- Підтримка плаваючих ліцензій і сервер плаваючих ліцензій Розрахунково-графічне середовище
- Метод Холецького для нелінійних і монтажних задач
- Задання типу Абсолютно Твердого Тіла
- Локальні осі для СЕ 55 (пружна в’язь між двома вузлами)
- Автоматичні сполучення відповідно до ASCE/SEI 7-22
- Сполучення для оцінки експлуатаційної придатності конструкцій відповідно до Eurocode, зокрема за формулами: 6.14b, 6.15b, 6.16b, і їх вплив на конструюючі системи
- Задання груп РСЗ
- Реалізовано можливість задання окремих будівельних осей (за двома точками)
- Урахування односторонньої пружної основи у фізично нелінійних (крокових), геометрично нелінійних, а також у фізично і геометрично нелінійних елементах
- Урахування фізичної нелінійності в нитках і мембранах
- Навантаження від ваги облицювання стержня
- Сортування навантажень у режимі редагування навантажень
- Розширені можливості побудови графіка вибухової хвилі
- Створення стержнів по ребрах пластин і об’ємних елементів, а також по гранях об’ємних елементів
- Перетин навантажень площиною на розрахунковій схемі
- Редагування розмірів архітектурних елементів вздовж осей
- Швидкий вибір вузлів, елементів, навантажень
- Оптимізовано режим табличного документування
- Зведена таблиця поверхів
- Редагування локальних осей елементів через табличне редагування
- Визначення еквівалентних прокатних перерізів на основі заданих параметричних
- Новий режим «Розрахункові довжини»
- Синтез акселерограм і сейсмограм за спектром відгуку прискорень
- Алгоритм синтезування акселерограм і сейсмограм
- Інші доповнення графічного середовища та розрахункового процесора Металеві конструкції
- Розрахунок металоконструкцій відповідно до AISC 360-16
- Eurocode 3. Різні типи опорних ділянок для суцільного прольоту
- Eurocode 3. Прольоти на основі епюри згинального моменту
- Максимальний клас перерізу при сейсмічних навантаженнях і принцип «Сильна колона – слабка балка»
- Змінні перерізи за стандартом Eurocode
- Уточнення щодо розрахунку місцевої стійкості центрально стиснутих симетричних двотаврів
- Автоматизація вибору виду навантаження при розрахунку балок на згин Ґрунти
- Стійкість основи, що оточує палю в модулі ҐРУНТ
- Інші доповнення в модулі ҐРУНТ Імпорт та експорт
- Плагін Revit 2025
Змiст
Система захистуСистема захисту
Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, для забезпечення підвищеної гнучкості та ефективності управління програмним забезпеченням в умовах колективної роботи була реалізована повноцінна підтримка плаваючих ліцензій. Такий підхід дозволяє групі користувачів у межах однієї локальної або корпоративної мережі спільно використовувати певну кількість ліцензій, які динамічно виділяються на запит при запуску клієнтського застосунку та повертаються до спільного пулу при його закритті. Така функціональність особливо актуальна для великих проєктних організацій і навчальних закладів, де кількість потенційних користувачів значно перевищує кількість фахівців, що працюють одночасно. Це дає змогу ефективно оптимізувати витрати на програмне забезпечення.
Для реалізації даної функціональності розроблено окремий застосунок – «Сервер Плаваючих Ліцензій». Це самостійний модуль, призначений для встановлення на виділений сервер або на одну з робочих станцій у мережі. Основне завдання сервера – це керування пулом придбаних плаваючих ліцензій: їх реєстрація, відстеження поточного стану (доступні, зайняті), а також контроль за наданням та поверненням ліцензій. Застосунок оснащений вебінтерфейсом, який дозволяє керувати ліцензіями та переглядати їхній поточний статус.
У клієнтському застосунку ПК ЛІРА 10.16 додано відповідні налаштування для підключення до Сервера Плаваючих Ліцензій. Для конфігурації необхідно вказати мережеву адресу (IP-адресу або ім’я хоста) і номер порту сервера ліцензій, а також дані для авторизації (логін і пароль користувача на сервері ліцензій). При кожному запуску ПК ЛІРА надсилає запит серверу на отримання вільної ліцензії. У разі успішного отримання ліцензії програма запускається з доступним функціоналом відповідно до типу ліцензії. Після завершення роботи застосунок звільняє ліцензію і вона стає доступною для інших користувачів у мережі. Також передбачено механізми для обробки мережевих проблем і тимчасового відключення від сервера з можливістю подальшого відновлення з’єднання.
Розрахунково-графічне середовище
Для лінійних задач розв’язання систем лінійних алгебраїчних рівнянь методом Холецького (з використанням стислого формату розріджених стовпців) було реалізовано ще у версії ПК ЛІРА 10.10. У версії ПК ЛІРА 10.16 область застосування цього методу була розширена також на нелінійні та монтажні задачі. Це дозволяє суттєво скоротити процес розрахунку саме в тих задачах, де виконується багаторазове розкладання матриці жорсткості. У деяких задачах загальний час розрахунків скоротився в 3 і більше разів порівняно з використанням методу Гауса.
Реалізовано можливість задання переліку ступенів вільності, які будуть враховані в абсолютно твердому тілі. У попередніх версіях ПК ЛІРА абсолютно тверде тіло діяло у всіх ступенях вільності, доступних у конкретному елементі схеми. Цей тип АТТ збережено, а також додано ще 13 нових типів.
Найпоширенішим прикладом застосування АТТ є моделювання спирання плити перекриття на колону. У цьому випадку податливість тієї частини плити, яка безпосередньо спирається на тіло колони, зазвичай не враховується. Сітку скінчених елементів плити формують таким чином, щоб ребра елементів, прилеглих до спільного вузла плити і колони, утворювали полігон, що відповідає проєкції зовнішнього контуру перерізу колони на площину плити. Вузли, розташовані всередині цього полігону та на його межі, зв’язуються між собою абсолютно твердим тілом. При цьому тіло колони не впливає на мембранні зусилля у плиті (стиск/розтяг), навіть у випадку значних горизонтальних навантажень. Відповідно, АТТ доцільно враховувати лише для згинальних ступенів свободи, а саме: ZuXuY.
У попередніх версіях ПК ЛІРА, скінченний елемент (СЕ 55), який моделює пружну в’язь між вузлами, працював (задані жорсткісні характеристики враховувалися та зусилля визначалися) лише в глобальній системі координат. Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, реалізовано можливість призначення локальної системи координат для СЕ 55. Це забезпечує додаткову гнучкість при проєктуванні.
У практиці проєктування використовуються два основні підходи для визначення найбільш небезпечних комбінацій навантажень: розрахункові сполучення зусиль (РСЗ) і розрахункові сполучення навантажень (РСН). У версії ПК ЛІРА 10.16, для сполучень типу РСН реалізовано підтримку американських норм ASCE/SEI 7-22 (Minimum Design Loads and Associated Criteria for Buildings and Other).
