38923

Автоматизированные системы, используемые в лабораторном проектировании

Книга

Информатика, кибернетика и программирование

После этого щелкните по кнопке – Подтвердить. После этого щёлкните по кнопке – Применить. Щелкните по кнопке Сохранить. Щелкните по кнопке – Перерисовать.

Русский

2013-09-30

6.9 MB

6 чел.

Приложение №1

Описание обучающих примеров расчёта и проектирования

конструкций, зданий и сооружений в ПК ЛИРА,

применяемых магистрантами в лабораторных работах  

во втором семестре

по дисциплине

«Автоматизированные системы, используемые в проектировании».


Лабораторная работа №1.   Расчёт плоской рамы.

Цели и задачи:

· составить расчетную схему плоской рамы;

· заполнить таблицу РСУ;

· подобрать арматуру для элементов рамы;

· законструировать неразрезную балку.

Исходные данные:

Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.1.1.

Сечения элементов рамы показаны на рис.1.2.

Материал рамы – железобетон В30.

Нагрузки:

· постоянная равномерно распределенная g1= 2.0 тс/м;

· постоянная равномерно распределенная g2 = 1.5 тс/м;

· постоянная равномерно распределенная g3 = 3.0 тс/м;

· временная длительная равномерно распределенная g4 = 4.67 тс/м;

· временная длительная равномерно распределенная g5 = 2.0 тс/м;

· ветровая (слева) Р1 = –1.0 тс;

· ветровая (слева) Р2 = –1.5 тс;

· ветровая (слева) Р3 = – 0.75 тс;

· ветровая (слева) Р4 = –1.125 тс;

· ветровая (справа) Р1 = 1.0 тс;

· ветровая (справа) Р2 = 1.5 тс;

· ветровая (справа) Р3 = 0.75 тс;

· ветровая (справа) Р4 = 1.125 тс.

Рис. 1.1. Схема рамы

Рис.1.2. Сечения элементов рамы

Расчет произвести в четырех загружениях, показанных на рис. 1.3.

 

  

Рис.1.3. Схемы загружений рамы

Создание новой задачи

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИРА 9.4.

 Этап 1. Создание новой задачи

  •  Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл ð Новый (кнопка   на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.1.4) задайте следующие параметры:
  •  имя создаваемой задачи – Пример 1 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
  •  признак схемы – 2Три степени свободы в узле (два перемещения и поворот) X0Z.
  •  После этого щелкните по кнопке Подтвердить.
  •  


Рис.1.4. Диалоговое окно Признак схемы

Создание геометрической схемы рамы

Этап 2. Создание геометрической схемы рамы

  •  Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте:
  •  Шаг вдоль первой оси:  Шаг вдоль второй оси:

                    L(м) N                           L(м) N

                      4    1                             6    1

                      3    1                             4    1.

  •  Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.1.5).
  •  После этого щёлкните по кнопке  Применить.

Рис.1.5. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

Сохранение информации о расчетной схеме

  •  Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл ð Сохранить (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
  •  имя задачи – Пример1;
  •  папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LData).
  •  Щелкните по кнопке Сохранить.

Задание граничных условий

Этап 3. Задание граничных условий

 Вывод на экран номеров узлов и элементов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Номера элементов.
  •  После этого перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
  •  Щелкните по кнопке Перерисовать.

 На рис.1.6 представлена полученная схема.

Рис.1.6. Нумерация узлов и элементов расчетной схемы

Выделение узлов № 1 и 2

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите узлы № 1 и 2 (узлы окрашиваются в красный цвет).

Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных узлов "резинового окна".

 

Задание граничных условий в узлах № 1 и 2

  •  С помощью пункта меню Схема ð Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.1.7).
  •  В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY).
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).

Рис.1.7. Диалоговое окно Связи в узлах

Задание граничных условий в узле № 3

  •  Выделите узел № 3 с помощью курсора.
  •  В диалоговом окне Связи в узлах отметьте направления, по которым запрещено перемещение узла (X, Z). Для этого необходимо снять флажок с направления UY.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения узлов.

Задание жесткостных параметров

 Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам рамы

 Для расчёта необходимо задать жесткостные параметры элементов. Их количество зависит от типа конечных элементов. К этим параметрам относятся: площади поперечных сечений, моменты инерции сечений, толщина плитных и оболочечных элементов, модули упругости и сдвига, коэффициенты постели упругого основания. Общая схема задания жесткостных характеристик такова:
- вводятся числовые данные жесткостных характеристик. Каждый набор   характеристик мы будем называть
типом жёсткости или просто жёсткость. Каждому типу жесткости будет присвоен порядковый номер;
-  один из типов жесткости назначается текущим; - отмечаются элементы, которым будет присвоена текущая жесткость;
- кнопкой
Назначить всем выделенным элементам присваиваются жесткостные характеристики, содержащиеся в текущем типе жесткости.
Диалоговое окно
Жесткости элементов имеет три закладки графического меню, дающее доступ к библиотеке жесткостных характеристик. По умолчанию открывается закладка Стандартные типы сечений. Две других закладки содержат: диалоговые окна для задания характеристик из базы типовых сечений стального проката и диалоговые окна для задания параметров пластин и объемных элементов, а также численных жесткостных параметров, соответствующих некоторым типам конечных элементов; здесь же находятся кнопки выбора типа нестандартного и тонкостенного сечений.

 Формирование типов жесткости

  •  С помощью меню Жёсткости ð Жёсткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жёсткости элементов (рис.1.8).
  •  В этом окне щелкните по кнопке Добавить для того, чтобы вывести список стандартных типов сечений.

Рис.1.8. Диалоговое окно Жёсткости элементов

 Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Брус (на экран выводится диалоговое окно для задания жёсткостных характеристик выбранного типа сечения).

  •  В диалоговом окне Задание стандартного сечения (рис.1.9) задайте параметры сечения Брус:
  •  модуль упругости – Е = 3е6 т/м2 (при английской раскладке клавиатуры);
  •  геометрические размеры – В = 60 см; Н = 40 см.
  •  Чтобы увидеть эскиз создаваемого сечения со всеми размерами, щелкните по кнопке Нарисовать.
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке Подтвердить.

Рис.1.9. Диалоговое окно Задание стандартного сечения

 

  •  Далее в диалоговом окне Жесткости элементов выберите тип сечения Тавр_Т.
  •  В новом окне Задание стандартного сечения задайте параметры сечения Тавр_Т:
  •  модуль упругости – Е = 3е6 т/м2;
  •  геометрические размеры – В = 20 см; Н = 60 см; В1 = 40 см; Н1 = 20 см.
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  Чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Добавить.

 Назначение жесткостей элементам рамы

  •  В диалоговом окне Жесткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1.Брус 60х40.
  •  Щелкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жесткости. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком на строке списка).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все вертикальные элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).

 Отметка элементов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных элементов "резинового окна".

 

  •  В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.
  •  В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2.Тавр_Т 20х60.
  •  Щелкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы.
  •  В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Назначить.

Задание нагрузок

Этап 5. Задание нагрузок

       Выбор загружения.

Допускается задание до 99 загружений. Каждому загружению присваивается номер и произвольное имя. Загружение может содержать любое количество нагрузок. Номер и имя загружения присваиваются с помощью диалогового окна Активное загружение (рис.1.10), которое вызывается из меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов). По умолчанию, в начале работы программы, принято имя Загружение 1.

     Задание нагрузок

Нагрузки на узлы и элементы задаются с помощью диалогового окна Задание нагрузок (рис.1.11), которое вызывается из меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).

Диалоговое окно содержит закладки для задания нагрузок на узлы, стержни, пластины, объемные элементы и суперэлементы, а также для задания нагрузок для расчета на динамику во времени. По умолчанию принимается, что нагрузки принадлежат одному и тому же текущему загружению, номер которого был задан заранее. Окно содержит также закладку для корректировки или удаления нагрузок текущего загружения.

В окне содержатся радио-кнопки для задания систем координат – глобальной, местной (для элемента), локальной (для узла) и направления воздействия – X, Y, Z, а также кнопки для задания статической нагрузки (коричневый цвет), заданного смещения (желтый цвет) и динамического воздействия (розовый цвет) – меню этих кнопок изменяется в зависимости от типа загружаемого конечного элемента. При нажатии этих кнопок вызывается диалоговое окно для задания параметров нагрузки. Приложенные нагрузки и воздействия заносятся в поле списка нагрузок – Текущая нагрузка.

Рис.1.10. Диалоговое окно Активное загружение

 

Формирование загружения № 1

Рис.1.11. Диалоговое окно Задание нагрузок

  •  Выделите горизонтальные элементы № 7 и 8.
  •  Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.1.11) с помощью меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на третью закладку Нагрузки на стержни (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
  •  Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 2 т/м (рис.1.12).
  •  Щелкните по кнопке Подтвердить

.

Рис.1.12. Диалоговое окно Параметры

  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке Применить.
  •  Выделите элемент № 9.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность р = 1.5 т/м.
  •  Щелкните по кнопке Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выделите элемент № 10.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность р = 3 т/м.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.

 

Формирование загружения № 2

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение (рис.1.10) с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 2.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  Выделите элемент № 7.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке трапециевидной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте параметры: Р1 = 4.67 т/м, А1 = 0.5 м, Р2 = 2 т/м, А2 = 3.5 м (рис.1.13).
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.

