Вычисление эквивалентных напряжений
В таблице 12.2 приведены характеристики реализованных теорий прочности в соответствии с табл.19 [43].
Таблица 12.2.
| №№ п/п | Наимено-вание теории (критерий прочности) | Формула | Геометрическая интерпретация | Приме-чания | |
| Наибольших главных напряжений |  | Куб с центром, смещенным в сторону гидростатического сжатия | |||
| Наибольших главных деформаций |  | Равносторонний косоугольный параллелепипед, равно наклоненный к осям координат | |||
| Наибольших касательных напряжений |  | Правильная шестигранная призма, равно наклоненная к осям координат | |||
| Энергетиче-ская (Губер-Генки-Мизес) |  | Круговой цилиндр, равно наклоненный к осям координат | |||
| О. Мора |  | Шестигранная равно наклоненная к осям пирамида | Однород-ный материал с разными пределами сопротив-ления | ||
| Ягна-Бужинского |  | Равно наклоненная к осям поверхность вращения | -²- | ||
| Баландина |  | Параболоид вращения, равно наклоненный к осям координат | |||
| Миролюбова |  | Круговой конус | |||
| Друккера-Прагера |  | Двуполостной параболоид вращения, равно наклоненный к осям координат | Рекоменду-ется для пластич-ных материалов при c = 0.3 | ||
| Волкова |  Не исследован | ||||
| Писаренко - Лебедева - 1 |  | Коническая поверхность | Однород-ный материал | ||
| Писаренко - Лебедева - 2 |  | Равно наклоненная к осям поверхность с криволинейным треугольником в октаэдрическом сечении | Неодно-родный материал А = 0.7·¸ 0.8 | ||
s0 - гидростатическое давление si - интенсивность напряжений  - предельное напряжение при одноосном растяжении  - то же, при сжатии t0 - то же, при чистом сдвиге (кручении) c = / l = 1/ j =  /  y =  / | |||||
Результаты расчета
Результаты, оформленные таблично, маркируются следующим образом. В шапке указывается номер элемента. Для стержней указывается номер сечения и номер точки, в соответствии с таблицей 12.1. Для плит и оболочек указывается еще и тип поверхности по отношению к направлению оси Z1, для идентификации которого используются следующие обозначения:
E - нижняя поверхность;
I - верхняя поверхность;
M - срединная поверхность.
Строки 2,3 шапки содержат, соответственно, номер первого и второго узлов конечного элемента.
Для идентификации напряжений используются следующие обозначения:
N1, N2, N3 - главные напряжения.
TETA, PSI, FI - углы Эйлера.
MU - коэффициент Лоде - Надаи.
NExx - эквивалентное напряжение (приведенное к эквивалентному растяжению) по теории прочности с номером xx.
NSxx - эквивалентное напряжение (приведенное к эквивалентному сжатию) по теории прочности с номером xx.
Для плоскостных и объемных элементов в системе ЛИР-ВИЗОР отображаются мозаики и изополя главных и эквивалентных напряжений, а также направления главных площадок.
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Назначение и возможности
Конструирующая система ЛИР-СТК предназначена для подбора и проверки сечений в стержневых элементах в соответствии с [15, 17, 18]. ЛИР-СТК позволяет варьировать сечениями конструкций. Так, например, заданное в программе ЛИРА железобетонное сечение может быть заменено и рассчитано как стальное.
Расчет выполняется на одно или несколько расчетных сочетаний усилий или нагрузок (РСУ или РСН), полученных из расчета конструкции с помощью ПК ЛИРА, либо без статического расчета конструкции.
Подбор и проверка может производиться в двух режимах:
· сквозной режим, в процессе которого производится расчет для всех указанных пользователем элементов в автоматическом режиме;
· локальный режим, в процессе которого пользователь может производить многовариантное проектирование — изменять размеры сечения, менять марку стали, варьировать расстановку ребер жесткости и т. п.
Результатами счета являются размеры сечений элементов и проценты использования несущей способности сечений элементов по соответствующим проверкам [18]. Результаты проверки или подбора выдаются в виде текстовых, HTML, Excel таблиц и графических таблиц или копий экрана.