Враховано такі типи навантажень, передбачені стандартом:
- Dead Loads (Постійні навантаження)
- (D) Dead load – постійне навантаження
- (Tp) Prestressing force, permanent – самонапружуюча сила, постійна
- (Tv) Prestressing force, variable – самонапружуюча сила, змінна
- (N) Load for structural integrity – навантаження для конструктивної цілісності
- Live Loads (Тимчасові/корисні навантаження)
- (L) Live load – корисне навантаження
- (Lr) Roof live load – корисне навантаження на покриття
- Environmental Loads (Навантаження від зовнішнього середовища)
- (E) Earthquake load – сейсмічне навантаження
- (W) Wind load – вітрове навантаження
- (S) Snow load – снігове навантаження
- (R) Rain load – зливове навантаження
- (H) Lateral earth pressure (soil and groundwater) – бічний тиск ґрунту або ґрунтових вод
- Flood, Ice & Water Loads (Навантаження від повені, льоду і води)
- (F) Fluid load – навантаження від рідини
- (Fa) Flood load – навантаження від повені
- (Di) Ice weight – вага льоду
- (Wi) Wind-on-ice – вітер-лід (розділ 10)
- Special / Accidental Loads (Спеціальні / Аварійні навантаження)
- (Ak) Load due to extraordinary event – навантаження при надзвичайній події
- Service / Technical (Експлуатаційні / Технічні навантаження)
- (-) Inactive – неактивне (технічний варіант для ігнорування навантаження)
Для автоматичного формування РСН достатньо у редакторі завантажень вибрати норми США зі списку стандартів і додати до бібліотеки сполучень пункт Автоматичне сполучення.
У режимі автоматичного сполучення користувач отримує такі можливості:
- вибір потрібного розділу для комбінування навантажень;
- автоматичне генерування переліку сполучень.
Алгоритм побудови комбінацій реалізовано шляхом створення графа логічних зв’язків між завантаженнями та пошуку комбінацій методом обходу в глибину. Сформовані сполучення автоматично підставляються у вибрані формули.
У результаті розрахунку користувач отримує розрахункові сполучення відповідно до стандарту ASCE/SEI 7-22 з можливістю детального аналізу результатів у табличному та графічному вигляді: як за окремими повідомленнями, так і у вигляді огинаючих зусиль.
Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, під час розрахунку НСЗ (нормативних сполучень зусиль) комбінації почали генеруватися окремо для кожної з формул: 6.14b, 6.15b, 6.16b. Раніше аналізувався лише максимальний результат з формул: 6.14b, 6.15b, 6.16b. Ця зміна стосується не лише НСЗ, а й впливає на конструюючі системи відповідно до норм сімейства Eurocode, якщо комбінації створюються автоматично (НСЗ або автоНСН).
Eurocode 0 пропонує такі комбінації навантажень для перевірки експлуатаційної придатності конструкції:
- Характеристична комбінація (формула 6.14b), як правило, застосовується для незворотних граничних станів;
- Часта комбінація (формула 6.15b), як правило, застосовується для зворотних граничних станів;
- Квазіпостійна комбінація (формула 6.16b), як правило, застосовується для урахування тривалих впливів та для оцінки зовнішнього вигляду споруди.
Під час розрахунку розкриття короткочасних тріщин за автоматичними комбінаціями в залізобетонних елементах використовуються тільки часті комбінації (формула 6.15b), а для розрахунку тривалих тріщин – тільки квазіпостійні комбінації (формула 6.16b).
Для розрахунку прогинів сталевих або дерев’яних елементів, користувач може самостійно обрати формулу для врахування комбінацій. Щоб вибрати потрібну формулу, скористайтеся параметром у розкривному списку При розрахунку прогинів для автоматичних комбінацій аналізувати:
Групи РСЗ формуються у випадках, коли для різних елементів схеми необхідно враховувати різні коефіцієнти сполучень. Також вони застосовуються, коли для елементів потрібно підібрати менш вигідні сполучення, перевіряючи два набори коефіцієнтів.
У системі передбачено можливість використання до 16 стовпців РСЗ, що дозволяє задавати до 4 окремих наборів коефіцієнтів. Ці набори можуть бути застосовані в різних групах РСЗ.
Важливо! Інструмент «Групи РСЗ» доступний тільки при виконанні розрахунків сполучень, що базуються на радянській школі формування сполучень.
У попередніх версіях інструмент задання будівельних осей дозволяв задавати одразу цілі блоки осей (прямокутних або полярних). Однак у випадках, коли осі не мали регулярної схеми розташування, такий підхід був недостатньо гнучким. Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, з’явилася можливість задання окремих будівельних осей: для цього необхідно вказати дві точки – початкову та кінцеву. Крім того, користувач може за потреби задати символьне позначення осі.
У попередніх версіях ПК ЛІРА 10 можливість урахування односторонньої пружної основи була обмежена лише лінійними або фізично нелінійними (ітераційними) елементами. Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, реалізовано підтримку урахування односторонньої пружної основи для всіх типів елементів, зокрема, для геометрично нелінійних, а також фізично і геометрично нелінійних.
У версії ПК ЛІРА 10.16 додано нові типи елементів, які дозволяють одночасно враховувати як фізичну, так і геометричну нелінійність: тип 404 – геометрично і фізично нелінійний СЕ «нитка», типи 442-444 – геометрично і фізично нелінійний СЕ «мембрана».
Реалізовано новий тип навантаження для стержневих елементів – навантаження від ваги облицювання. Це навантаження автоматично враховує рівномірно розподілену вагу додаткового шару матеріалу, що розташований на зовнішньому периметрі перерізу стержня (облицювання, ізоляція, ожеледь тощо). Це інтерактивне навантаження, яке не потребує повторного задання при зміні перерізу стержня.
Найбільш поширені області застосування:
- трубопроводи, димоходи, технологічні та несучі трубчасті ферми з теплоізоляцією;
- зовнішні комунікації, ЛЕП, троси, поручні – де можливе обмерзання;
- будь-які стержні, що мають додатковий тонкостінний шар матеріалу по периметру.
Основні параметри, що визначають навантаження:
- Щільність, товщина, периметр перерізу – можуть бути задані вручну або визначені автоматично;
- X / Y / Z – вісь, у напрямку якої діє навантаження.
У редакторі навантажень реалізовано нову функцію – сортування бібліотеки редагованих навантажень за напрямками або за значеннями величини навантаження. Це дозволяє значно скоротити час, необхідний для аналізу та редагування навантажень у складних моделях із великою кількістю вже призначених навантажень.
• Реалізовано метод побудови графіка тиску в часі за моделлю Kingrey/Bulmash;
• Доступна опція вибору вибуху: сферичний або півсферичний (для обох методів – Kingery/Bulmash та Kinney);
• Додано можливість задавати тип вибухової речовини (для обох методів – Kingery/Bulmash та Kinney);
У режимі Об’єднання СЕ реалізовано нову функцію – автоматичне створення стержневих СЕ по ребрах пластинчастих та об’ємних елементів, а також створення пластин по гранях об’ємних СЕ. Це дозволяє швидко перетворювати суцільні моделі в решітчасті, з можливістю формування каркасної системи без трудомісткого ручного моделювання. Прикладом застосування також є створення елементів, що моделюють спеціальні граничні умови теплообміну або фільтрації по гранях/ребрах базових елементів, або миттєва побудова фіктивних елементів для моделювання додаткового поверхневого навантаження та/або пружної основи.