Рис.1.13. Диалоговое окно Параметры (трапециевидная нагрузка)

Формирование загружения № 3

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне переключите номер загружения на 3.
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите узел № 4.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок перейдите на вторую закладку Нагрузки в узлах.
  •  Затем радио-кнопками укажите систему координат Глобальная, направление – вдоль оси X.
  •  Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
  •  В этом окне введите значение P = -1 т.
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Выделите узел № 7.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
  •  В этом окне введите значение P = -1.5 т.
  •  Щелкните по кнопке  Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке Применить.
  •  Аналогично предыдущим операциям задайте нагрузки:
  •  в узле № 6 – P3 = -0.75 т;
  •  в узле № 9 – P4 = -1.125 т.

 

Формирование загружения № 4

  •  Смените номер текущего загружения на 4.
  •  Выделите узел № 4.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
  •  В этом окне введите значение P = 0.75 т.
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Аналогично предыдущим операциям задайте нагрузки:
  •  в узле № 6 – P1 = 1 т;
  •  в узле № 9 – P2 = 1.5 т;
  •  в узле № 7 – P4 = 1.125 т.

Генерация таблицы РСУ

Этап 6. Генерация таблицы РСУ

 

     В соответствии со строительными нормами расчет армирования, подбор и проверка  металлических сечений производится по наиболее опасным сочетаниям усилий. Поэтому для дальнейшей работы в системах ЛИР-АРМ и ЛИР-СТК нужно производить расчет РСУ или РСН.


Вычисление расчетных сочетаний усилий
(РСУ) производится по критерию экстремальных значений напряжений в характерных точках сечений элементов на основании правил, установленных нормативными документами (в отличие от вычисления РСН, где вычисления производятся непосредственным суммированием соответствующих значений перемещений узлов и усилий в элементах).

 

Подробное описание таблицы РСУ 

 

  •  С помощью пункта меню Нагрузки ð РСУ ð Генерация таблицы РСУ (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий (рис.1.14).
  •  В этом окне при выбранных строительных нормах СНиП 2.01.07-85 задайте следующие данные:
  •  для Загружения 1 выберите в списке Вид загружения – Постоянное (0) и щелкните по кнопке По умолчанию (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 2);
  •  для Загружения 2 выберите в списке Вид загружения – Временное длит. (1) и щелкните по кнопке По умолчанию (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 3);
  •  для Загружения 3 выберите в списке Вид загружения – Кратковременное (2), в текстовом поле № группы взаимоисключающих загружений задайте 1, в текстовом поле Коэффициент надежности задайте величину 1.4 и после этого щелкните по кнопке  – Применить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 4);
  •  для Загружения 4 (повтор данных загружения 3) выберите в списке Вид загружения – Кратковременное (2), в текстовом поле № группы взаимоисключающих загружений задайте 1, в текстовом поле Коэффициент надежности задайте величину 1.4 и после этого щелкните по кнопке Применить.
  •  Закройте диалоговое окно щелчком по кнопке – Подтвердить.

Рис.1.14. Диалоговое окно Расчетные сочетания усилий.

Расчетные сочетания усилий

В программном комплексе предусмотрено автоматизированное формирование расчетных сочетаний усилий (РСУ), соответствующее нормативным документам, действующим в проектировании объектов строительства.

Вычисление РСУ заключается в следующем.

В общем случае напряженно-деформированного состояния критерием определения опасного РСУ служит экстремум упругого потенциала в какой-либо точке тела при действии на него усилий от многих загружений. В такой постановке легко учитываются особенности напряженного состояния конечных элементов различного типа. Это позволяет значительно сократить количество рассматриваемых РСУ, не утратив наиболее опасных из них.

Так, например, для стержневых элементов задача выбора РСУ сводится к нахождению экстремальных значений нормальных и касательных напряжений, вычисленных в характерных точках сечения. Поэтому и критериями здесь являются экстремальные напряжения в этих точках сечения.

В элементах плоского напряженного состояния, плитах и оболочках задача выбора РСУ сводится к рассмотрению огибающих кривых напряжений в зависимости от угла наклона главных площадок.

Общие правила формирования таблицы РСУ следующие:

  •  параметры расчетных сочетаний задаются для каждого из загружений задачи;
  •  каждое РСУ относится к одному из предусмотренных нормативными документами видов сочетаний;
  •  реализовано 8 видов загружений, с помощью которых программно обеспечивается их корректная логическая взаимосвязь. При этом существует возможность учета знакопеременности, взаимоисключения и сопутствия загружений. Каждому из видов загружений присвоен номер:
  •  – постоянное;
  •  – временное длительное;
  •  – кратковременное;
  •  – крановое;
  •  – тормозное;
  •  – сейсмическое;
  •  – особое (кроме сейсмического);
  •  – мгновенное;
  •  – ветровое статическое при учете пульсации ветра.

Эта классификация несколько отличается от нормативной. Так, например, снеговое загружение или гололед не выделены в отдельную группу. Но пользователь может по своему усмотрению назначить им вид загружения – либо длительное, либо кратковременное, что и оговорено в нормах.

  •  Программным комплексом автоматически (по умолчанию) генерируются параметры, соответствующие текущему виду загружения. Однако, пользователь может по своему усмотрению изменить любой из параметров;
  •  все операции по формированию РСУ выполняются с помощью диалогового окна Расчетные сочетания усилий (рис.1.14);
  •  данные для формирования РСУ могут быть введены до расчета, в режиме формирования расчетной схемы, или после расчета, в режиме визуализации результатов расчета.

  Внимание. Термин загружение используется в следующих случаях:
Номер загружения – уникальный номер, заданный пользователем для определенной группы нагрузок, действующих на схему одновременно;
Вид загружения – наименование вида загружения, установленное в ПК ЛИРА.

 

Параметры РСУ

Таблица РСУ должна быть составлена для всех загружений, принятых в задаче. Поэтому первым параметром РСУ в верхней части диалогового окна помещен счетчик. Порядок следования номеров загружений может быть произвольным.

Каждое загружение может иметь название.

Номер загружения устанавливается в первый столбец заполняемой таблицы. Полностью вы ее видите в нижней части диалогового окна, а частично – в списке поля Коэффициенты для РСУ. Список можно прокручивать по строкам и по столбцам.

Все параметры, определяющие РСУ, разделены на две группы: собственно Параметры РСУ и Коэффициенты РСУ. Параметры РСУ включают:

  •  Коэффициенты надежности по нагрузке gf. Коэффициенты, формируемые по умолчанию, имеют такие значения:

 постоянные загружения gf = 1.1;

 временные длительные gf = 1.2;

 кратковременные gf = 1.2;

 мгновенные gf = 1.4;

 особые gf = 1.0.

  •  Доля длительности yg. Коэффициент, показывающий, какая часть нагрузки в рассматриваемом загружении принимается как длительно действующая. По умолчанию генерируются такие значения:

 постоянное и длительно действующие загружения yg = 1.0;

 кратковременные yg = 0.35;

 крановые загружения yg = 0.6;

 прочие загружения yg = 0.0;

  •  Сопутствующие загружения. Имеются в виду загружения (не более двух), которые могут рассматриваться совместно с основным для данного вида загружением. Например, если основным является загружение вертикальными крановыми нагрузками, то сопутствующим является загружение горизонтальным тормозным воздействием.

Этот параметр РСУ, равно как и последующие два, введены для учета логических связей между загружениями.

  •  № группы взаимоисключающих загружений. Этим параметром вводятся ограничения на те загружения, которые в одно сочетание не могут входить одновременно. Таковыми, например, являются загружения Ветер справа и Ветер слева;
  •  Учитывать знакопеременность. Установленный флажок означает, что в РСУ следует учесть вероятность изменения знака основного усилия сочетания. К таким усилиям относятся, например, сейсмические.

На логические связи между загружениями все же налагаются некоторые ограничения:

  •  а) загружения видов 0 и 3 не могут быть знакопеременными;
  •  б) объединение загружений допускается для видов 1, 2, 7;
  •  в) загружение вида 4 (тормозное) может сопутствовать только загружению вида 3 (крановое);
  •  г) загружения видов 1, 2, 5, 6, 7 могут быть объявлены сопутствующими для загружений 1, 2, 5, 6, 7 в любой комбинации;
  •  д) двойное сопутствие (сопутствие одного и того же загружения двум другим и более) не допускается;
  •  е) никакое сопутствующее загружение не может быть включено в группы объединения и взаимоисключения;
  •  ж) допускается вводить до 9 групп объединения или взаимоисключения;
  •  з) динамическое загружение не может быть сопутствующим.

 Коэффициенты РСУ

Для каждого РСУ рассматривается три сочетания: два основных и одно особое (см. рис.1.14). В каждую строку соответственно рассматриваемому РСУ заносятся коэффициенты усилий в сочетаниях yi, i = 1,2,3.В зависимости от вида загружения значения коэффициентов генерируются по умолчанию (см. табл.1.1).

Таблица 1.1. Значения коэффициентов РСУ, принимаемых по умолчанию

Сводная таблица для вычисления РСУ приведена в ниже.

Обратите внимание на то, что для ветрового статического загружения все коэффициенты по умолчанию равны нулю. Это связано со спецификой формирования загружения ветровой нагрузкой с учетом пульсации.

Сводная таблица заполняется автоматически, по мере заполнения полей ввода в основной части окна. В таблице 12 столбцов. На рис.1.27 приведены наименования каждого из столбцов и, в качестве примера, строка №1 из сводной таблицы.

