сателлитов Конструктор Сечений, Консул и Тонус, предназначенные для формирования поперечных сечений стержневых элементов и, кроме того, программа Сезам, обеспечивающая для произвольного сечения поиск эквивалентного ему сечения из числа рассматриваемых СНиП II-23-81*. Все программы интегрированы друг с другом. В частности, имеется возможность взаимного вызова одной программы из другой, а в некоторых случаях и передачи информации из одной программы в другую.

В зависимости от особенностей поперечного сечения различают массивные и тонкостенные стержни. В массивных (сплошных) стержнях наименьший размер поперечного сечения t min имеет одинаковый с b max порядок величины (рис. а). В тонкостенном стержне t min

Программы Конструктор Сечений, Консул и Тонус, вычисляют следующие геометрические характеристики: площадь поперечного сечения; значения моментов инерции относительно центральных осей, параллельных координатным осям; радиусы инерции относительно тех же осей; момент инерции при свободном кручении; координаты центра тяжести; значение угла наклона главных центральных осей инерции; максимальный и минимальный моменты инерции; максимальный и минимальный радиусы инерции; максимальный и минимальный моменты сопротивления; ядровые расстояния; периметры сечения (полный, внешний и внутренний); условные площади среза; моменты инерции относительно системы координат, в которой создавалось сечение; координаты центра изгиба; секториальный момент инерции.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Пакет программ рассматривает сечения массивных и тонкостенных стержней. Основное отличие в поведении тонкостенного стержня под нагрузкой от работы массивного стержня состоит в возможном нарушении гипотезы плоских сечений. Отклонение от гипотезы плоских сечений (депланация) в большей мере характерна для тонкостенных стержней открытого профиля и в меньшей для стержней с замкнутым профилем. Расчет сплошных сечений основывается на классических работах Сен-Венана. Для тонкостенных стержней используется вариант единой теории тонкостенных стержней (в том числе открыто-замкнутых), предложенный Е.А.Бейлиным.

СОЗДАНИЕ МОДЕЛИ СЕЧЕНИЯ Можно представить три способа формирования геометрической формы поперечного сечения стержневого элемента: с помощью свободного рисования контуров сечения формирование сечения тонкостенного типа в виде набора прямолинейных полосок, каждая из которых имеет постоянную ширину путем «сварки» из элементов металлопроката и листов Каждый из перечисленных выше способов реализован с помощью «своей» программы пакета Конструктор Сечений, Консул и Тонус, соответственно

КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙ При использовании программы Конструктор Сечений можно выбрать из базы данных элемент металлопроката или задать лист. Выбранный профиль можно развернуть на заданный угол или зеркально отобразить и присоединить элемент к формируеиоиу сечению

КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙ Присоединение выполняется с использованием одного из следующих способов: установить одну из характерных точек элемента в точку с заданными координатами; совместить одну из характерных точек элемента с характерной точкой сечения; совместить одну из характерных линий элемента с одной из линий сечения.

КОНСТРУКТОР СЕЧЕНИЙ Геометрические характеристики всегда вычисляются как для сплошностенчатого сечения податливость соединительных решеток и/или планок не учитывается.

Модель поперечного сечения создается с помощью рисования на координатной сетке. При этом вводится внешний контур сечения и внутренние контура (отверстия). КОНСУЛ Внутренние контура могут быть заданы как многоугольники или как круглые отверстия. При необходимости можно использовать операцию сглаживания углов заданным радиусом, копирования и т.п.

В программе предусмотрен набор типовых параметрических сечений и язык для описания (создания) параметрических сечений пользователя. Кроме того, есть возможность импортировать описание сечения из системы AutoCAD в форматах DWG или DXF файла. Набор готовых параметрических сечений включает сечения следующих видов: КОНСУЛ

ТОНУС Создание модели сечения в программе Тонус сводится к достаточно простой операции ввода срединных линий полосок, из которых состоит сечение и определения их толщин. При этом информация может вводится как графически (с помощью мыши), так и в форме таблицы, где каждая полоска описывается парой вершин и толщиной. Программа автоматически определяет замкнутые циклы и корректно учитывает их наличие при расчете крутильных и секториальных характеристик сечения.

СЕЗАМ Когда речь идет об учете упругопластической стадии работы, а также о проверках по нормам устойчивости плоской формы изгиба, выпучивания из силовой плоскости или о других, то оказывается, что все нормативные документы ориентированы на формы поперечных сечений только определенных (и весьма ограниченного количества) типов. Инженеры обычно используют такой подход прочность проверяется для реального поперечного сечения, а все прочие проверки выполняются для «похожего» сечения, геометрические характеристики которого специально подбираются из соображений эквивалентности.

СЕЗАМ Эквивалентность понимается в смысле близости геометрических характеристик поперечного сечения (площадь, моменты инерции, моменты сопротивления и др.). Можно использовать дополнительные соображения и уточнять само понятие эквивалентности. Например, добиваться только близости моментов инерции, если предстоит проверка устойчивости.

СЕЗАМ Программа находит и отображает в окне эквивалентное сечение в соответствии с заданным прототипом (двутавр, равнополочный двутавр, коробка, прямоугольная труба или швеллер) и заданными весовыми коэффициентами. Если исходное сечение было загружено из файла, созданного программами Консул или Конструктор Сечений, то одновременно отображаются исходное и эквивалентное сечения, что позволяет качественно оценить их соответствие.

Спасибо за внимание SCAD Soft Тел