Расчёт рамы в Лире ч.6 — Оптимизация сечений

В прошлой статье Расчёт рамы в Лире ч.5 — Прочностной расчёт мы подобрали сечения, теперь попробуем их оптимизировать.

Оптимизация конструкции

Несмотря на то, что решение в принципе рабочее, возможно оно не вполне обосновано экономически. Наша дальнейшая задача проработать другие варианты конструкции, чтобы она была как можно меньше по стоимости. Начнем мы оптимизацию с балки.

Есть несколько вариантов оптимизации:

1) Изменить схему (например ввести дополнительную стойку по центру, изменить закрепление с колонной и т.д.). В рамках этой задачи мы не будем пока этим заниматься, но в дальнейшем сравним схемы с другими;

2) Изменить сортамент металлопроката. Т.к. у нас сечение балки подбирается по изгибающему моменту, то если поменять профиль на профиль имеющий примерно такой же момент сопротивления сечения (Wx), при этом имеющую массу меньше, то скорее всего это будет экономичнее (необходимо еще проверить на прогиб и другие параметры).

3) Увеличить марку стали. Марка стали у нас принята минимально требуемая С245, но мы же можем увеличить её. Тогда при увеличении прочности стали уменьшится профиль и, соответственно расход стали и нагрузки от веса балки на нижележащие конструкции. Конечно более прочная марка стали будет дороже, но для изгибаемых элементов это, как правило, оправданно.

Таблица результатов

Чтобы понять какой метод оптимизации нам подходит или не подходит необходимо просмотреть по каким параметрам программа подобрала нам белку. Т.е. что является критическим при подборе. Для этого нам необходимо просмотреть таблицу результатов для наших элементов.

Проверка подбора балки

С помощью команды Отметка элементов выбираем все элементы балки (от 5 до 12) и по вкладке Конструирование жмем на кнопку Документация -> Таблица результатов для стали.

raschetramilira901

Выбираем Проверка и нажимаем на Зеленую галочку

raschetramilira905

Получаем следующую таблицу:

Балки

Элемент НС Группа Шаг ребер, м Фb min Проценты исчерпания несущей способности балки по сечениям, % Длина элемента, м
нор тау с1 УБ Прг УС УП 1ПС 2ПС М.У
Сечение: 2.1.1. Двутавр 55Б1
Профиль: 55Б1; СТО АСМЧ 20-93
Сталь: ВСт3Гпс5; ГОСТ 380-71*
Сортамент: СТО АСМЧ 20-93. Нормальные двутавры
5 1 КБ1 0.00 1.00 0 16 11 0 92 52 0 16 92 52 6.03
5 2 КБ1 0.00 1.00 8 16 12 0 92 52 33 16 92 52 6.03
5 3 КБ1 0.00 1.00 15 16 16 0 92 52 33 16 92 52 6.03
5 4 КБ1 0.00 1.00 23 16 20 0 92 52 33 23 92 52 6.03
5 5 КБ1 0.00 1.00 31 16 25 0 92 52 33 31 92 52 6.03
6 1 КБ1 0.00 1.00 31 11 24 0 92 52 33 31 92 52 6.03
6 2 КБ1 0.00 1.00 36 11 28 0 92 52 33 36 92 52 6.03
6 3 КБ1 0.00 1.00 42 11 32 0 92 52 33 42 92 52 6.03
6 4 КБ1 0.00 1.00 47 11 36 0 92 52 33 47 92 52 6.03
6 5 КБ1 0.00 1.00 53 11 40 0 92 52 33 53 92 52 6.03
7 1 КБ1 0.00 1.00 53 7 40 0 92 52 33 53 92 52 6.03
7 2 КБ1 0.00 1.00 56 7 42 0 92 52 33 56 92 52 6.03
7 3 КБ1 0.00 1.00 59 7 45 0 92 52 33 59 92 52 6.03
7 4 КБ1 0.00 1.00 63 7 47 0 92 52 33 63 92 52 6.03
7 5 КБ1 0.00 1.00 66 7 50 0 92 52 33 66 92 52 6.03
8 1 КБ1 0.00 1.00 66 2 49 0 92 52 33 66 92 52 6.03
8 2 КБ1 0.00 1.00 67 2 50 0 92 52 33 67 92 52 6.03
8 3 КБ1 0.00 1.00 68 2 51 0 92 52 34 68 92 52 6.03
8 4 КБ1 0.00 1.00 69 2 52 0 92 52 34 69 92 52 6.03
8 5 КБ1 0.00 1.00 70 2 53 0 92 52 34 70 92 52 6.03
9 1 КБ2 0.00 1.00 0 16 11 0 92 52 0 16 92 52 6.03
9 2 КБ2 0.00 1.00