Рис.1.27. Столбцы сводной таблицы для вычисления РСУ

Сводная таблица доступна для редактирования. Любой из ее параметров можно корректировать, установив курсор на текстовое поле параметра.


Задание расчетных сечений для ригелей

Этап 7. Задание расчетных сечений для ригелей

  •  Выделите на схеме все горизонтальные элементы.
  •  С помощью меню Схема ð Расчетные сечения стержней (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчетные сечения (рис.1.15).
  •  В этом окне задайте количество расчетных сечений N = 5.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить (чтобы выполнить конструирование изгибаемого элемента, требуется вычислить усилия в трех или более сечениях).

Рис.1.15. Диалоговое окно Расчетные сечения

Статический расчет рамы

Этап 8. Статический расчет рамы

  •  Запустите задачу на расчет с помощью меню Режим ð Выполнить расчёт (кнопка на панели инструментов).

Просмотр и анализ результатов расчета

Этап 9. Просмотр и анализ результатов расчёта

  •  После расчета задачи, переход в режим результатов расчета осуществляется с помощью меню Режим ð Результаты расчета (кнопка на панели инструментов).
  •  В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учетом перемещений узлов (рис.1.16). Для отображения схемы без учета перемещений узлов выполните пункт меню Схема ð Исходная схема (кнопка на панели инструментов).

  Рис.1.16.   Расчетная схема с учётом перемещений узлов

 

Вывод на экран эпюр внутренних усилий

Выведите на экран эпюру My (рис.1.17) с помощью меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры изгибающих моментов (My) (кнопки , а затем на панели инструментов).

 

Рис.1.17. Эпюры изгибающих моментов My

 

  •  Для вывода эпюры Qz (рис.1.18), выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры поперечных сил (Qz) (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы вывести мозаику усилия My, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Мозаика My (кнопка на панели инструментов).

 

Рис.1.18. Эпюры поперечных сил Qz

 

Смена номера текущего загружения

  •  На панели инструментов Загружения смените номер загружения на 2 и щелкните по кнопке  – Применить.

 Формирование и просмотр таблиц результатов расчёта

  •  Для вывода на экран таблицы со значениями расчетных сочетаний усилий в элементах схемы, выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.1.19) выделите строку Расчетные сочетания усилий.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы "Графический Макетировщик" нужно включить радио-кнопку RPT).

 

Рис.1.19. Диалоговое окно Стандартные таблицы

  •  Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.

 

Импорт в систему ЛИР-АРМ

Расчет и конструирование сечений в системе ЛИР-АРМ

  Система ЛИР-АРМ предназначена для подбора арматуры и конструирования железобетонных стержневых и пластинчатых элементов. Проверка и конструирование сечений выполняется в соответствии с требованиями норм СНиП 2.03.01-84, ТСН102-00, ДСТУ 3760-98 и другие.

Исходными данными для работы системы является файл, подготовленный в системе ЛИР-ВИЗОР, содержащий усилия в заданных сечениях и РСУ.

Этот файл имеет формат *#00.*. Данные, характеризующие применяемые материалы и условия работы проектируемого элемента, вводятся с помощью диалоговых окон системы ЛИР-АРМ. Система имеет четыре модуля армирования, выполняющих подбор по первой и второй группам предельных состояний:

              - модуль стержень;
- модуль
балка-стенка;
- модуль
плита;
- модуль
оболочка.

Для того чтобы начать работу с системой ЛИР-АРМ, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИР-АРМ (с этого момента в отдельном окне работает модуль ЛИР-АРМ).

 

Этап 10. Импорт расчётной схемы

  •  Для импорта расчетной схемы выполните пункт меню Файл ð Импорт (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Импорт (рис.1.20) выделите файл пример1#00.пример1.
  •  Щелкните по кнопке Открыть.

Рис.1.20. Диалоговое окно Импорт

   Модуль ЛИР-АРМ также можно открыть из режима результатов расчета ЛИР-ВИЗОР с помощью меню Окно ð ЛИР-АРМ. В этом случае импортирование расчетной схемы производится автоматически.

 

  

Задание и выбор материала

 Этап 11. Задание и выбор материала

  •  С помощью меню Редактирование ð Задание и выбор материала (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Материалы (рис.1.21).

 

Рис.1.21. Диалоговое окно Материалы

 

В этом диалоговом окне включите радио-кнопку Тип и щелкните по кнопке Добавить.

  •  На экран выводится диалоговое окно Общие характеристики армирования (рис.1.22), в котором задайте следующие параметры для колонн:
  •  в раскрывающемся списке Модуль армирования выберите строку стержень;
  •  в поле Армирование включите радио-кнопку Симметричное;
  •  в поле Расчетные длины включите радио-кнопку Коэффициент расчетной длины;
  •  задайте параметры LY = 0.7, LZ = 0.7;
  •  в поле Конструктивные особенности стержней включите радио-кнопку Колонна многоэтажного каркаса: рядовая и снимите флажок Не учитывать конструктивные требования;
  •  все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить.

 

Рис. 1.22. Диалоговое окно Общие характеристики армирования

 

  •  Система возвращается к диалоговому окну Материалы. В этом окне щелкните по кнопке Назначить текущим.
  •  После этого снова щелкните по кнопке Добавить.
  •  В новом окне Общие характеристики армирования задайте параметры для балок:
  •  в поле Армирование включите радио-кнопку Несимметричное;
  •  в поле Конструктивные особенности стержней включите радио-кнопку Балка и снимите флажок Не учитывать конструктивные требования;
  •  все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.
  •  После этого щелкните по кнопке – Применить.

 

  •  В диалоговом окне Материалы включите радио-кнопку Бетон.
  •  Щелкните по кнопкам Добавить умолчание и Назначить текущим (этой операцией по умолчанию принимается бетон класса В25).
  •  В этом же окне включите радио-кнопку Арматура.
  •  Щелкните по кнопкам Добавить умолчание и Назначить текущим (этой операцией по умолчанию принимается арматура класса А-III).

Назначение материала

Этап 12. Назначение материала

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все вертикальные элементы схемы.
  •  В диалоговом окне Материалы щелкните по кнопке Назначить.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы.
  •  После этого в диалоговом окне Материалы включите радио-кнопку Тип.
  •  В списке материалов выделите строку 2.стержень и щелкните по кнопке Назначить текущим.
  •  Для назначения материалов на элементы балок щелкните по кнопке Назначить.

Назначение вида элементов

 Этап 13. Назначение вида элементов

 

Назначение вида элементов КОЛОННА

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка  на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все вертикальные элементы схемы.
  •  Из меню Редактирование ð Назначить вид элемента (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Вид элемента (рис.1.23).
  •  В этом окне, при активной радио-кнопке Колонна, щелкните по кнопке Подтвердить (вид элемента назначается для того, чтобы можно было выполнить конструирование ж/б стержневых элементов).
  •  Выполнить пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов(кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.

  •  

Рис.1.23. Диалоговое окно Вид элемента

Назначение вида элементов БАЛКА

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы.
  •  Из меню Редактирование ð Назначить вид элемента (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Вид элемента.
  •  В этом окне, при активной радио-кнопке Балка, щелкните по кнопке Подтвердить.

Назначение конструктивных элементов

Этап 14. Назначение конструктивных элементов

Вывод на экран номеров узлов и элементов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Номера элементов.
  •  Щелкните по кнопке – Перерисовать.

Назначение конструктивного элемента БАЛКА

  •  Выделите горизонтальные элементы № 7 и 8.
  •  С помощью меню Редактирование ð Назначить конструктивный элемент (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Конструктивные элементы (рис.1.24).
  •  В этом окне, при активной радио-кнопке Балка, щелкните по кнопке Подтвердить (конструктивный элемент БАЛКА назначается для того, чтобы учесть, что это именно неразрезная балка).

Рис.1.24.   Диалоговое окно Конструктивные элементы

 

Назначение конструктивного элемента КОЛОННА

  •  Выделите вертикальные элементы № 1 и 2.
  •  С помощью меню Редактирование ð Назначить конструктивный элемент (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Конструктивные элементы.
  •  В этом окне, при активной радио-кнопке Колонна, щелкните по кнопке Подтвердить (конструктивный элемент КОЛОННА назначается для того, чтобы учесть, что это именно сплошная колонна).

 

Расчёт армирования и просмотр результатов

Этап 15. Расчет армирования и просмотр результатов подбора арматуры

Подбор арматуры

  •  Запуск задачи на подбор арматуры производится из меню Режим ð Расчёт арматуры (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Расчёт (рис.1.25) включите радио-кнопку Расчёт по РСУ.
  •  Щелкните по кнопке Выполнить расчёт.
  •  После окончания расчета щелкните по кнопке Закрыть.

Рис.1.25. Диалоговое окно Расчёт

Формирование таблиц результатов подбора арматуры в текстовом формате

  •  Выполните пункт меню Результаты ð Текстовые файлы ð Формирование результатов для выбранных элементов (кнопка на панели инструментов).

Просмотр таблиц результатов подбора арматуры

  •  Для просмотра результатов подбора арматуры в текстовом формате, выполните пункт меню Результаты ð Текстовые файлы ð Результаты армирования (кнопка на панели инструментов).