У новій версії реалізовано функцію перетину навантажень площиною, яку можна задати за трьома точками, або за однією точкою для площини, паралельної глобальним координатним площинам. Це зручно, коли потрібно відсікати частину навантажень від моделі й працювати тільки з необхідною ділянкою. Кожну отриману частину навантаження можна редагувати окремо, що суттєво полегшує локальні коригування та підготовку моделей до розрахунку.
Додано можливість змінювати габарити архітектурних елементів уздовж вибраної глобальної координатної осі шляхом масштабування вибраного об’єкта. У відповідному активному режимі достатньо задати нове значення розміру вздовж осі (X, Y або Z), після чого виділений фрагмент буде автоматично відредаговано. Цей функціонал є особливо зручним при зміні висоти поверхів, габаритів плит та інших елементів, коли необхідно швидко відкоригувати геометрію без додаткових обчислень координат потрібного об’єкта.
На панель швидкого доступу додано інструменти для швидкого вибору вузлів, елементів і навантажень без потреби переходити у відповідний режим. Це підвищує гнучкість у роботі з моделлю та суттєво пришвидшує редагування схем.
За наявності великої кількості таблиць пошук потрібної інформації ускладнюється. Щоб спростити пошук потрібної таблиці, перелік таблиць результатів реалізовано у вигляді деревоподібного інтерфейсу. . Дані згруповано за логічними категоріями (модель, елементи, вузли, навантаження тощо). Такий підхід робить роботу з результатами більш наочною та інтуїтивно зрозумілою.
Під час проєктування багатоповерхових будівель часто виникає потреба в аналізі характеристик поверхів. Це особливо важливо при сейсмостійкому проєктуванні, коли необхідно оцінювати параметри регулярності будівлі, ексцентриситети мас, положення центрів жорсткості тощо. Для зручності та автоматизації такого аналізу характеристик поверхів у режимі Крени і перекоси додано таблицю, яка містить усю необхідну інформацію. До стовпців таблиці включено:
- Завантаження
- Поверх
- Габарити поверху (Xmin, Ymin, Zmin, Xmax, Ymax, Zmax)
- Центр мас поверху (G – маса; Gx – координата X; Gy – координата Y; Gz – координата Z)
- Центр мас перекриття поверху (A – маса; S – площа; Fx – координата X; Fy – координата Y; Fz – координата Z)
- Центр жорсткості поверху (ΣIx – згинальна жорсткість відносно X; ΣIy – згинальна жорсткість відносно Y; Rx – координата X; Ry – координата Y; Rz – координата Z)
- Ексцентриситет жорсткості (E0x – ексцентриситет відносно X; E0y – ексцентриситет відносно Y; E0 – геометрична сума ексцентриситетів)
- Граничні переміщення (dXmin, dYmin, dZmin, duXmin, duYmin, duZmin, dXmax, dYmax, dZmax, duXmax, duYmax, duZmax)
- Середні переміщення формуються відповідно до вибраного в режимі Крени і перекоси способу осереднення я (dX, dY, dZ, duX, duY, duZ)
- Осідання (Smin, Smax, S – середнє осідання, залежно від обраного способу осереднення)
- Крен (Kx, Ky)
- Перекіс (Hc – відмітка перекриття; Xhc – перекіс відносно X; Yhc – перекіс відносно Y)
- Інерційні сили (Px, Py, Pz)
У попередніх версіях ПК ЛІРА редагування локальних осей було доступне тільки через спеціальні режими або шляхом ручного внесення змін у текстовий файл розрахункового процесора. Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, реалізовано нову можливість – задання та редагування локальних осей за допомогою табличного інтерфейсу. У багатьох випадках це є зручнішим інструментом для автоматизації процесів моделювання складних конструкцій, а також для документування моделі.
Може виникнути ситуація, коли переріз з якихось причин задано, наприклад, параметрично, але в конструюючих розрахунках треба враховувати саме прокатний сталевий переріз. Наприклад, це може відбуватися при імпорті моделі зі сторонніх форматів, які не підтримують можливість створення потрібних прокатних перерізів.
При вході в режим Еквівалентний переріз, програма з коефіцієнтами підбору за замовчуванням автоматично шукає найбільш відповідний тип перерізу, і з першої таблиці сортаменту шукає найбільш відповідний профіль.
У нередагованих зонах з похибкою можна побачити кінцеву помилку, обчислену за вказаними формулами, а також окремо похибки за площею і кожним моментом інерції.
У вікні подано формулу, за якою обчислюється похибка. Коефіцієнти \( k_1, k_2, k_3, k_4 \) які застосовуються відповідно до площі \( A \), моментів інерції \( I_y, I_z, I_x \) можуть бути відредаговані вручну. Після редагування коефіцієнтів \( k_1, k_2, k_3, k_4 \), найбільш відповідний переріз автоматично оновлюється з тієї таблиці сортаменту, яка є активною на даний момент.
За необхідності можна змінювати тип перерізу, таблицю сортаменту і профіль. При зміні типу перерізу або таблиці сортаменту найбільш відповідний профіль підбирається автоматично.
При виборі профілю вручну можна переглянути фінальну похибку, а також похибку окремо за площею і моментами інерції.
Щоб створити новий прокатний переріз за поточним профілем, натисніть кнопку Застосувати. Далі в редакторі перерізів буде створено новий прокатний переріз із поточним прокатним профілем.
Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, з’явився окремий режим Розрахункові довжини, який використовується для призначення розрахункових довжин для кожного окремого скінченного елемента.
Призначені розрахункові довжини в подальшому можна використовувати в конструюючих розрахунках, якщо в параметрах конструювання для відповідного напрямку вибрано опцію використовувати розрахункову довжину, призначену елементу.
Розрахункові довжини в даному режимі можуть бути обчислені автоматично (для рам) або задані вручну.
Для автоматичного визначення розрахункової довжини потрібно перейти на вкладку Розрахунок, для кожного напрямку вибрати тип рами (вільна або невільна) та натиснути кнопку Розрахунок.
Якщо розрахункові довжини задаються лише для певного переліку елементів, то перед розрахунком активуйте прапорець Тільки вибрані конструктивні та скінченні елементи, потім виділіть на схемі елементи, для яких буде обчислюватись розрахункова довжина.
Автоматичне визначення розрахункових довжин, як правило, працює із задовільною точністю для моментних рам і в’язевих каркасів. Ідея з визначення розрахункових довжин була взята з Appendix 7 AISC 360-16, де у формулах (C-A-7-1) і (C-A-7-2) подано аналітичне рішення відповідно для невільних і вільних рам. Розрахунок виконується у такій послідовності:
1. Проводиться аналіз елементів за їх просторовим положенням: вертикальні елементи вважаються колонами, горизонтальні – балками, а всі інші – розкосами. Балкам і розкосам призначається коефіцієнт до розрахункової довжини, який дорівнює 1.
