|
4.4.2.6. Нагрузки, прикладываемые к грузовым поверхностям и оболочкам
Грузовые поверхности не являются элементами расчетной схемы. Это лишь вспомогательное средство, облегчающее процедуру
формирования нагрузок на конструкцию, вызванных действием различных распределенных нагрузок. Как правило, все распределенные
нагрузки, передаваемые через грузовые поверхности, могут быть заданы как функции координат. Программа преобразует распределенную
нагрузку к системе сосредоточенных сил, прикладываемых к узлам конструкции, принадлежащим рабочей грузовой поверхности.
Грузовые поверхности могут быть сформированы на стадии режима СХЕМА/ГРУЗ.ПОВЕРХ. (см.
Формирование грузовых поверхностей). Чтобы убедиться, что конкретный узел принадлежит данной грузовой поверхности - войдите
в режим СХЕМА/ГРУЗ.ПОВЕРХ./РЕДАКТИРОВАТЬ и кликните по маркеру грузовой поверхности.
При преобразовании нагрузки к системе сосредоточенных сил могут быть задействованы два способа: первый - грузовая поверхность рассматривается
как твердое тело, лежащее на упругих опорах, расположенных в узлах приведения нагрузки и второй - грузовая поверхность рассматривается
как мембрана, имеющая точки опирания в узлах приведения нагрузки. Оба эти способа дают примерно одинаковое распределение сосредоточенных сил
в том случае, если узловые точки распределены по грузовой поверхности достаточно равномерно. Если узлы размещены неравномерно, различие
может быть существенным. Ниже на рисунках приведены примеры преобразования нагрузки к сосредоточенным силам по обоим методам для случая
неравномерного распределения узлов (отношение плеч 1:3).
 
Нетрудно проверить, что в случае, если нагрузка образована отдельно лежащими плитами, способ преобразования по методу мембраны
подходит значительно лучше. На графике приведенном ниже показано как перераспределяется давление на опоры панели единичной длины от
единичной распределенной нагрузки при различных положениях промежуточной опоры по методу твердого тела (S) и методу мембраны (M).
Способ приведения нагрузки по методу мембраны применим только для нагрузок, действующих нормально к грузовой поверхности.
Таблица нагрузок, прикладываемых к грузовым поверхностям и соответствующих им пиктограмм:
|
| Пиктограмма |
Нагрузка |
 |
произвольная распределенная нагрузка; |
 |
распределенная нагрузка, нормальная к грузовой
поверхности; |
 |
ветровая нагрузка; |
 |
сила, нормальная к грузовой поверхности; |
 |
сила и момент, действующие на грузовую
поверхность. |
| |
|
Произвольная распределенная нагрузка
|
|
определяется своими компонентами как функциями от координат x, y и z. Нагрузка всегда задается в глобальной системе
координат. При задании распределенной нагрузки, допустимо использование любых алгебраических выражений (см.
Калькулятор системы). Нагрузка может быть приложена как к грузовым поверхностям, так и к оболочкам.
| |
|
Распределенная нагрузка, нормальная к грузовой поверхности
|
|
определяется как функция от координат x, y и z. Положительное значение нагрузки совпадает с направлением, указываемым
маркером грузовой поверхности. Нагрузка может быть приложена как к грузовым поверхностям, так и к оболочкам.
| |
|
Ветровая нагрузка
|
|
При выборе ветрового воздействия, на экране появляется панель
Изначально панель появляется в форме, подготовленной для расчета по российским нормам СНиП 2.01.07-85. Для перехода к украинским нормам проектирования ДБН В.1.2-2-2006 подведите курсор к изображению российского флага, нажмите левую клавишу мыши и выберите украинский флаг. Задайте тип местности A, B или C в соответствии с СНиП 2.01.07-85
(Пульсационный ветер)
или I, II, III, IV в соответствии с ДБН В.1.2-2-2006; угол в градусах между
направлением действия ветрового потока и глобальной осью X (поток всегда действует в горизонтальной плоскости; для
плоских задач угол может иметь значение или 0 или, 180 град.); нормативное ветровое давление (задается в тех же единицах,
что и исходные данные задачи); отметку над уровнем земли, соответствующую координате z=0 (задается в тех же единицах, что
и исходные данные задачи; этот параметр необходим для правильного вычисления коэффициента высотности); аэродинамический коэффициент.
Ветровая нагрузка
всегда прикладывается нормально к грузовой поверхности. Угол между направлением дейстаия ветрового потока и глобальной осью X
нужен только для графического отображения ветровой нагрузки. Если значение аэродинамического коэффициента положительно, то
действие нагрузки совпадает с направлением, указываемым маркером грузовой поверхности. Если значение аэродинамического
коэффициента отрицательно - действие нагрузки направлено в противоположную сторону. Величина нагрузки формируется путем
умножения значения ветрового напора на аэродинамический коэффициент и на коэффициент высотности, зависящий от ветрового
района (см. Пульсационный ветер). При вычислении коэффициента высотности программа всегда
предполагает, что координата z направлена вверх.
Если для задания аэродинамического коэффициента воспользоваться кнопкой подсказки  , на экране рядом с панелью нагрузки появится выпадающий список пиктограмм
|
| Пиктограмма |
Схема зданий |
 |
Плоскость |
 |
Здания с двускатными покрытиями
(ветер сбоку) |
 |
Здания с двускатными покрытиями
(ветер с торца) |
 |
Здания со сводчатыми покрытиями
(ветер сбоку) |
 |
Здания со сводчатыми покрытиями
(ветер с торца) |
 |
Здания с продольным фонарем
(ветер сбоку) |
 |
Здания с продольным фонарем
(ветер с торца) |
 |
Здания с продольными фонарями
(ветер сбоку) |
 |
Здания с шедовыми покрытиями
(ветер сбоку) |
 |
Здания, постоянно открытые с
одной стороны |
 |
Здания, постоянно открытые с
одной стороны |
 |
Уступы зданий |
 |
Уступы зданий |
 |
Двускатные навесы |
 |
Двускатные навесы |
 |
Односкатные навесы |
 |
Односкатные навесы |
| |
| |
После выбора соответствующей пиктограммы на экране появится окно вида
Переведите локатор в поле окна и, нажав колесо мыши и перемещая ее, поверните изображение, чтобы оно приняло удобный ракурс. Подведите
локатор к одной из букв (буква подсветится красным цветом) и щелкните по левой клавише мыши. В появившемся окне задайте значение
соответствующего параметра. После того, как заданы значения всех параметров, подведите локатор к поверхности, аэродинамический коэффициент
которой вы хотите получить – на фоне объекта появится искомое значение. Сделайте двойной щелчок на выбранном поле объекта – вычисленное
значение перенесется в соответствующее поле панели нагрузки.
| |
|
Сила, нормальная к грузовой поверхности
|
|
Положительное значение силы совпадает с направлением, указываемым маркером грузовой поверхности. Сила прикладывается к
центру тяжести грузовой поверхности. Нагрузка может быть приложена как к грузовым поверхностям, так и к плоским оболочкам.
| |
|
Сила и момент
|
|
Сила прикладывается к центру тяжести грузовой поверхности. Компоненты нагрузки всегда задаются в глобальной
системе координат. Если для передачи усилий на узлы конструкции используется метод мембраны, то сила должна быть
нормальна к грузовой поверхности, а вектор момента должен лежать в ее плоскости. Нагрузка может быть приложена как к грузовым
поверхностям, так и к плоским оболочкам.
| |
| |
|
|
|