Формирование и просмотр таблиц результатов подбора арматуры в формате HTML

  •  Вызовите диалоговое окно Таблицы результатов (рис.1.26) с помощью меню Результаты ð Таблицы результатов.
  •  В этом окне в поле Формат таблиц включите радио-кнопку HTML (по умолчанию в поле Элементы включена кнопка Арматура в стержнях, а в поле Создать таблицу включена радио-кнопка для всех элементов).
  •  Щелкните по кнопке Таблицу на экран.
  •  Создание таблиц результатов в других форматах производится аналогично формату HTML.

Рис.1.26. Диалоговое окно Таблицы результатов

Конструирование ригеля ж/б рамы

Конструирование ригеля железобетонной рамы

 Этап 16. Вызов чертежа балки

  •  Выполните пункт меню Результаты ð Конструирование балки (кнопка на панели инструментов).
  •  Укажите курсором на элемент № 7 (загружается модуль БАЛКА).
  •  Выполните полный расчет балки с помощью меню Расчёт (кнопка на панели инструментов).
  •  Выведите эпюру материалов, воспользовавшись пунктом меню Результаты ð Эпюра материалов (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы посмотреть чертёж балки, выполните пункт меню Результаты ð Чертёж (кнопка на панели инструментов).

Конструирование колонны ж/б рамы

Конструирование колонны железобетонной рамы

 

Этап 17. Вызов чертежа колонны

  •  Выполните пункт меню Результаты ð Конструирование колонны (кнопка на панели инструментов).
  •  Укажите курсором на элемент № 1 (загружается модуль КОЛОННА).
  •  Выполните полный расчет колонны с помощью меню Расчет (кнопка на панели инструментов).
  •  Выведите эпюру материалов, воспользовавшись пунктом меню Результаты ð Эпюра материалов (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы посмотреть чертеж колонны, выполните пункт меню Результаты ð Чертеж (кнопка на панели инструментов).

 

 

Лабораторная работа 2.  Расчёт плиты

Цели и задачи:

  •  продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы плиты;
  •  показать технику задания нагрузок и составления РСУ;
  •  показать процедуру подбора арматуры.

 Исходные данные:

Железобетонная плита размером 3 х 6 м, толщиной 150 мм. Дальняя сторона плиты свободно оперта по всей длине, ближняя – свободно оперта своими концами на колонны. Длинные стороны плиты – свободны.

Расчет производится для сетки 6 х 12.

Нагрузки:

  •  загружение 1 – собственный вес плиты;
  •  загружение 2 – сосредоточенные нагрузки Р = 1т, приложенные по схеме рис.2.1, загружение 2;
  •  загружение 3 – сосредоточенные нагрузки Р = 1т, приложенные по схеме рис.2.1, загружение 3.

Рис.2.1. Расчетная схема плиты

Создание новой задачи

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИРА 9.4.

 Этап 1. Создание новой задачи

  •  Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл ð Новый (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.2.2) задайте следующие параметры:
  •  имя создаваемой задачи – Пример2 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
  •  признак схемы – 3 – Три степени свободы в узле (перемещение и два поворота) X0Y.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Подтвердить.

Рис.2.2. Диалоговое окно Признак схемы

Создание геометрической схемы плиты

Этап 2. Создание геометрической схемы плиты

  •  С помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов) выведите на экран диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей.
  •  В таблице диалогового окна задайте шаг конечно-элементной сетки вдоль первой и второй осей:
  •  Шаг вдоль первой оси:   Шаг вдоль второй оси:

                              L(м)  N                            L(м)  N

                              0.5     6                             0.5    12.

  •  Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.2.3).
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить.

 

Сохранение информации о расчетной схеме

  •  Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл ð Сохранить (кнопка  на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
  •  имя задачи – Пример2;
  •  папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LData).
  •  Щёлкните по кнопке Сохранить.

Рис.2.3.  Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

Задание граничных условий

Этап 3. Задание граничных условий

Вывод на экран номеров узлов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать (рис.2.4) перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Перерисовать.

Полученная схема представлена на рис.2.5.

Рис.2.4. Диалоговое окно Показать

 

Рис.2.5. Нумерация узлов расчетной схемы плиты

Выделение узлов опирания

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите узлы опирания № 1, 7, 85 – 91 (узлы окрашиваются в красный цвет).

 Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием "резинового окна" вокруг группы узлов.

 

Задание граничных условий в узлах опирания

  •  С помощью пункта меню Схема ð Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.2.6).
  •  В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (Z).
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения узлов.

Рис.2.6. Диалоговое окно Связи в узлах


Задание жесткостных параметров элементам плиты

Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам плиты

Формирование типов жесткости

  •  С помощью меню Жёсткости ð Жёсткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жесткости элементов (рис.2.7).
  •  В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щелкните по третьей закладке численного описания жесткости.
  •  Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Пластины (на экран выводится диалоговое окно для задания жесткостных характеристик выбранного типа сечения).

Рис.2.7. Диалоговое окно Жесткости элементов

 В диалоговом окне Задание жёсткости для пластин задайте параметры сечения Пластины (рис.2.8):

  •  модуль упругости – Е = 3е6 т/м2 (при английской раскладке клавиатуры);
  •  коэф. Пуассона – V = 0.2;
  •  толщина – Н = 15 см;
  •  удельный вес материала – Ro = 2.75 т/м3.
  •  Подтвердите введенные данные щелчком по кнопке  – Подтвердить.

 

Рис.2.8. Диалоговое окно Задание жёсткости для пластин

  •  Чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жёсткости элементов щелкните по кнопке Добавить.

Назначение жесткостей элементам плиты

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1.Пластина Н 15.
  •  Щелкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жёсткости. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком на строке списка).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).

 Отметка элементов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием "резинового окна" вокруг группы элементов.

 

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щелкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жёсткость).


Задание нагрузок

 Этап 5. Задание нагрузок

Формирование загружения № 1

  •  Для задания нагрузки от собственного веса плиты, вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.2.9) с помощью меню Нагрузки ð Добавить собственный вес.
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы и заданном коэф. надежности по нагрузке равном 1, щелкните по кнопке – Применить (в соответствии с заданным объемным весом Ro элементы загружаются нагрузкой от собственного веса).

Рис.2.9. Диалоговое окно Добавить собственный вес

Формирование загружения № 2

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение (рис.2.10) с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 2.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.

Рис.2.10.  Диалоговое окно Активное загружение

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите узлы № 18, 46 и 74.
  •  Из меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.2.11).
  •  В этом окне для закладки Нагрузки в узлах по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.

  •  Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
  •  В появившемся окне введите значение P = 1 т (рис.2.12).
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.

Рис.2.11. Диалоговое окно Задание нагрузок

Рис.2.12. Диалоговое окно Параметры нагрузки

 

Формирование загружения № 3

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне переключите номер загружения на 3.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  Для вывода на экран номеров элементов, в диалоговом окне Показать (рис.2.4) перейдите на первую закладку Элементы и установите флажок Номера элементов.
  •  Щелкните по кнопке – Перерисовать.
  •  Выделите элементы № 14, 23, 30, 31, 42, 43, 50, 59.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок (рис.2.11) перейдите на закладку Нагрузки на пластины (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
  •  Щёлчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте параметры:
  •  P = 1 т;
  •  А = 0.25 м;
  •  В = 0.25 м.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.

Генерация таблицы РСУ

Этап 6. Генерация таблицы РСУ

  •  С помощью пункта меню Нагрузки ð РСУ ð Генерация таблицы РСУ (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчетные сочетания усилий (рис.2.13).
  •  В этом окне при выбранных строительных нормах СНиП 2.01.07-85* задайте следующие данные:
  •  для Загружения 1 выберите в списке Вид загружения – Постоянное (0) и щелкните по кнопке По умолчанию (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 2);
  •  для Загружения 2 выберите в списке Вид загружения – Временное длит. (1) и щелкните по кнопке По умолчанию (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 3);
  •  для Загружения 3 выберите в списке Вид загружения – Временное длит. (1) и щелкните по кнопке По умолчанию.
  •  Для окончания формирования таблицы РСУ, щелкните по кнопке – Подтвердить.

 

Рис.2.13. Диалоговое окно Расчётные сочетания усилий

Статический расчёт плиты

Этап 7. Статический расчет плиты

  •  Запустите задачу на расчёт с помощью меню Режим ð Выполнить расчёт (кнопка на панели инструментов).

Просмотр и анализ результатов расчёта

Этап 8. Просмотр и анализ результатов расчёта

  •  После расчета задачи, переход в режим результатов расчёта осуществляется с помощью меню Режим ð Результаты расчёта (кнопка на панели инструментов).
  •  В режиме просмотра результатов расчёта по умолчанию расчётная схема отображается с учётом перемещений узлов (рис.2.14). Для отображения схемы без учёта перемещений узлов выполните пункт меню Схема ð Исходная схема (кнопка на панели инструментов).

 

Рис.2.14. Расчетная схема с учетом перемещений узлов

 

  •  Для отображения схемы без номеров элементов, номеров узлов и приложенных нагрузок выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы снимите флажок Номера элементов.
  •  После этого перейдите на закладку Узлы и снимите флажок Номера узлов.
  •  Далее перейдите на закладку Общие и снимите флажок Нагрузки.
  •  Щелкните по кнопке – Перерисовать.

Вывод на экран изополей перемещений

  •  Выведите на экран изополя перемещений по направлению Z с помощью меню Деформации ð В глобальной системе ð Изополя перемещений ð Изополя перемещений по Z (кнопки , а затем на панели инструментов).