2. Для кожного початкового і кінцевого вузла колони в точках з’єднання з балками виконується підсумовування відносних жорсткостей колон і балок, що примикають до вузла. Жорсткості колон перераховуються з урахуванням локальних осей колони Y1 та Z1.
$$ S_{cy} = \sum \left(\frac{E_c \cdot I_c}{L_c}\right)_y; \quad S_{cz} = \sum \left(\frac{E_c \cdot I_c}{L_c}\right)_z; \quad S_{by} = \sum \left(\frac{E_c \cdot I_b}{L_b}\right)_y; \quad S_{bz} = \sum \left(\frac{E_c \cdot I_b}{L_b}\right)_z $$
Тут \( E \) – модуль пружності, \( I \) – момент інерції, \( L \) – довжина, індекси \( c \) та \( b \) позначають відповідно колону та балку.
Якщо елемент у досліджуваному вузлі має шарнір у відповідному напрямку обертання, то він не аналізується при підсумуванні жорсткостей.
Якщо елемент має обертальний шарнір тільки на дальньому кінці, то враховується тільки половина його відносної жорсткості.
Якщо балка зовсім не закріплена на дальньому кінці відносно досліджуваного вузла (наприклад, консоль), то вона не аналізується при підсумуванні жорсткостей.
Якщо на обох кінцях колони в досліджуваному напрямку обертання є ідеальні шарніри, то коефіцієнт до розрахункової довжини приймається рівним 1.
3. Для першого вузла колони I та останнього вузла колони J визначаються безрозмірні коефіцієнти G.
$$ G_y^I = \frac{S_{cy}^I}{S_{by}^I}; \quad G_y^J = \frac{S_{cy}^J}{S_{by}^J}; \quad G_z^I = \frac{S_{cz}^I}{S_{bz}^I}; \quad G_z^J = \frac{S_{cz}^J}{S_{bz}^J} $$
Якщо на якомусь кінці колони відсутні балки, то коефіцієнт до розрахункової довжини приймається рівним 1.
Якщо на якомусь кінці колони є шарнір у відповідному напрямку обертання, то для цього кінця приймається G = 10.
Якщо на якомусь кінці колона закріплена у відповідному напрямку обертання, то для цього кінця приймається G = 1.
4. Для вільних рам коефіцієнт до розрахункової довжини елемента визначається як \( \mu = \pi/\alpha. \), де α визначається за рівнянням:
$$ \frac{\alpha^2 \cdot G^I \cdot G^J - 36}{6(G^I + G^J)} = \frac{\alpha}{tg(\alpha)} $$
\( \mu \) тут має бути більше або дорівнювати 1.
5. Для невільних рам коефіцієнт до розрахункової довжини елемента визначається як \( \mu = \pi/\alpha. \), де α визначається за рівнянням:
$$ \frac{G^I \cdot G^J}{4} \cdot \alpha^2 + \frac{G^I+G^J}{2} \cdot \left(1 - \frac{\alpha}{tg(\alpha)}\right) + \left(\frac{tg(0.5\alpha)}{0.5\alpha} - 1\right) = 0 $$
\( \mu \) тут має бути менше або дорівнювати 1.
Для ручного призначення розрахункових довжин перейдіть на вкладку Призначити і виділіть на схемі елементи, яким буде призначена розрахункова довжина.
Далі потрібно вибрати радіокнопку способу призначення розрахункової довжини (Розрахункова довжина or Коефіцієнт до довжини елементу) і позначити чеками ті види довжин, які бажаєте редагувати. Після вибору всіх необхідних параметрів натисніть кнопку Призначити.
Призначення та редагування розрахункових довжин ще можна здійснювати через інтерфейс Табличне редагування.
При розрахунку будівель і споруд у нормах зазвичай надається повний перелік даних для моделювання сейсмічної дії лінійно-спектральним методом. Основним недоліком цього методу є те, що його не можна застосовувати за наявності суттєвих нелінійних впливів у моделі під час землетрусу. Такі впливи можуть виникати через наявність односторонніх та/або нелінійних в’язей, формування великих пластичних зон, руйнування окремих елементів, спеціальних умови сейсмоізоляції, а також через впливи другого порядку тощо. У таких випадках лінійно-спектральний метод не застосовується, і потрібно виконувати розрахунок прямим динамічним методом за сейсмограмою або акселерограмою землетрусів. При цьому, постає питання щодо того, де брати ці акселерограми. В окремих випадках можуть бути накопичені записи коливань ґрунту для певного регіону. Наприклад, такими джерелами даних можуть бути PEER NGA Strong Motion Database (Pacific Earthquake Engineering Research Center, США), ESM (European Strong-Motion Database), KiK-net та K-NET (Японія) тощо. Однак, при проєктних розрахунках для даного регіону часто відсутні бази записів із магнітудою, яка б відповідала проєктним вимогам. У разі відсутності реалістичних записів коливань ґрунту для розрахункового землетрусу, рекомендується використовувати штучні (синтезовані) акселерограми, які з певною точністю відповідають проєктному спектру відгуку прискорень. Вимоги до штучних акселерограм зазвичай встановлюються в нормах сейсмостійкого проєктування. Наприклад, у Eurocode 8, підрозділ 3.2.3.1.2 Штучні акселерограми наведено основні критерії. Найпоширеніші вимоги до штучних акселерограм включають:
- Акселерограма з визначеною в нормах точністю має відповідати проєктному спектру відгуку при демпфуванні 5%;
- Акселерограми за напрямками X, Y, Z не мають бути узгодженими між собою;
- Прискорення на акселерограмі мають на початку зростати, а в кінці – згасати;
- Максимальне прискорення на акселерограмі має з допустимою точністю відповідати проєктному значенню PGA (Peak Ground Acceleration);
- Будівля має бути перевірена на кілька пакетів акселерограм.
Залежно від нормативних документів різних країн ці вимоги можуть бути розширені або звужені.
Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, для офіційних користувачів програми з’явилась можливість генерувати акселерограми на основі спектрів відгуку. В якості вихідних даних користувач задає таблицю зі спектром відгуку «Частота-Прискорення» або «Період-Прискорення». Для окремих норм можна вибрати готову форму спектра відгуку відповідно до запропонованих параметрів, а потім домножити спектр або фінальну акселерограму/сейсмограму на потрібний коефіцієнт.
Далі задаються параметри, за якими буде синтезована акселерограма та сейсмограма:
- Коефіцієнт демпфування, \( \xi \);
- Кількість точок акселерограми, \( n \);
- Крок акселерограми, в одиницях часу, \( dt \);
- Максимальна похибка у відсотках \( \varepsilon \). Ця похибка порівнюється з розрахованою похибкою, яку отримують як середньоквадратичне відхилення між проєктним спектром і спектром відгуку, отриманим із синтезованої акселерограми, поділене на максимальне прискорення у початковому спектрі відгуку та помножене на 100%.
