ДЛЯ РАСЧЕТА ПЛОСКИХ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ
ОТ СТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
Отдельные этапы выполнения расчетных заданий
с помощью программы SCAD
Процедура выполнения заданий по строительной механике стержневых систем с помощью программы SCAD в учебном пособии условно разделена на следующие этапы.
Этап 1. Запуск программы SCAD и подготовка к созданию расчетной схемы
1.1.Запуск программы SCAD.
1.2.Создание нового проекта для выполнения расчета заданной стержневой системы и его наименование.
1.3. Задание имени файла в директории SDATA, в котором будет сохраняться вся информация по введенным исходным данным. Выход на схему «Дерево проекта» для начала работы.
1.4. Открытие окна «Расчетная схема» для формирования расчетной схемы МКЭ рассматриваемой стержневой системы.
Этап 2. Создание расчетной схемы стержневой системы для МКЭ
2.1. Графическое представление расчетной схемы в общей системе координат для всей стержневой системы с нумерацией узлов и элементов и местных систем координат для каждого элемента отдельно.
2.2. Назначение типа элементов.
2.3. Назначение жесткости элементов.
2.4 Назначение опорных связей.
2.5 Назначение шарниров в узлах элементов.
2.6. Печать или сохранение расчетной схемы
Этап 3. Загружение расчетной схемы МКЭ
3.1. Задание узловой нагрузки.
3.2. Задание нагрузки на элемент.
3.3. Сохранение загружения.
3.4. Печать или сохранение расчетной схемы с созданным загружением.
Этап 4. Выполнение линейного расчета и представление его результатов
4.1. Выполнение линейного расчета, в котором реализуется алгоритм решения задачи МКЭ по определению перемещений узлов (в общей для стержневой конструкции системе координат) и усилий в намеченных для расчета сечениях элементов (в местной системе координат).
4.2. Представление полученных результатов расчета стержневой системы в виде эпюр усилий в ее элементах и картины перемещений узлов. Их сохранение и печать.
4.3. Представление полученных результатов расчета стержневой системы в виде таблицы с усилиями в намеченных сечениях элементов и таблицы перемещений узлов расчетной схемы. Их сохранение и печать.
В первом разделе учебного пособия рассматриваются некоторые общие вопросы выполнения данной последовательности расчета только на этапах 1÷3.
Конкретные действия на этих этапах приведены в разделе 2, где рассматриваются примеры выполнения расчетных работ для статически определимых стержневых систем. Там же рассмотрены действия расчетчика на этапе 4 применения программы SCAD.
Вопросы определения перемещений в статически определимых стержневых системах с помощью программы SCAD рассмотрены в пособии только разделе 3. Это сделано на примере плоской рамы в виде замкнутого контура.
Нумерация, использованная внутри подразделов, выполнена в соответствии с указанной выше нумерацией этапов и делением их на подэтапы.
1.2. Инструкция по работе с программой SCAD на этапе 1
Этап 1.Запуск программы SCAD и подготовка к
Созданию расчетной схемы
Запуск программы SCAD
С помощью мыши курсор в виде стрелки подводится на рабочем столе монитора к ярлыку программы SCAD и дважды быстро нажимается левая кнопка мыши.
На экране появится окно, информирующее о загрузке программы с указанием на операционную систему, в которой она работает. Окно имеет меню из трех разделов – Проект, Опции, Справка и инструментальную панель из 5 кнопок:
.
1.2. Создание нового проекта для выполнения расчета заданной стержневой системы и его наименование
Для создания нового проекта курсор устанавливается на одноименной кнопке «Создать новый проект» инструментальной панели и нажимается левая кнопка мыши. На экран выводится диалоговое окно Новый проект.
Вид этого окна в разных версиях SCAD различается. В представленном варианте окна выполним требуемые действия.
1.2.1.Ввод наименования проекта.
Сделаем, например, ввод для работы 4 (см. предисловие). Введем: работа 4.
1.2.2. Ввод названий: организации, выполняющей расчет, и объекта.
В окне «Организация» учащемуся можно ничего не записывать, или написать номер группы. В нашем примере записано: СПбГПУ. В окне «Объект» введем: ферма1.
1.2.3.Установка единиц измерения
Открывается окно «Единицы измерения» и в соответствии с выбранной расчетчиком системой (СИ или технической, например, МТС) назначаются единицы измерения основных величин.
1.2.4.Выбор типа схемы.
При расчете плоской фермы используется конечный элемент в виде стержня шарнирно соединенного по концам с узлами фермы. Поэтому для фермы выбрано: 1.Плоская шарнирно-стержневая система.
При расчете плоских балок и рам используется конечный элемент типа 2. В этом случае в окне надо выбрать: 2. Плоская рама.
Пояснения по указанным типам стержневых элементов приведены далее в подразделе 1.4.