 

Вывод на экран мозаик напряжений

  •  Чтобы вывести на экран мозаику напряжений по Мх, выполните пункт меню Усилия ð Изополя ð Мозаика напряжений ð Mx (кнопки , а затем на панели инструментов).
  •  Для отображения мозаики напряжений по Мy, выполните пункт меню Усилия ð Изополя ð Мозаика напряжений ð My (кнопка на панели инструментов).

 

Смена номера текущего загружения

На панели инструментов Загружения смените номер загружения на 2 и щелкните по кнопке  – Применить.

 

Формирование и просмотр таблиц результатов расчёта

  •  Для вывода на экран таблицы со значениями расчетных сочетаний усилий в элементах схемы выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.2.15) выделите строку Расчетные сочетания усилий.
  •  Щелкните по кнопке – Применить (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы "Графический Макетировщик" нужно включить радио-кнопку RPT).
  •  Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.

Рис.2.15. Диалоговое окно Стандартные таблицы

Импорт расчётной схемы в систему ЛИР-АРМ

Подбор арматуры в системе ЛИР-АРМ

Для того чтобы начать работу с модулем ЛИР-АРМ, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИР-АРМ (с этого момента в отдельном окне работает модуль ЛИР-АРМ).

 Этап 9. Импорт расчётной схемы

  •  Для импорта расчетной схемы выполните пункт меню Файл ð Импорт (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Импорт (рис.2.16) выделите файл пример2#00.пример2.
  •  Щелкните по кнопке Открыть.

Рис.2.16. Диалоговое окно Импорт

 

 Запуск модуля ЛИР-АРМ также может быть произведен из режима результатов расчёта ЛИР-ВИЗОР с помощью меню Окно ð ЛИР-АРМ. В этом случае импортирование расчётной схемы производится автоматически.

 

Задание и выбор материала

Этап 10. Задание и выбор материала

  •  С помощью меню Редактирование ð Задание и выбор материала (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Материалы (рис.2.17).

 

Рис.2.17. Диалоговое окно Материалы

Рис.2.18.   Диалоговое окно Общие характеристики армирования

  •  В этом диалоговом окне включите радио-кнопку Тип и щелкните по кнопке Добавить.
  •  На экран выводится диалоговое окно Общие характеристики армирования (рис.2.18), в котором задайте следующие параметры:
  •  в раскрывающемся списке выберите модуль армирования – плита (все остальные параметры остаются заданными по умолчанию).

После этого щелкните по кнопке – Применить.

Система возвращается к диалоговому окну Материалы. В этом окне щелкните по кнопке Назначить текущим.

В диалоговом окне Материалы включите радио-кнопку Бетон.

Щелкните по кнопкам Добавить умолчание и Назначить текущим (этой операцией по умолчанию принимается бетон класса В25).

В этом же окне включите радио-кнопку Арматура.

Щелкните по кнопкам Добавить умолчание и Назначить текущим (этой операцией по умолчанию принимается арматура класса А-III).

Назначение материала

 Этап 11. Назначение материала

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все элементы схемы.
  •  В диалоговом окне Материалы щелкните по кнопке Назначить.
  •  Закройте диалоговое окно Материалы щелчком по кнопке  – Закрыть.

Расчёт армирования и просмотр результатов подбора арматуры

Этап 12. Расчет армирования и просмотр результатов подбора арматуры

Подбор арматуры

 

  •  Запуск задачи на подбор арматуры производится через меню Режим ð Расчёт арматуры (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Расчёт (рис.2.19) включите радио-кнопку Расчёт по РСУ.
  •  Щёлкните по кнопке Выполнить расчёт.
  •  После окончания расчёта щёлкните по кнопке Закрыть.

Рис.2.19. Диалоговое окно Расчёт

Просмотр результатов армирования

  •  Для просмотра информации о подобранной арматуре в одном из конечных элементов, выполните пункт меню Результаты ð Информация о подобранной арматуре (кнопка на панели инструментов) и укажите курсором на любой элемент (появляется диалоговое окно с полной информацией о выбранном элементе, в том числе и с результатами подбора арматуры).
  •  Закройте диалоговое окно щелчком по кнопке  – Закрыть.
  •  Чтобы посмотреть мозаику отображения площади нижней арматуры в пластинах по направлению оси X1, выполните пункт меню Результаты ð Пластины ð Площадь нижней арматуры вдоль X1 (кнопка на панели инструментов, которая становится доступной после выполнения пункта меню Результаты ð Результаты для пластин (кнопка на панели инструментов)).
  •  Чтобы посмотреть мозаику отображения площади нижней арматуры в пластинах по направлению оси Y1, выполните пункт меню Результаты ð Пластины ð Площадь нижней арматуры вдоль Y1 (кнопка на панели инструментов).

 

Формирование таблиц результатов подбора арматуры в текстовом формате

  •  Выполните пункт меню Результаты ð Текстовые файлы ð Формирование результатов для выбранных элементов (кнопка на панели инструментов).

 

Просмотр таблиц результатов подбора арматуры

  •  Для просмотра результатов подбора арматуры в текстовом формате, выполните пункт меню Результаты ð Текстовые файлы ð Результаты армирования (кнопка на панели инструментов).

 

Формирование и просмотр таблиц результатов подбора арматуры в формате HTML

  •  Вызовите диалоговое окно Таблицы результатов (рис.2.20) с помощью меню Результаты ð Таблицы результатов.
  •  В этом окне в поле Элементы включите кнопку Арматура в пластинах, а в поле Формат таблиц включите радио-кнопку HTML (по умолчанию в поле Создать таблицу включена радио-кнопка для всех элементов).
  •  Щелкните по кнопке Таблицу на экран.
  •  Создание таблиц результатов в других форматах производится аналогично формату HTML.

Рис.2.20. Диалоговое окно Таблицы результатов


Лабораторная работа 3. Расчёт рамы промышленного здания

 

Цели и задачи:

  •  произвести расчет плоской рамы на динамические воздействия;
  •  произвести расчет устойчивости конструкции;
  •  составить таблицу РСН;
  •  выполнить подбор и проверку стальных сечений элементов рамы.

 Исходные данные:

Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.3.1.

Сечения элементов:

  •  крайние колонны – коробка из швеллеров № 24;
  •  средние колонны – швеллер № 24;
  •  балка настила – двутавр № 36;
  •  верхний пояс фермы – два уголка 120 x 120 x 10;
  •  нижний пояс фермы – два уголка 100 x 100 x 10;
  •  стойки и раскосы фермы – два уголка 75 x 75 x 6.

Нагрузки:

  •  загружение 1 – нагрузка от собственного веса элементов схемы,
  •  загружение 2 – нагрузка от оборудования,
  •  загружение     3 – ветровая нагрузка,
  •  загружение 4 – гармоническое динамическое воздействие,
  •  загружение 5 – сейсмическое воздействие.

Рис.3.1. Расчетная схема поперечника здания

Создание новой задачи

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИРА 9.4.

Этап 1. Создание новой задачи

  •  Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл ð Новый (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.3.2) задайте следующие параметры:
  •  имя создаваемой задачи – Пример3 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
  •  признак схемы – 2 – Три степени свободы в узле (два перемещения и поворот) X0Z.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Подтвердить.

Рис.3.2. Диалоговое окно Признак схемы


Создание геометрической схемы

 Этап 2. Создание геометрической схемы

 

Добавление рамы

  •  Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов).
  •  В таблицу ввода значений введите параметры рамы:
  •  Шаг вдоль первой оси:      Шаг вдоль второй оси:

                      L(м) N                                L(м) N

                        4     3                                  4     2.

  •  Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.3.3).
  •  После этого щелкните по кнопке – Применить.

Рис.3.3. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

 Сохранение информации о расчётной схеме

  •  Для сохранения информации о расчётной схеме выполните пункт меню Файл ð Сохранить (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
  •  имя задачи – Пример3;
  •  папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LData).
  •  Щелкните по кнопке Сохранить.

 

Вывод на экран номеров узлов и элементов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Номера элементов.
  •  После этого перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Корректировка схемы

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите узлы № 10 и 11 (узлы окрашиваются в красный цвет).

 Отметка узлов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных узлов "резинового окна".

  •   С помощью пункта меню Схема ð Корректировка ð Удаление (кнопка на панели инструментов) удалите выделенные узлы (обратите внимание, что при удалении узлов автоматически удаляются прилегающие к ним элементы).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите элементы № 3 и 5 (элементы окрашиваются в красный цвет).
  •  Из меню Жёсткости ð Шарниры (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Шарниры (рис.3.4).

Рис.3.4. Диалоговое окно Шарниры

  •  В этом окне с помощью установки соответствующих флажков укажите узлы и направления, по которым снимается жёсткость связи одного из концов стержня с узлом схемы:
  •  2-й узел – UY.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.

 

Установка фермы на раму

  •  Из меню Схема ð Создание ð Фермы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Создание плоских ферм.
  •  В этом окне щёлкните по кнопке с конфигурацией арочной (сегментной) фермы.
  •  Далее выберите ферму по очертанию решетки, щёлкнув по первой слева в верхнем ряду кнопке.
  •  После этого задайте параметры фермы (рис.3.5):
  •  L = 12 м;
  •  Kf = 6.
  •  Для просмотра геометрических размеров фермы в диалоговом окне, щелкните по кнопке Нарисовать.
  •  При установленном флажке Указать узел привязки укажите курсором на узел № 9 (в окне автоматически отобразятся координаты этого узла).
  •  Для установки фермы на раму, щелкните по кнопке  – Применить.

