В прошлой статье Пример расчёта рамы здания. ч.2 — Создание расчётной схемы в ПК Лира-САПР мы построили схему рамы с жесткой заделкой в фундамент и шарнирным закреплением балок. Далее нам необходимо назначить сечения элементов, нагрузки, произвести расчёт и подобрать сечения.

Назначение сечений элементов

Как назначить сечения элементов если это и является целью расчета?

Дело в том, что программа работает по методу подбора, т.е. если сечение не подошло или оно имеет большой запас, то сечение меняется и расчёт производится заново. Нам необходимо назначить любое сечение из сортамента, которое мы будем использовать.

Для колонн мы примем двутавр колонный по СТО АСЧМ 20-93, для балок двутавр нормальный по СТО АСЧМ 20-93. Сталь примем С245 (Ст3пс5) т.к. группа конструкций у нас 2-ая для балок и 3-я для колонн (см. Приложение В СП 16.13330.2011, для колонн можно принять сталь С235, но для унификации принимаем С245), расчётная температура минус 41 °С (см. СП 131.13330.2012). Помним, чтомарка стали зависит не только от прочности, но и от климата (см. статью Подбор марки стали для строительных конструкций), однако в случае экономической целесообразности марку стали можно повысить.

Итак для начали примем сечение колонн из двутавра 20К1, для балок 20Б1.

Чтобы назначить сечения на верхней панели быстрого запуска нажимаем на кнопку «Жесткости и материалы элементов»

В открытом окне нажимаем кнопку добавить, далее переходим во вкладку с обозначением двутавра (сортамент металлопроката), и нажимаем Двутавр

Находим в сортаменте необходимый стандарт

Задаем профиль, жмем ОК

Далее аналогично сразу добавляем еще одно сечение для балок

Должно получиться так

Далее заходим во вкладку «Сталь», и при включенной кнопке «Материал» нажимаем на кнопку Добавить

К сожалению тут нельзя назначить марку стали по ГОСТ 27772, но сталь ВСт3Гпс5 имеет такие же характеристики. Чтобы посмотреть характеристики стали можно нажать кнопку еще в конце списка и в таблице будут все характеристики стали. В поле комментарий можно ввести любое название, например С245.

Жмем ОК.

Далее переходим во вкладку «Дополнительные характеристики» и нажимаем добавить

Заполняем следующие поля:

— Комментарий — Балка;

— Тип элемента — Балка;

— Коэффициенты условий работы и надежности — не трогаем;

— Расчет производим в пределах упругости;

— Длина пролета = 12 м (если оставим автоматически, то будет считать от 6м т.к. балка разбита пополам, поэтому ставим 12 м);

— Максимальный прогиб 1/250 (см. Таблицу Е.1 СП 20.13330.2011 для балки 12 м);

— Ставим галочку напротив пункта «Использовать коэффициент длины», коэффициент длины ставим 0.25 т.к. закрепление по верхнему поясу будет каждые 1,5 м, а общая длина балки 6 м (мы разбили балку на 4 части, но считать мы будем её как единую целую когда объединим эти части в один конструктивный элемент).

Должно быть вот так:

Жмем ОК и еще раз добавить. Теперь заполняем для колонны:

— Комментарий — Колонна;

— Тип элемента — колонна;

— Коэффициенты оставляем как есть кроме расчётных длин;

— Ставим галочку напротив пункта «Использовать коэффициент длины»;

— kz=1 (коэффициент расчетной длины вокруг оси Z, однако ось Z здесь местная, она горизонтальная и направлена в сторону 2-ой колонны, т.к. снизу закрепление шарнирное, а сверху тоже есть закрепление за счет связей, то равен 1);

— ky=2(коэффициент расчетной длины вокруг местной оси Y, направленной поперек рамы, т.к. снизу жесткое закрепление, а сверху фактически свободный конец, то равен 2);

— kb=0,85 (коэффициент для проверки длины по изгибно-крутильной форме потери устойчивости, обычно принимаем 0,85, но когда будут известны сечения, то можно посчитать согласно п.7.1.5 СП 16.13330.2011).

Должно быть так:

Жмем ОК.

Теперь активируем двойным кликом (или кнопкой «Назначить текущим»):

— во вкладке «Жесткости» двутавр 20К1;

— во вкладке «Сталь» Материал С245 (как мы назвали сталь ВСт3Гпс5);

— во вкладке «Сталь», «Дополнительные характеристики», Колонна.

Не закрывая окна «Жесткости и материалы» выделяем наши колонны (при помощи кнопки «Отметка элементов» в нижней панели быстрого запуска) и в окне жмем кнопку «Применить»

Теперь активируем поля для балки:

— во вкладке «Жесткости» двутавр 20Б1;

— во вкладке «Сталь» Материал С245 (как мы назвали сталь ВСт3Гпс5);

— во вкладке «Сталь», «Дополнительные характеристики», Балка.

Не закрывая окна «Жесткости и материалы» выделяем наши балки (при помощи кнопки «Отметка элементов» в нижней панели быстрого запуска) и в окне жмем кнопку «Применить»

Если мы все правильно сделали, то при просмотре информации об элементе при помощи кнопки «Информация об узле и элементе» на нижней панели быстрого доступа

мы увидим следующую информацию об элементах:

Нагружение схемы читаем следующую статью Расчёт рамы в Лире ч.4 — Нагружение схемы