Модуль CFSTruss является неотъемлемой частью CFSTEEL и предназначен для расчёта ферм из стальных тонкостенных холодногнутых профилей. Реализован полный цикл расчёта конструкций, включающий ввод общих данных, формирование схемы фермы, конструктивное оформление фермы, назначение нагрузок, расчёт фермы, просмотр результатов, документирование.
Предусмотрены три системы ферм:
Система ферм 1:
Все элементы фермы (пояса и решётка) выполняются из спаренных (стенка к стенке) профилей. Узлы решаются на листовых фасонках, заведённых между профилями.
Система ферм 2:
Пояса фермы состоят из двойных профилей, разведённых на расстояние, равное высоте сечения профиля решётки, располагаемого горизонтально. Решётка состоит из одинарных профилей, расположенных горизонтально.
Система ферм 3: Пояса из одинарных профилей располагаются горизонтально и ориентированы навстречу друг другу. Решётка состоит из горизонтально расположенных одинарных профилей.
Элементы фермы в зависимости от системы могут выполняться из следующих типов сечений холодногнутых профилей: Швеллер, С-образное сечение, С-образное сечение с двойными отгибами, С-образное сечение с рифом на стенке, Сигма- образное сечение.
Формирование схемы фермы
Для формирования схемы фермы имеется развитый Генератор ферм, позволяющий создать геометрическую схему конструкции, присвоить элементам фермы сечения и стали, а также ввести некоторые другие конструктивные параметры.
Помимо Генератора схема фермы может быть подгружена из внешнего файла формата DXF, полученного в какой-либо CAD-системе.
Дальнейшее уточнение и редактирование схемы производится в окне Редактора, где предусмотрен широкий перечень операций с узлами, элементами, группами элементов, опорами.
Конструирование фермы
Конструирование предусматривает введение параметров фермы и её элементов для последующего конструктивного расчёта.
Назначение нагрузок
Предусмотрены различные виды нагрузок. Это могут быть сосредоточенные силы, приложенные к узлам или элементам или же распределённые нагрузки. Распределённые нагрузки могут быть равномерными или распределёнными по трапеции и приложены непосредственно к стержню или на горизонтальную проекцию стержня.
Нагрузки на ферму прикладываются в виде Загружений, из которых в свою очередь формируются Сочетания загружений.
Расчёт фермы
Статический расчёт ферм выполняется Методом Конечных Элементов с учётом осевых и изгибных деформаций.
Конструктивный расчёт производится в соответствии с Российскими нормами СП 260.1325800.2016 в форме проверок сечений, назначенных при компоновке модели фермы. В зависимости от характера работы элемента (осевое растяжение или сжатие, растяжение с изгибом, сжатие с изгибом) производятся проверки прочности полного сечения элемента, прочности сечения, ослабленного отверстиями для болтов в пределах длины элемента и в месте прикрепления, проверки устойчивости элемента по изгибной форме, крутильной/изгибно-крутильной формам, проверки при совместном действии осевой сжимающей силы и момента (в том числе, момента от несовпадения центров тяжести полного и редуцированного сечений). В сжатых элементах из спаренных профилей производятся проверки прочности и устойчивости отдельной ветви. Также проверяется гибкость элементов на предельные значения.
В системе ферм 1 для элементов решётки реализован расчёт прикрепления их к поясам через узловые фасонки. Это может быть проверочный расчёт в случае предварительного задания пользователем количества болтов в прикреплении или же программа сама назначает количество болтов с их расстановкой с учётом предпочтений, заданных пользователем, конструктивных ограничений, правил расстановки болтов и расчётных критериев. При этом производятся расчёты на прочность сечения элемента с учётом ослабления отверстиями для болтов, расчёт на смятие элемента, расчёт на смятие узловой фасонки, расчёт по срезу болтов.
Результаты статического расчёта показываются в виде эпюр N, M и Q в главном окне программы, а также представляются в табличной форме. Также в графическом и табличном виде выводятся перемещения узлов фермы.
Предусмотрены разнообразные формы вывода результатов конструктивного расчёта. Для быстрой оценки инженером результатов проверок предусмотрено визуальное представление схемы фермы где каждый стержень показан цветом, отражающим значение коэффициента использования его несущей способности, а также числовое представление результатов в таблицах, сформированных по различным принципам. Для глубокого анализа результатов конструктивного расчёта какого-либо элемента может быть выведен полный перечень произведённых проверок, формулы этих проверок, пункты или номера формул из норм расчёта, по которым эти проверки произведены, а также численные значения величин, входящих в эти формулы.
Документирование
Результаты расчёта могут быть экспортированы в Microsoft Excel® либо конвертированы в формат HTML. В обоих случаях могут быть выведены результаты для отдельных элементов фермы или сформирован отчёт по всей конструкции. При этом пользователю предоставляется возможность сформировать содержание выводимой в отчёт информации путём включения или исключения отдельных пунктов.