Рис.3.5. Диалоговое окно Создание плоских ферм

 Упаковка схемы

  •  С помощью меню Схема ð Корректировка ð Упаковка схемы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Упаковка (рис.3.6).
  •  В этом окне щелкните по кнопке – Подтвердить (упаковка схемы производится для сшивки совпадающих узлов и элементов, а также для безвозвратного исключения из расчетной схемы удаленных узлов и элементов).

Получим геометрическую схему, показанную на рис.3.7.

Рис.3.6. Диалоговое окно Упаковка

Рис.3.7. Расчетная схема рамы с номерами узлов и элементов

Задание граничных условий

Этап 3. Задание граничных условий

  •  Выделите узлы № 1 и 4.
  •  С помощью пункта меню Схема ð Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах.
  •  В этом окне с помощью установки флажков, отметьте направления по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY).
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).
  •  Выделите узлы № 2, 3 и закрепите эти узлы по направлениям X и Z (для этого флажок с направления UY нужно снять).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения узлов.


Задание жесткостных параметров элементам рамы

 Этап 4. Задание жёсткостных параметров элементам рамы

Формирование типов жёсткости

  •  С помощью меню Жёсткости ð Жёсткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жёсткости элементов (рис.3.8).
  •  В этом окне щёлкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щёлкните по второй закладке База металлических сечений.
  •  Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Двутавр.

Рис.3.8. Диалоговое окно Жёсткости элементов

 В диалоговом окне Стальное сечение (рис.3.9) задайте параметры сечения Двутавр:

  •  в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Двутавр с непараллельными гранями полок;
  •  в списке – Профиль – 36.
  •  Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.

 

Рис.3.9. Диалоговое окно Стальное сечение

 В диалоговом окне Жёсткости элементов выберите тип сечения Коробка из швеллеров.

  •  В новом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Коробка из швеллеров:
  •  Сортамент – Швеллер с уклоном внутренних граней полок;
  •  Профиль – 24.
  •  Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов выберите тип сечения Швеллер.
  •  В новом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Швеллер:
  •  Сортамент – Швеллер с уклоном внутренних граней полок;
  •  Профиль – 24.
  •  Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов выберите тип сечения Два уголка.
  •  В появившемся окне Стальное сечение задайте параметры сечения Два уголка:
  •  Сортамент – Уголок равнополочный;
  •  Профиль – 120 x 120 x 10.
  •  Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
  •  Далее в диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей с помощью курсора выделите строку 4. Два уголка 120 x 120 x 10.
  •  Дважды щёлкните по кнопке Копирование.
  •  После этого в списке типов жесткостей выделите строку 5. Два уголка 120 x 120 x 10.
  •  Щелкните по кнопке Изменить.
  •  В новом окне Стальное сечение задайте:
  •  Профиль – 100 x 100 x 10.
  •  Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жёсткости выделите строку 6. Два уголка 120 x 120 x 10.
  •  Щелкните по кнопке Изменить.
  •  В диалоговом окне Стальное сечение задайте:
  •  Профиль – 75 x 75 x 6.
  •  Подтвердите ввод щелчком по кнопке ОК.
  •  Для того чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Добавить.

 

Назначение жесткостей элементам рамы

  •  В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1. Двутавр 36.
  •  Щёлкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жесткости. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком по строке списка).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите горизонтальные элементы № 7, 8 и 9 (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щелкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения горизонтальных стержневых элементов.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2. Коробка из швеллеров 24.
  •  Щелкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите вертикальные элементы схемы № 1, 2, 5 и 6 (крайние колонны).
  •  Затем в диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.
  •  В списке типов жесткостей выделите курсором тип жёсткости 3. Швеллер 24.
  •  Щелкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  С помощью курсора выделите вертикальные элементы схемы № 3 и 4 (средние колонны).
  •  Затем в диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.
  •  В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 4. Два уголка 120 x 120 x 10.
  •  Щёлкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  С помощью меню Выбор ð ПолиФильтр (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно ПолиФильтр (рис.3.10), для того чтобы выделить элементы верхнего пояса.
  •  В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.
  •  Далее установите флажок По номерам КЭ и в соответствующем поле введите номера элементов 19 – 24.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щелкните по кнопке Назначить.
  •  Назначьте текущим тип жесткости 5. Два уголка 100 x 100 x 10.
  •  Для выделения элементов нижнего пояса фермы, в диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 10 – 12.
  •  Щелкните по кнопке – Применить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.
  •  Назначьте текущим тип жесткости 6. Два уголка 75 x 75 x 6.
  •  Для выделения элементов решетки фермы, в диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 13 – 18.

Рис.3.10.  Диалоговое окно Фильтр для элементов

  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.
  •  Закройте диалоговое окно Фильтр для элементов щелчком по кнопке  – Закрыть.

 

Смена типа КЭ для элементов фермы

Этап 5. Смена типа конечных элементов для элементов фермы

  •  Выделите все элементы фермы.
  •  С помощью меню Схема ð Корректировка ð Смена типа конечного элемента (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Смена типа конечного элемента (рис.3.11).
  •  В этом окне в списке типов конечных элементов выделите строку Тип 1 – КЭ плоской фермы.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.

 

Рис.3.11.  Диалоговое окно Смена типа конечного элемента

Задание нагрузок

Этап 6. Задание нагрузок

 Формирование загружения № 1

  •  Вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.3.12) из меню Нагрузки ð Добавить собственный вес.
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы, в поле Коэф. надежности по нагрузке задайте коэффициент равен 1.05 (так как в системе ЛИР-РС (Редактируемый сортамент) погонный вес элементов задан нормативным, то его нужно преобразовать в расчетный).
  •  Щелкните по кнопке  – Применить (всем элементам конструкции автоматически назначается равномерно распределенная нагрузка, равная погонному весу элементов).
  •  Выделите элементы № 7, 8 и 9.
  •  После этого вызовите диалоговое окно Задание нагрузок из меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы (кнопка  на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на третью закладку Нагрузки на стержни (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).

Рис.3.12. Диалоговое окно Добавить собственный вес

 

  •  Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 2 т/м.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  Выделите узлы опирания фермы на колонну № 9 и 10.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок перейдите на вторую закладку Нагрузки в узлах (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
  •  Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызовите диалоговое окно Параметры нагрузки.
  •  В этом окне задайте величину нагрузки P = 12 т.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Выделите узлы верхнего пояса № 13 – 17 и задайте на эти узлы сосредоточенную силу величиной P = 24 т аналогично описанным выше операциям.

Формирование загружения № 2

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 2.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  Выделите элементы № 7, 8, 9 и задайте на эти элементы равномерно распределенную нагрузку интенсивностью р = 2 т/м аналогично первому загружению.
  •  Выделите узлы № 9 и 10, задайте на эти узлы сосредоточенную силу величиной P = 2 т аналогично первому загружению.
  •  Выделите узлы № 13 – 17 и аналогично первому загружению задайте на них сосредоточенную силу величиной P = 4 т.

Формирование загружения № 3

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 3.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  Выделите узлы № 5 и 10, задайте на них сосредоточенную силу вдоль глобальной оси X величиной P = -1.5 т аналогично первому загружению.
  •  Выделите узел № 9 и задайте на этот узел силу вдоль глобальной оси X величиной P = -2 т.
  •  Выделите узел № 8 и задайте на него силу вдоль глобальной оси X величиной P = -1.125 т.

Формирование загружения № 4

  •  Смените номер текущего загружения на 4.

 

Задание узловой гармонической нагрузки

  •  Выделите узел № 6.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок, щелчком по кнопке гармонической нагрузки, вызовите диалоговое окно Гармоническая нагрузка в узле (рис.3.13.).
  •  В этом окне задайте следующие параметры:
  •  Дополнительная масса в узле – 2 т;
  •  Направление нагрузки – X;
  •  Закон действия нагрузки – cos;
  •  Амплитуда воздействия – 0.1 т.

  •  Подтвердите введенную информацию щелчком по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.

Рис.3.13. Диалоговое окно Гармоническая нагрузка в узле

Формирование динамических загружений из статических

Задание характеристик для расчёта рамы на динамические воздействия

 

Этап 7. Формирование динамических загружений из статических

Формирование таблицы учёта статических загружений для гармонического воздействия

  •  С помощью меню Нагрузки ð Динамика ð Учет статических загружений вызовите диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических (рис.3.14).
  •  Для формирования первой строки сводной таблицы, в этом окне, при включенной радио-кнопке загружения (код 1), задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 1;
  •  Коэф. преобразования – 0.9.
  •  Далее щелкните по кнопке Добавить.
  •  Для формирования второй строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 2;
  •  Коэф. преобразования – 0.8.
  •  Щелкните по кнопке Добавить.

Рис. 3.14.    Диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических

Формирование таблицы учета статических загружений для сейсмического воздействия

  •  Для формирования третьей строки сводной таблицы, в диалоговом окне Формирование динамических загружений из статических задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 5;
  •  № соответствующего статического загружения – 1;
  •  Коэф. преобразования – 0.9.
  •  Далее щелкните по кнопке Добавить.
  •  Для формирования четвертой строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 5;
  •  № соответствующего статического загружения – 2;
  •  Коэф. преобразования – 0.8.
  •  Закончив, щелкните по кнопкам Добавить и  – Подтвердить.