- Кількість ітерацій – кількість разів, на яку уточнюється акселерограма з метою мінімізації похибки;
- Кількість частот k – кількість точок у спектрі відгуку «Частота-Прискорення», що формується із синтезованої акселерограми;
- Ступінь згасання коливань \( \delta \) – безрозмірний параметр, що враховує інтенсивність наростання сейсмічного прискорення на початку землетрусу та його згасання в кінці землетрусу;
- Коригування переміщень – можна вказати метод, за яким із акселерограми формується сейсмограма. Річ у тім, що при синтезі сейсмограми бажано, щоб початкові та кінцеві переміщення були нульовими. Оскільки сейсмограма, як правило, отримується шляхом інтегрування акселерограми, досягти нульового переміщення в кінці практично неможливо і залишається кінцеве переміщення \( d_0 \). Найпростіший спосіб – це поворот нульової лінії, коли від рівняння переміщення сейсмограми \( d(t) \) віднімається \( d_0 \cdot \frac{t}{T} \), де \( T=(n-1) \cdot dt \) –час дії акселерограми. Формально, при подвійному диференціюванні сейсмограми, скоригованої таким способом, ми отримаємо ту ж акселерограму, з якої отримували сейсмограму спочатку. Другий підхід – це коригувати акселерограму доти, поки кінцеве переміщення на сейсмограмі, отриманій шляхом інтегрування акселерограми, не стане нульовим. Недолік цього методу полягає в тому, що таке коригування акселерограми може погіршити відповідність проєктному спектру відгуку. Внаслідок цього для підвищення точності доводиться збільшувати кількість спроб синтезу.
При натисканні на кнопку Синтезувати автоматично виконується визначення синтезованої акселерограми та сейсмограми землетрусу.
Отримані дані відображаються у таблицях і можуть бути збережені у спеціалізованих форматах для подальшого використання в ПК ЛІРА. Після синтезу рівняння руху на графіку спектру, зелена лінія позначає проєктний спектр, а червона лінія – спектр відгуку синтезованої акселерограми відповідно до кількості частот, заданої користувачем.
Вважається, що запис акселерограми в межах періоду її дії можна з допустимою точністю розкласти в ряд Фур’є. На першому етапі коефіцієнти ряду Фур’є призначаються випадковими числами, після чого відбувається їх коригування відповідно до заданого спектра.
- Початковий спектр шляхом лінійної інтерполяції розбивається на \( k \) точок з постійним кроком частоти \( d\omega = \frac{\omega_{\max}}{k} \). Таким чином отримуємо набір інтерпольованих точок базового спектра відгуків «Прискорення-Частота» \( [a_{s0,i}, \omega_i] \).
- Генерується початкове рівняння прискорення за залежністю: $$ a_0(t) = \sum_{i=0}^{k} A_i \sin(\omega_i \cdot t + \phi_i) $$ де $$ \omega_i = i \cdot \frac{\omega_{\max}}{k} $$ \( A_i \) – амплітуда i-ї компоненти прискорення, на цьому етапі визначається як випадкове число; \( \phi_i \) – початкова фаза i-ї компоненти прискорення, на цьому етапі визначається як випадкове число.
- Обчислюються спектри відгуку прискорень для заданого демпфування з акселерограми \( a_0(t) \). Спектр відгуку подається у вигляді набору точок \( [a_{spec.i}, \omega_i] \).
- Для кожної частоти коригується амплітуда \( A_i = \frac{a_{0i}}{a_{spec.i}} A_i \)
- Після корекції отримуємо нову акселерограму: $$ a_0(t)=\sum_{i=0}^{k} A_i \sin(\omega_i \cdot t + \phi_i) $$
- Оцінюємо похибку за формулою $$ \frac{\sum_{i=0}^{k} (a_{0i}-a_{spec.i})^2}{a_{s0,\max}} \cdot 100\% $$ і порівнюємо її з \( \varepsilon \).
- Якщо похибка перевищує \( \varepsilon \), то повторюємо пункти 3-6 до тих пір, поки похибка стане менше заданої або використається задана кількість ітерацій.
- Коригуємо акселерограму, щоб забезпечити задане наростання на початку та в кінці затухання.
- Генеруємо сейсмограму на основі акселерограми.
Перевага використання випадкових чисел при синтезуванні акселерограми полягає в тому, що кожного разу ми отримуємо різний результат. А це дозволяє врахувати вимогу про те, що конструкція має бути розрахована на кілька пакетів акселерограм. У разі отримання незадовільного результату можна повторювати синтез, поки не отримаємо задовільний графік спектра відгуку. Отже, таким чином можемо врахувати вимогу про те, що акселерограми за напрямками не мають бути узгоджені, оскільки при використанні випадкових чисел для кожної з компонент прискорень узгодженість практично виключена. Важливо розуміти, що кількість частот при синтезуванні має бути достатньо великою. Якщо частотний крок буде надто великим, то у проміжних точках максимальне прискорення може бути значно меншим, ніж у контрольних точках, і розрахунок за такою акселерограмою не забезпечить достатнього консерватизму.
Окрім зазначених можливостей, також було внесено незначні зміни, що спрощують роботу проєктувальника:
- Текстові повідомлення розрахункового процесора переведені з ANSI на UNICODE;
- При зборі зусиль в еквівалентний стержень враховано жорсткі вставки в пластинах;
- Додано можливість перемикати завантаження за допомогою стрілок на клавіатурі (Shieft+Up або Shieft+Down);
- Додано можливість входити в редактор навантажень, перебуваючи в режимі результатів розрахунку;
- Прискорено роботу скриптів користувацьких результатів.
Металеві конструкції
Підбір і перевірка металевих конструкцій у ПК ЛІРА 10.16 виконується з урахуванням таких розділів: Chapter D – Design of Members for Tension, Chapter E – Design of Members for Compression, Chapter F – Design of Members for Flexure, Chapter G – Design of Members for Shear, Chapter H – Design of Members for Combined Forces and Torsion. Також є можливість активувати перевірку прогинів та гнучкості. Розрахунок виконується для таких типів перерізів: прокатний двотавр, прокатний швелер, гнуто-зварна коробка, кругла труба, прокатний тавр, кутик, зварний симетричний двотавр, зварний швелер, зварна коробка, зварний тавр.
У параметрах конструювання передбачена можливість вибору підходу до проєктування за граничними зусиллями: LRFD (Load and Resistance Factor Design) або ASD (Allowable Strength Design).
Суть підходу LRFD полягає в тому, що навантаження збільшуються коефіцієнтами надійності (коефіцієнти навантажень), а опір елементів зменшується коефіцієнтами надійності матеріалу (\(\Omega\)).
Суть підходу ASD полягає в тому, що використовуються характеристичні (незбільшені) навантаження, а опір елемента зменшується коефіцієнтом запасу міцності (\(\varphi\)).
При проєктуванні конструкцій за критерієм міцності, підхід LRFD, як правило, забезпечує менше споживання матеріалу, тому перевага надається використанню саме цього підходу.
Є можливість задавати власні коефіцієнти для перевірки за кожним із наступних критеріїв: розтяг, стиск, згин, зсув і кручення.
Для розрахунків загальної стійкості задається розрахункова довжина елементів відносно осей Y1 та Z1, розрахункова довжина за крутильною формою втрати стійкості та розрахункова довжина за згинальною формою втрати стійкості. Розрахункові довжини можна задати через абсолютне значення або через коефіцієнт до фактичної довжини конструктивного елемента, чи як розрахункову довжину, призначену елементу в режимах Розрахункові довжини або Табличне редагування.