Работа ЛИР-СТК осуществляется на базе нормативных данных, которые содержат сведения о расчетных характеристиках сталей и размерах выпускаемого листового и фасонного проката. База сортамента содержится в системе ЛИР-РС (редактируемый сортамент).
Проектируемые сечения
В зависимости от усилий, действующих в сечении, для стержневых элементов определены следующие расчетные процедуры (табл. 13.1).
Таблица 13.1
| Расчетная процедура | Усилия |
| Ферменные элементы | Продольного усилия N (сжатие или растяжение) |
| Изгибаемые элементы | Изгибающих моментов My (в плоскости Z1), Mz (в плоскости Y1), перерезывающих сил Qz и Qу |
| Элементы колонн (внецентренно-сжатые) | нормальной силы (сжатие или растяжение) N и изгибающих моментов My, Мz; перерезывающих сил Qz, Qy |
| Канаты | Продольное усилие (растяжение) |
В табл. 13.2 дано соответствие между сечениями, которые рассчитываются по ЛИР-СТК, и расчетными процедурами. Знак «+» указывает на то, что для данного сечения соответствующая расчетная процедура возможна.
Таблица 13.2
| Элементы |  |  |  |  |  |  |
| Двутавр | Составной двутавр | Швеллер | Коробка из швеллеров | Раздвинутые двутавры | Коробка из двутавров | |
| Ферменные элементы | - | - | + | + | - | - |
| Изгибаемые | + | + | + | + | - | + |
| Внецентренно-сжатые | + | + | + | + | + | + |
| Элементы |  |  |  |  |  |  |
| Два уголка | Крестовые уголки | Уголок | Труба | Два швеллера | Два швеллера | |
| Ферменные элементы | + | + | + | + | + | - |
| Изгибаемые | - | - | - | - | + | - |
| Внецентренно-сжатые | - | - | - | + | + | + |
| Элементы | |  |  |  |  |  |
| Профиль “Молодечно” Коробка из швеллеров | Короб составной | Несимметричный двутавр | Квадрат | Круг | С-образный профиль | |
| Ферменные элементы | + | - | - | + | + | + |
| Изгибаемые | + | + | - | + | + | + |
| Внецентренно-сжатые | + | + | + | + | + | + |
| Элементы |  |  |  |
| Тавр | Уголковое сечение | Канат | |
| Ферменные элементы | + | - | - |
| Изгибаемые | + | - | - |
| Внецентренно-сжатые | + | + | - |
| Канаты | - | - | + |
Задание дополнительных данных для расчета
На уровне конструирующей системы ЛИР-СТК после импорта задачи нужно задать данные, необходимые для расчета сечений.
Во всех типах элементов задаются коэффициенты условий работы и коэффициенты надежности.
Необходимо задать коэффициент условий работы γc для проверок сечения по устойчивости и по прочности. Коэффициенты условий работы γc задаются как для всего сечения, так и для каждого элемента сечения в отдельности. Если γc для элемента сечения отличается от γc всего сечения, они будут использованы для проверок устойчивости этого элемента сечения. Например, коэффициент условий работы элемента “стенка” будет использован при проверке местной устойчивости элемента стенки. Когда задается коэффициент условий работы для всего сечения, он дублируется для всех его компонентов. Поэтому после задания коэффициента условий работы для всего сечения необходимо проверить правильность его задания для всех компонентов сечения. В таблице исходных данных локального расчета задается только коэффициент условий работы всего сечения.
Необходимозадать коэффициент надежности по ответственности γn. Коэффициент надежности задается единственный для всего сечения.
Расчетные длины задаются относительно местных осей Z1 и Y1.
Термин «относительно оси» означает плоскость, перпендикулярную оси.
На рис.13.1 показано расположение местных осей.
Рис. 13.1
Расчетные длины задаются в единицах измерения геометрии или как коэффициент длины. В последнем случае для получения расчетных длин при запуске расчета вычисляется геометрическая длина элемента (или конструктивного элемента, если ведется расчет конструктивного элемента), которая умножается на соответствующий коэффициент длины.