  Указанные статические загружения формируют веса масс для динамических воздействий.

 

 

Формирование таблицы параметров динамических воздействий

Этап 8. Формирование таблицы параметров динамических воздействий

 Задание данных для четвертого загружения

  •  Из меню Нагрузки ð Динамика ð Таблица динамических загружений (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Задание характеристик для расчета на динамические воздействия (рис.3.15).
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке Согласованная (для матрицы масс), задайте следующие параметры:
  •  № загружения – 4;
  •  Наименование воздействия – Гармоническое зональное (28);
  •  Количество учитываемых форм колебаний – 10.
  •  Затем щёлкните по кнопке Параметры.

Рис.3.15. Диалоговое окно Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия

  •  В диалоговом окне Параметры расчёта на гармоническое воздействие (рис.3.16) задайте следующие параметры:
  •  коэффициент неупругого сопротивления – К = 0.025 (прокатная сталь);
  •  вынужденная частота внешнего воздействия – 6.5 рад/сек;
  •  погрешность в определении частоты – 15%.
  •  Подтвердите введенные данные щелчком по кнопке  – Подтвердить.

 

Рис.3.16. Диалоговое окно Параметры расчёта на гармоническое воздействие

 

Задание данных для пятого загружения

  •  В диалоговом окне Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия (рис.3.15) задайте:
  •  № загружения – 5;
  •  Наименование воздействия – Сейсмическое 01.01.2000 (35);
  •  Количество учитываемых форм колебаний – 5.
  •  Затем щёлкните по кнопке Параметры.
  •  В диалоговом окне Параметры расчёта на сейсмические воздействия (рис.3.17) задайте следующие параметры:
  •  направляющие косинусы равнодействующей сейсмического воздействия в общей системе координат – CX = 1;
  •  остальные параметры принимаются по умолчанию.
  •  Подтвердите ввод данных щелчком по кнопке  – Подтвердить.

 

Рис.3.17. Диалоговое окно Параметры расчёта на сейсмические воздействия

  •  В диалоговом окне Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия щёлкните по кнопке Закрыть.

Задание расчетных сечений элементов ригелей

Этап 9. Задание расчетных сечений элементов ригелей

  •  Выделите горизонтальные элементы № 7 – 9.
  •  С помощью меню Схема ð Расчётные сечения стержней (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчётные сечения (рис.3.18.).
  •  В этом окне задайте количество расчетных сечений N = 5.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить (для того чтобы выполнить расчёт по второй группе предельных состояний, нужно задать не менее трёх расчётных сечений).

Рис.3.18. Диалоговое окно Расчётные сечения

Статический расчет рамы

Этап 10. Статический расчет рамы

  •  Запустите задачу на расчёт с помощью меню Режим ð Выполнить расчёт (кнопка на панели инструментов).

 

Просмотр и анализ результатов расчёта

Этап 11. Просмотр и анализ результатов расчёта

  •  После расчёта задачи, переход в режим результатов расчета осуществляется с помощью меню Режим ð Результаты расчёта (кнопка на панели инструментов).
  •  В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учётом перемещений узлов (рис.3.19). Для отображения схемы без учёта перемещений узлов выполните пункт меню Схема ð Исходная схема (кнопка на панели инструментов).

Рис.3.19. Расчётная схема с учётом перемещений узлов

Вывод на экран эпюр внутренних усилий

  •  Выведите на экран эпюру My с помощью меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры изгибающих моментов (My) (кнопки , а затем на панели инструментов).
  •  Для вывода эпюры N, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры продольных сил (N) (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы вывести мозаику усилия N, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Мозаика N (кнопка на панели инструментов).

 

Вывод форм колебаний конструкции

  •  На панели инструментов Загружения смените номер загружения на 4 и щёлкните по кнопке – Применить.
  •  Выведите первую форму колебаний с помощью меню Схема ð Форма колебаний (кнопка на панели инструментов).
  •  Для отображения формы колебаний выполните пункт меню Схема ð Исходная схема (кнопка  на панели инструментов).
  •  Для вывода третьей формы колебаний пятого загружения на панели инструментов Загружения смените номер загружения на 5, номер формы на 3 и щелкните по кнопке – Применить.

 

Просмотр анимации третьей формы колебаний пятого загружения

  •  Выполнив пункт меню Вид ð Пространственная модель (3D-графика), перейдите в режим пространственной модели.
  •  Для просмотра анимации третьей формы колебаний пятого загружения, выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования ð Показать анимацию колебаний (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Колебания (рис.3.20) щелкните по кнопке  – Воспроизвести анимацию.
  •  Закройте диалоговое окно Колебания щелчком по кнопке Закрыть. 
  •  Для возврата в режим визуализации результатов расчёта, выполните пункт меню Вид ð Конечноэлементная модель или закройте окно пространственной модели.

Рис.3.20.   Диалоговое окно Колебания

Формирование и просмотр таблиц результатов расчёта

  •  Для вывода на экран таблицы со значениями периодов колебаний, выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  В появившемся диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.3.21) выделите строку Периоды колебаний.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы "Графический Макетировщик" нужно включить радио-кнопку RPT).

Рис.3.21. Диалоговое окно Стандартные таблицы

Рис.3.22. Диалоговое окно Выбор загружений

  •  Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.
  •  Для вывода на экран таблицы со значениями распределения весов масс в узлах расчётной схемы, в диалоговом окне Стандартные таблицы выделите строку Распределение весов масс.
  •  Щелкните по кнопке – Применить.
  •  В новом окне Выбор загружений (рис.3.22), при установленном флажке Все загружения, подтвердите ввод щелчком по кнопке  – Подтвердить.

 

Вычисление и анализ РСН

Этап 12. Вычисление и анализ расчётных сочетаний нагружений (РСН)

Задание и расчёт РСН

  •  В режиме визуализации результатов расчёта с помощью меню Усилия ð РСН (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчётные сочетания нагрузок (рис.3.23).
  •  В этом окне в списке видов загружений задайте вид для каждого загружения после двойного щелчка мыши по ячейке таблицы Вид:
  •  для первого загружения – Постоянная (П);
  •  для второго – Длительная (Д);
  •  для третьего – Кратковременная (К).
  •  для четвертого – Особая (Ос);
  •  для пятого – Сейсмика (С).
  •  Для третьего загружения в ячейке Коэф. надежн. задайте коэффициент надежности по нагрузке равный 1.4.

 

Рис.3.23. Диалоговое окно Расчётные сочетания нагрузок

  •  Для задания сочетаний, щёлкните по кнопкам управления вводом коэффициентов 1 основное, 2 основное и Особое (в таблице появляются столбцы с величинами коэффициентов в соответствии с применяемыми формулами сочетаний по СНиП 2.01.07-85).
  •  Далее щёлкните по кнопке Расчёт.

Анализ результатов расчета по РСН

  •  Переключитесь на визуализацию результатов расчёта по РСН с помощью пункта меню Выбор ð Выбор РСН (кнопка на панели инструментов).
  •  Вывод на экран эпюр внутренних усилий и создание таблиц результатов расчёта по РСН осуществляется аналогично описанным ранее действиям.
  •  Для переключения номера РСН, на панели инструментов Загружения  смените номер сочетания на 2 и щёлкните по кнопке  – Применить.

 

 Вычисление расчетных сочетаний нагружений (РСН) производится непосредственным суммированием соответствующих перемещений узлов и усилий (напряжений) в элементах по правилам, установленным нормативными документами (в отличие от вычисления РСУ, где в качестве критерия для определения опасных сочетаний используются экстремальные значения напряжений в характерных точках сечений элементов).

 

 

Расчёт рамы на устойчивость

Этап 13. Расчёт рамы на устойчивость

Расчёт устойчивости

  •  Для выполнения расчёта рамы на устойчивость от первого загружения, вызовите диалоговое окно Параметры расчётного процессора (рис.3.24) с помощью меню Усилия ð Устойчивость ð Рассчитать (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне в поле Загружения снимите флажок Все загружения (остальные параметры принимаются по умолчанию).
  •  Щёлкните по кнопке Подтвердить.

Рис.3.24. Диалоговое окно Параметры расчётного процессора

 

Создание таблицы коэффициентов запаса устойчивости

  •  Для вывода на экран таблицы со значениями коэффициентов запаса устойчивости, выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  В появившемся диалоговом окне Стандартные таблицы выделите строку Коэффициенты запаса устойчивости.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.

Анализ результатов расчета рамы на устойчивость

  •  Переключитесь на визуализацию результатов расчета по усилиям с помощью пункта меню Выбор ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  Для переключения в режим результатов статического расчёта, выполните пункт меню Схема ð Форма перемещений (кнопка на панели инструментов).
  •  Для переключения номера загружения, на панели инструментов Загружения  смените номер загружения на 1 и щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выведите на экран форму потери устойчивости с помощью меню Схема ð Форма потери устойчивости (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы вывести на экран коэффициенты свободных длин, выполните пункт меню Усилия ð Устойчивость ð Коэффициенты по Ly (кнопки , а затем на панели инструментов).