Для розрахунків деяких типів перерізів на зсув може бути задана наявність ребер жорсткості та їхній крок.
Важливо! При перевірці елементів на згин автоматично визначається форма епюра згинального моменту в прольоті конструктивного елемента, щоб визначити коефіцієнт втрати стійкості за згинально-крутильною формою \( C_b \). Якщо елементу задані розкріплення для прогинів, то аналізу підлягає не весь конструктивний елемент, а тільки ділянка між розкріпленнями прогинів, в якій знаходиться досліджуваний скінченний елемент.
Для елементів може бути активована перевірку на гнучкість для стиснутих або розтягнутих елементів.
Під час розрахунків на експлуатаційну придатність може бути активовано перевірку за прогинами.
Для розрахунку прогинів рекомендується використовувати комбінації ASD згідно з ASCE/SEI 7-22 або комбінації з Appendix CC2, підрозділ СС2.2.1 Vertical Deflections.
Для коректного визначення прогинів рекомендується задавати розкріплення для прогинів для елементів, що перевіряються.
Граничні значення прогинів встановлюються відповідно до вимог проєкту. Рекомендовані орієнтовні значення можна знайти в стандарті ASCE/SEI 7-22, розділ СС2.2.1 Vertical Deflections.
Для перегляду результатів конструюючого розрахунку необхідно вибрати норми AISC і вказати критерій розрахунку (Зусилля/РСЗ/РСН). За необхідності можуть відображатися результати за міцністю (розтяг, стиск, згин, зсув, кручення, комбінація різних факторів), результати за гнучкістю для кожної локальної осі стержня, а також прогини.
Для перегляду також доступна таблиця результатів з відображенням трасування розрахунку за кожним окремим фактором.
У загальному випадку опорні ділянки балки можуть мати різну конструкцію. Наприклад, кінцеві опори виконують з додатковими ребрами жорсткості, а в центральних ділянках встановлюють тільки одне ребро на опору.
У попередніх версіях ПК ЛІРА 10 можна було задати тільки загальний вид для всіх опорних ділянок, тому для суцільного прольоту доводилося створювати кілька параметрів конструювання та розбивати конструктивний елемент на окремі ділянки. У версії ЛІРА 10.16 реалізовано можливість задавати параметри опорного елемента для початку, кінця та проміжних точок прольоту. Ця функція доступна у випадках, коли опорні ділянки аналізуються на основі епюри згинального моменту або з урахуванням розкріплень прогинів.
При проєктуванні металоконструкцій за стандартом Eurocode 3 використовується зсувне запізнювання відповідно до Розділу 3 стандарту EN 1993-1-5. У попередніх версіях програмного комплексу користувач мав самостійно задавати тип і довжину прольоту для ідентифікації згідно з таблицею 3.1 стандарту EN 1993-1-5. На одному з етапів версії ЛІРА 10.14, було реалізовано можливість визначати зони прольотів, базуючись на розкріпленнях прогинів. У цьому випадку прив’язка виконувалась до схеми на рис. 3.1 стандарту EN 1993‑1‑5, що в загальному випадку не давало універсального рішення, оскільки її використання дозволяється тільки за умови, що різниця між довжинами суміжних прольотів не перевищує 50 % або довжина консолі не перевищує 50 % довжини примикаючого прольоту.
Для загального випадку розмір прольоту \( L_e \) оцінюють, як відстань між двома нульовими точками діючих моментів. У версії 10.16 було реалізовано автоматичне визначення довжин прольотів. Для визначення коефіцієнта редукції ширини полиці \( \beta \) за основу були взяті рекомендації [B. Johansson, R. Maquoi, G. Sedlacek, C. Müller, D. Beg. Commentary and worked examples to EN 1993-1-5 “Plate structural elements”]. У цьому посібнику в Розділі 3 Effective width approaches in design розглядається загальний випадок для прольоту, який навантажений рівномірно розподіленими та зосередженими силами. Параметр \( \beta \) визначається за рис.3.13 з таблиці зазначеного посібника.
$$ \beta = \left[1 + 4\left(1 + \Psi\right)\frac{b}{L} + 3.2\left(1 - \Psi\right)\frac{b^2}{L^2}\right]^{-1} $$
Він залежить від довжини прольоту \( L \), ширини полиці \( b \) та коефіцієнта форми епюри згинального моменту \( \varPsi \), що визначається як відношення, збільшене у чотири рази \( \frac{\Delta M}{M_{max}} \), де: \( \Delta M \) – максимальна різниця між фактичним моментом і моментом, що лінійно змінюється від 0 до \( M_{max} \), а \( M_{max} \) – максимальний момент у прольоті.
Наявність опори в межах прольоту визначається за таким правилом:
Якщо ділянка є кінцевою і в ній присутня поперечна сила, то в точці встановлено опору. Якщо ділянка відповідає точці максимального моменту в прольоті і коефіцієнт \( \varPsi > 0 \), то в точці встановлено опору. В усіх інших випадках ділянка вважається прольотною.
Для того щоб прольоти автоматично розпізнавались на основі фактичної епюри згинального моменту, необхідно в параметрах прольоту активувати відповідну радіокнопку.
В Eurocode 8 розглядаються два основні підходи до застосування лінійно-спектрального методу для оцінки сейсмостійкості. Перший підхід – використання фактичних очікуваних пружних спектрів відгуку згідно з підрозділами Eurocode 8 3.2.2.2 Спектр пружних реакцій для горизонтальних компонент сейсмічного впливу та 3.2.2.3 Спектр пружних реакцій для вертикальної компоненти сейсмічного впливу.Другий підхід – застосування редукованих (фіктивних) спектрів відгуку згідно з підрозділом 3.2.2.5 Розрахунковий спектр для пружного аналізу,У цьому випадку спектри зменшуються з урахуванням розсіювання енергії в дисипативних зонах конструкції. При використанні першого підходу ми отримуємо значні запаси міцності за рахунок дуже високих сейсмічних навантажень, однак це дозволяє проєктувати будівлю без необхідності дотримання спеціальних вимог щодо формування дисипативних зон. Натомість при застосуванні другого підходу потрібно визначити коефіцієнт поведінки q і забезпечити, щоб під час сейсмічної активності енергія коливань розсіювалась у спеціально передбачених дисипативних зонах. Зазвичай у моментних рамах такими зонами є ділянки балок у місцях їх примикання до колон. Згідно з таблицею 6.3 Eurocode 8, при коефіцієнті поведінки 1.5 < q < 2 можуть використовуватись перерізи 1, 2, 3 класу, для 2 < q < 4 дозволено тільки перерізи 1 та 2 класу, а при q > 4 дозволяється використовувати тільки перерізи 1 класу.
У ПК ЛІРА 10.16 вимоги щодо обмеження перерізів 3 і 4 класів можна реалізувати, вказавши відповідний варіант у розкривному списку Мінімальний допустимий клас перерізу при сейсмічних навантаженнях.
