В комплексе SCAD предусмотрена возможность выдачи величин реакций в узлах, имеющих связи. Однако во многих случаях для больших конструктивных схем требуется детализация при исследовании поведения под нагрузкой отдельных фрагментов, каждый из которых требует различной детализации. Типичным примером могут служить конструкции с резкими концентраторами напряжений, при расчете которых в районе концентратора следует использовать достаточно густую конечно-элементную сетку. В таких случаях целесообразно выполнить общий расчет системы с использованием более грубого конечноэлементного разбиения, а затем отдельно исследовать фрагмент с концентратором напряжений.
Аналогичная ситуация возникает в тех случаях, когда для одних целей (например для сбора нагрузок на фундаменты) вполне подходит грубая сетка, а для других целей (например, детальное исследование напряженно-деформированного состояния перекрытия типового этажа и подбора арматуры в этой части конструкции) желательно применить более детальный подход.
Использование фрагментации предполагает, что воздействие отброшенной части системы моделируется нагрузками, передаваемыми ею на выделенный фрагмент, т.е. если мысленно отделить часть конструкции, то ее действие на оставшуюся часть сводится к некоторым нагрузкам. Для повышения точности решения рекомендуется создавать фрагмент «с запасом», отступая от интересующей нас границы на 2-3 ряда конечных элементов (рис. 1)
Рис. 1.
Выделение фрагмента:
слева — первоначальная
система; справа —
фрагмент с областью сгущения сетки, отстоящей от границы выделения
Режим расчета нагрузок от фрагмента схемы позволяет определить нагрузки в заданных узлах от отделенной части схемы, например, от наземной части расчетной схемы на фундаменты. Имеется возможность сохранить нагрузки как схему. Это означает, что будет создана система, состоящая только из узлов и не имеющая элементов, и будут известны нагрузки на эти узлы. Далее на этих узлах (и на других, дополнительно включаемых) можно построить детальную расчетную модель и выполнить ее расчет.
В качестве исходных данных для расчета служат группы узлов, в которых необходимо определить нагрузки, и группы элементов, примыкающих к этим узлам.
При расчете нагрузок на фундаменты задается также угол поворота участка фундамента вокруг оси Z, если оси инерции колонн не совпадают с осями фундамента под этими колоннами. Нагрузки могут быть вычислены как для каждого загружения, так и для комбинаций загружений.
При анализе усилий (реакций), действующих на фрагмент расчетной схемы при наличии некоторых динамических загружений (например, при расчете на сейсмическое воздействие), может возникнуть ситуация, при которой полученные результаты не удовлетворяют условиям равновесия, а их значения намного превышают ожидаемые. Дело в том, что результатом расчета по этому динамическому загружению является свертка перемещений или усилий по всем учитываемым формам собственных колебаний. Эта нелинейная процедура состоит в том, что суммируются квадраты результатов по каждой форме, а затем из этой суммы извлекается квадратный корень. Полученные по правилу «корень из суммы квадратов» усилия в отдельных сечениях и перемещения отдельных точек, которые возникают в процессе сейсмических колебаний, соответствуют различным моментам времени и поэтому нарушают условия равновесия.