Пластичні зони повинні формуватися в балках, тоді як у колонах виникнення пластичних деформацій не допускається. Для реалізації цього принципу у Eurocode 8, підрозділі 4.4.2.3 Умови загальної та локальної пластичності надано відповідні рекомендації. Згідно з ними, в точках примикання колон до балок сумарний несучий момент колон має перевищувати сумарний несучий момент балок у 1.3 рази. Для врахування цієї вимоги для колон, у параметрах конструювання потрібно активувати чек Реалізувати принцип сейсмостійкості «слабка балка – сильна колона» За необхідності вкажіть коефіцієнт, з яким момент від балок буде враховуватися в додатковій сейсмічній комбінації.
У розрахунку цей принцип реалізується наступним чином:
- Перевіряється, чи є елемент колоною. Якщо елемент не розташований вертикально, цей принцип ігнорується;
- У вузлах елемента визначаються горизонтальні та похилі примикаючі елементи, які мають задані параметри конструювання сталевих елементів відповідно до Eurocode 3. Якщо такі елементи відсутні, принцип ігнорується.
- Для кожного локального напрямку y та z елемента колони визначається сума проєкцій граничних пластичних моментів \( M_{yb} \), \( M_{zb} \)які можуть бути накопичені балками/розкосами. Якщо балка примикає до вузла шарнірно за відповідним крутильним напрямком, то її граничний момент у цій сумі не враховується.
- Загальна гранична величина моменту у вузлі розподіляється між примикаючими колонами пропорційно до їх жорсткостей.
- За всіма сейсмічними комбінаціями визначається максимальне та мінімальне осьове зусилля \( N_{min}, N_{max} \).
- Колона додатково перевіряється на такі фіктивні комбінації навантажень:
$$ \begin{array}{|c|c|c|} \hline N_{min} & M_{yb} & 0 \\ \hline N_{min} & -M_{yb} & 0 \\ \hline N_{min} & 0 & M_{zb} \\ \hline N_{min} & 0 & -M_{zb} \\ \hline N_{max} & M_{yb} & 0 \\ \hline N_{max} & -M_{yb} & 0 \\ \hline N_{max} & 0 & M_{zb} \\ \hline N_{max} & 0 & -M_{zb} \\ \hline \end{array} $$
У програмному комплексі ЛІРА 10 реалізовано можливість задання змінних перерізів для стержневих елементів конструкцій. Це дозволяє моделювати балки, колони та інші елементи, у яких розміри поперечного перерізу змінюються лінійно вздовж довжини елемента. Починаючи з версії ПК ЛИРА 10.16, така можливість доступна для розрахунку симетричного двотавра, несиметричного двотавра та зварної коробки згідно з вимогами Eurocode 3. Розрахунок виконується для поточного значення перерізу вибраного елемента аналогічно до перерізів постійного розміру, але є певні відмінності. По-перше, не виконується розрахунок на згинальної форми. По-друге, не враховується ефект зсувного запізнювання. По-третє, під час визначення розрахункових довжин елементів виконуються додаткові перетворення. Це пояснюється тим, що розрахункова довжина в кожній точці прольоту елемента зі змінним перерізом є різною. Якщо відоме значення розрахункової довжини елемента \( l_{ef.bas} \) (базове) при певному значенні моменту інерції \( I_{bas} \),то розрахункова довжина елемента в будь-якій іншій точці з поточною координатою x (в місцевих осях стержня) може бути визначена:
$$ l_{efx} = l_{ef.bas} \cdot \sqrt{\frac{I_x}{I_{bas}}} $$
Користувач може вибрати критерій, за яким задано базову розрахункову довжину. Варіанти представлені на рисунку нижче. Якщо розрахункова довжина задана безпосередньо елементам, рекомендується вибрати параметр Використовувати постійну розрахункової довжини.
У СНіП II-23-81 і в нормах інших країн, розроблених на його основі, перевірки місцевої стійкості для стінок центрально стиснутих симетричних двотаврів за таблицею 27, найбільш жорстко обмежують гнучкість стінки, не враховуючи при цьому її фактичний напружений стан. Ці обмеження базуються на припущенні, що втрата місцевої стійкості не повинна відбуватися раніше, ніж втрата загальної стійкості. У деяких випадках це може призводити до надмірного запасу міцності. Наприклад, при буквальному застосуванні норм часто можна отримати неприпустимий відсоток використання за місцевою стійкістю, навіть у цілком безпечних ситуаціях з незначними навантаженнями. Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, у таких випадках розрахунок виконується за таким алгоритмом:
$$ \frac{|N| \gamma_n}{\gamma_c \varphi_z A} \le \frac{3,6152 \chi R_y}{\bar{\lambda}_w^{-2}} $$
$$ \chi = \begin{cases} \frac{167\psi^5 - 995.75\psi^4 + 991.45\psi^3 - 398.0875\psi^2 + 75.24334\psi}{9} + 1, & \text{if } 0 < \gamma \le 4 \\ 0.08 \psi + 1.643, & \text{if } 4 < \gamma \le 10 \\ \frac{0.1 \psi + 15.407}{9} \le 1.8, & \text{if } \gamma > 10 \end{cases} $$
Тут коефіцієнт \( \chi \) визначається шляхом апроксимації даних таблиці 1, наведеної в книзі [Б.М. Броуде, В.И. Моисеев. Устойчивость прямоугольных пластинок с упругим защемлением продольных сторон. Строительная механика и расчёт сооружений №1, 1982, стр. 39-42].
$$ \Psi = \frac{\gamma}{10} $$
$$ \gamma = \frac{G I_{fx}}{h_w D} $$
$$ I_{fx} = \frac{b_f t_f^3}{3} $$
$$ D = \frac{E t_w^3}{12(1-\mu^2)} $$
Вид навантаження використовується для визначення коефіцієнта \( \varPsi \) відповідно до таблиць Н.1, Н.2, Н.5 ДБН В.2.6-198:2014; табл. 77, 78, 79 СНіП II-23-81; табл. Ж.1, Ж.2, Ж.5 СП 16.13330.2017. Вид навантаження можна задати вручну з переліку вказаних таблиць. Починаючи з версії ПК ЛІРА 10.16, також доступна можливість автоматичного визначення виду навантаження на основі епюри згинального моменту.
Якщо вид розпізнається автоматично, то навантаження визначається за такою процедурою:
- Конструктивний елемент ділиться на окремі прольоти з урахуванням розкріплень прогинів;
- Обирається проліт, в якому знаходиться елемент, що розглядається;
- Для кожного навантаження (зусилля/РСЗ/РСН), що перевіряється, вздовж точок прольоту конструктивного елемента визначаються згинальні моменти M і координатні прив’язки \( X \);
- Визначається максимальний момент у прольоті \( M_{max} \);
- Формуються базисні епюри з табл. Н.1, Н.2, Н.5 ДБН В.2.6‑198:2014; табл. 77, 78, 79 СНіП II‑23‑81; табл. Ж.1, Ж.2, Ж.5 СП 16.13330.2017 через координату X і максимальний момент \( M_{max} \):
- зосереджене навантаження в центрі балки, шарнірно спертої по краях: $$ M_1(x) = \begin{cases} 2 \cdot M_{\max} \cdot \frac{(L-x)}{L}, & x \ge \frac{L}{2} \\ 2 \cdot M_{\max} \cdot \frac{x}{L}, & x < \frac{L}{2} \end{cases} $$
- зосереджене навантаження в 1/4 балки, шарнірно спертої по краях: $$ M_{21}(x) = \begin{cases} 4 \cdot M_{\max} \cdot \frac{x}{L}, & x \le \frac{L}{4} \\ \frac{4}{3} \cdot M_{\max} \cdot \frac{x}{L}, & x > \frac{L}{4} \end{cases} $$
- зосереджене навантаження в 3/4 балки, шарнірно спертої по краях: $$ M_{22}(x) = \begin{cases} \frac{4}{3} \cdot M_{\max} \cdot \frac{x}{L}, & x \le \frac{3L}{4} \\ 4 \cdot M_{\max} \cdot \frac{L-x}{L}, & x > \frac{3L}{4} \end{cases} $$
- два зосереджених навантаження: в 1/3 і 2/3 на балці, шарнірно спертій по краях: $$ M_3(x) = \begin{cases} 3 \cdot M_{\max} \cdot \frac{x}{L}, & x \le \frac{L}{3} \\ M_{\max}, & \frac{L}{3} < x < \frac{2L}{3} \\ 3 \cdot M_{\max} \cdot \frac{L-x}{L}, & x \ge \frac{2L}{3} \end{cases} $$
- зосереджене навантаження в центрі балки, жорстко спертої по краях: $$ M_{41}(x) = \begin{cases} M_{\max} \cdot \left(1 - \frac{4x}{L}\right), & x < \frac{L}{2} \\ M_{\max} \cdot \left(\frac{4x}{L} - 3\right), & x \ge \frac{L}{2} \end{cases} $$ $$ M_{42}(x) = -M_{41}(x) $$
- 6) рівномірно розподілене навантаження на балку, шарнірно сперту по краях: $$ M_5(x) = 4M_{\max} \cdot x \cdot \frac{L-x}{L^2} $$
- рівномірно розподілене навантаження на балку, жорстко сперту по краях: $$ M_{61}(x) = M_{\max} \cdot \left(1-8x \cdot \frac{L-x}{L^2}\right) $$ $$ M_{62}(x) = -M_{61}(x) $$
- лінійна епюра згинального моменту, коефіцієнти k та c визначаються за методом найменших квадратів відносно фактичної епюри: $$ M_7(x) = k \cdot x + c $$
- зосереджене навантаження на кінці консолі: $$ M_{81}(x) = M_{\max} \cdot \frac{x}{L} $$ $$ M_{82}(x) = M_{\max} \cdot \frac{L-x}{L} $$
- рівномірно розподілене навантаження по консолі: $$ M_{91}(x) = M_{\max} \cdot \frac{x^2}{L^2} $$ $$ M_{92}(x) = M_{\max} \cdot \frac{(L-x)^2}{L^2} $$
- Для кожної з базисних епюр \( M_i(x) \) для балок або консолей обчислюється сума квадратів відхилень між базисною епюрою та фактичною епюрою.
- Базисна епюра, для якої сума квадратів відхилень є мінімальною, використовується в подальших розрахунках відповідно до табл. Н.1, Н.2, Н.5 ДБН В.2.6-198:2014; табл. 77, 78, 79 СНіП II-23-81; табл. Ж.1, Ж.2, Ж.5 СП 16.13330.2017 для отримання коефіцієнта \( \varPsi \).
Ґрунти
Модуль ҐРУНТ доповнено можливістю розрахунку паль на спільну дію вертикальної та горизонтальної сили і моменту згідно з вимогами ДБН В.2.1-10:2009 (розрахунок ґрунтується на методиці СНіП 2.02.01-83*).
Для виконання розрахунку необхідно задати палі розрахункові горизонтальні сили та/або моменти і активувати прапорець Розрахувати стійкість основи, що оточує палю.
У результатах розрахунку в Редакторі ґрунту для кожної палі відображаються значення: коефіцієнтів деформації \( \alpha_{\varepsilon} \), коефіцієнтів редукції \( dK \), глибини умовного защемлення вістря палі \( l_{1} \), розрахункового і граничного тиску на ґрунт по бічній поверхні палі \( \sigma_z \), розрахункової глибини (глибина розташування перерізу палі в ґрунті) \( z \), горизонтального переміщення \( u \) кута повороту палі \( \varPsi \) для осей X та Y.
Також можна побачити графіки поперечної сили \( Q \), розрахункового згинального моменту \( M \), розрахункового тиску на ґрунт по бічній поверхні \( \sigma_z \) та граничного тиску на ґрунт по бічній поверхні \( \sigma_{zu} \) залежно від глибини розташування перерізу палі в ґрунті \( z \).
Для загальної оцінки стійкості основи в Аналізі моделі доступні мозаїки коефіцієнта використання \( K_h \) та ступеня бічної пластичності \( K_{pl} \).
Коефіцієнт використання визначається за формулою: \( K_h = \frac{\left| \sigma_z \right|}{\left| \sigma_{zu} \right|} \), а ступінь бічної пластичності визначається за формулою: \( K_{pl} = 1 - dK \).
- Оптимізовано алгоритм побудови шарів ґрунту за даними свердловин;
- Розрахунок несучої здатності гвинтових паль за Eurocode 7 перероблено відповідно до рекомендацій німецького посібника Recommendations on Piling (EA-Phäle) від German Geotechnical Society;
- Для паль, заданих за допомогою архітектурних елементів, реалізовано можливість редагування локальної системи координат.
Імпорт та експорт
У ПК ЛІРА 10.16 оновлено плагін зв’язку з Revit 2025, у порівнянні з плагінами для попередніх версій Autodesk Revit змінено як функціонал, так і зовнішній вигляд.
Експорт аналітичної моделі виконується із застосуванням проміжного файлу (формат *.2lira). Для передачі результатів розрахунку в Revit проміжний файл доповнюється даними з ПК ЛІРА 10.16, які потім зчитуються плагіном у середовищі Revit.
Під час експорту перерізів доступний вибір набору даних, що імпортуються з Revit:
- Через бібліотеку зіставлень (користувач може вибрати відповідні профілі з бібліотеки ПК ЛІРА);
- Параметричні характеристики (із моделі Revit отримується тип перерізу та його геометричні характеристики);
- Жорсткісні характеристики (із моделі Revit отримуються розрахункові характеристики перерізу, і в ПК ЛІРА формується переріз, заданий чисельним описом).
Під час експорту матеріалів доступний вибір набору даних, що отримуються з Revit:
- Через бібліотеку зіставлень (користувач може вибрати відповідні матеріали з бібліотеки ПК ЛІРА);
- За чисельними характеристиками фізичних параметрів матеріалу (модуль пружності, коефіцієнт Пуассона, коефіцієнт теплового розширення тощо).
Відображення результатів – у Revit доступне відображення результатів підбору армування як для плит, так і для стержневих елементів.