Импорт расчетной схемы в систему ЛИР-СТК

Подбор и проверка сечений стальных элементов в системе ЛИР-СТК

 Проектирующая система ЛИР-СТК предназначена для подбора и проверки сечений стержневых стальных элементов в соответствии со СНиП II.23-81 и СНиП 2.01.07-85. Расчет выполняется на одно или несколько расчетных сочетаний усилий (РСУ), нагрузок (РСН) или усилий, полученных из статического расчета конструкций. Выполняются также проверки элементов плоского напряженного состояния.
Производится подбор и проверка следующих типов сечений:

-  элементы ферм и связей, работающие на центральное сжатие и растяжение;

-  балки, подверженные поперечному изгибу;

 -  колонны, подверженные сжатию с изгибом.

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 расчёта являются размеры сечений элементов и коэффициент использования несущей способности сечений элементов (в процентном выражении), проверяемых в соответствии с требованиями СНиП II.23-81.

Система ЛИР-СТК работает как самостоятельное приложение Windows. Обмен данными с пользовательской средой ЛИР-ВИЗОР происходит с помощью файлов данных формата #00.*, .hvm, *.stc. 

Подбор сечений

Подбор сечений прокатных элементов происходит простым перебором от наименьшего по площади сечения в порядке возрастания. Таким образом, первое сечение, удовлетворяющее всем проверкам, будет наименьшим.

Подбор сечений сквозных колонн, составленных из разных прокатных сечений, происходит в два этапа. На первом этапе происходит подбор сечения каждой ветви и определяются такие высоты каждой ветви h1 и h2, при которых площади ветвей будут наименьшими.

На втором этапе происходит компоновка стержня колонны путем перебора всех возможных высот ветвей от h1 до h2 и выбор того сечения, у которого площадь будет наименьшей. Если шаг решетки сквозной колонны не задан в исходных данных, производится попытка отыскания оптимального шага решётки из условий равноустойчивости стержня колонны и его ветвей. Подбор сечений решётки колонн производится всегда.

Подбор сечений сплошных колонн составного сечения, как двутавр из 3-х листов, например, происходит в два этапа. На первом этапе производится вычисление соотношения площадей поясов сечения (если оно не задано в исходных данных) и подбор сечения по методике, изложенной в нормативном документе Пособие по проектированию стальных конструкций к СНиП II.23-81. Если эта методика дала удовлетворительные результаты, то подбор окончен. В противном случае выполняется второй этап подбора – варьирование возможных высот сечения, чтобы получить сечение с минимальной массой. Подбор сечений составных балок выполняется при минимальной толщине стенки. В случае двутавровой сварной балки предполагается установка только поперечных рёбер жёсткости, и подбор начинается с назначения толщины, соответствующей гибкости стенки:

 

В случае двутавровой сварной балки без ребер жесткости, подбор начинается с толщины, соответствующей гибкости стенки:

что соответствует максимально допустимой гибкости стенки, не укрепленной поперечными ребрами жесткости, при отсутствии подвижных нагрузок.
В процессе подбора балок, если стенка не удовлетворяет условию местной устойчивости или другим условиям, происходит её утолщение. Поэтому рекомендуется задавать реальный шаг поперечных ребер жёсткости. В противном случае рёбра жёсткости будут расставлены с максимально допустимым по СНиП расстоянием. Заканчивается расчёт проверкой общей устойчивости. Если проверка общей устойчивости не выполняется, производится варьирование возможных габаритов и толщины сечения с целью получить сечение минимального веса. Варьирование производится в окрестностях полученного на первом этапе сечения. При этом не происходит увеличение сечения, полученного из условий проверки по прогибу. Расчёт на местные нагрузки не производится.

Сквозной расчёт

Этот режим позволяет получить:

-   таблицы результатов для произвольного фрагмента схемы;

-   наглядное представление о работе сечений расчетной схемы.

Локальный расчёт

В режиме локального расчёта можно проектировать сечения отдельных элементов расчётной схемы (в зависимости от вида элемента: конечный, конструктивный, унифицированный, унифицированный конструктивный). Полученные результаты сохраняются отдельным файлом.

 

Для того чтобы начать работу с модулем ЛИР-СТК, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИР-СТК.

Этап 14. Импорт расчётной схемы

  •  Для импорта расчетной схемы выполните пункт меню Файл ð Импорт (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Введите имя импортируемого файла (рис.3.25) выделите файл пример3#00.пример3.
  •  Щелкните по кнопке Открыть.

 

Рис.3.25. Диалоговое окно Введите имя импортируемого файла

 Запуск модуля ЛИР-СТК может быть произведен из режима результатов расчета ЛИР-ВИЗОР с помощью меню Окно ð ЛИР-СТК. В этом случае импортирование расчётной схемы производится автоматически.

 

Задание дополнительных характеристик

Этап 15. Задание дополнительных характеристик

Задание дополнительных характеристик для элементов балок

  •  С помощью меню Редактировать ð Сечения (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жёсткости элементов.
  •  В этом окне в списке типов жесткостей выделите строку 1. Двутавр 36.
  •  Щелкните по кнопке Изменить.
  •  В диалоговом окне Стальное сечение в раскрывающемся списке – Сталь задайте марку– ВСт3кп2-1.
  •  После этого щёлкните по закладке Дополнительные характеристики и включите радио-кнопку Балка.
  •  Диалоговое окно Стальные сечения примет вид, представленный на рис.3.26, в котором задайте следующие характеристики:
  •  установите флажок использовать коэффициент к длине конструктивного элемента;
  •  задайте коэффициент Lef = 0.25;
  •  для задания раскреплений сжатого пояса, установите флажок более, делят пролет на равные части;
  •  задайте максимально допустимый прогиб – 250.
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Рис.3.26. Диалоговое окно Стальное сечение

Задание дополнительных характеристик для элементов колонн

  •  В диалоговом окне Жесткости элементов в списке типов жесткостей выделите строку 2. Коробка из швеллеров 24 и щелкните по кнопке Изменить.
  •  В появившемся диалоговом окне Стальное сечение в раскрывающемся списке – Сталь задайте марку – ВСт3кп2-1.
  •  После этого щёлкните по закладке Дополнительные характеристики (рис.3.27) и включите радио-кнопку Колонна.
  •  Затем задайте следующие характеристики:
  •  установите флажок использовать коэффициенты к геометрической длине конструктивного элемента;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Z1 = 1;
  •  коэффициент длины относительно оси Y1 = 1;
  •  коэффициент длины для расчета Фb = 0.85.
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

 

Рис.3.27. Диалоговое окно Стальное сечение

 

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите строку 3. Швеллер 24 и щелкните по кнопке Изменить.
  •  В появившемся диалоговом окне Стальное сечение в раскрывающемся списке – Сталь задайте марку – ВСт3кп2-1.
  •  После этого щёлкните по закладке Дополнительные характеристики и включите радио-кнопку Колонна.
  •  Затем задайте следующие характеристики:
  •  установите флажок использовать коэффициенты к геометрической длине конструктивного элемента;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Z1 = 1;
  •  коэффициент длины относительно оси Y1 = 1;
  •  коэффициент длины для расчета Фb = 0.85.
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

 

Задание дополнительных характеристик для элементов верхнего пояса фермы

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите строку 4. Два уголка 120 х 120 х 10 и щелкните по кнопке Изменить.
  •  В появившемся диалоговом окне Стальное сечение в раскрывающемся списке – Сталь задайте марку – ВСт3кп2-1.
  •  После этого щёлкните по закладке Дополнительные характеристики (рис.3.28) и включите радио-кнопку Ферменный.
  •  Затем задайте следующие характеристики:
  •  установите флажок использовать коэффициенты к длине конструктивного элемента;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Z1 = 1;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Y1 = 1;
  •  для задания предельной гибкости на сжатие, включите радио-кнопку элемент пояса или опорный раскос фермы.
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Рис.3.28. Диалоговое окно Стальное сечение

 

Задание дополнительных характеристик для элементов нижнего пояса фермы

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите строку 5. Два уголка 100 х 100 х 10 и щелкните по кнопке Изменить.
  •  В появившемся диалоговом окне Стальное сечение в раскрывающемся списке – Сталь задайте марку – ВСт3кп2-1.
  •  После этого щёлкните по закладке Дополнительные характеристики и включите радио-кнопку Ферменный.
  •  Затем задайте следующие характеристики:
  •  установите флажок использовать коэффициенты к длине конструктивного элемента;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Z1 = 0.33;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Y1 = 0.33;
  •  для задания предельной гибкости на сжатие, включите радио-кнопку элемент пояса или опорный раскос фермы.
  •  Щелкните по кнопке ОК.

Задание дополнительных характеристик для элементов решётки фермы

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите строку 6. Два уголка 75 х 75 х 6 и щёлкните по кнопке Изменить.
  •  В появившемся диалоговом окне Стальное сечение в раскрывающемся списке – Сталь задайте марку – ВСт3кп2-1.
  •  После этого щёлкните по закладке Дополнительные характеристики (рис.3.28) и включите радио-кнопку Ферменный.
  •  Затем задайте следующие характеристики:
  •  установите флажок использовать коэффициенты к длине конструктивного элемента;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Z1 = 1;
  •  задайте коэффициент длины относительно оси Y1 = 1;
  •  для задания предельной гибкости на сжатие, включите радио-кнопку неопорный элемент решетки фермы.
  •  Щелкните по кнопке ОК.
  •  Закройте диалоговое окно Жёсткости элементов щелчком по кнопке  – Закрыть (назначение дополнительных характеристик происходит автоматически).

Назначение конструктивных элементов

Этап 16. Назначение конструктивных элементов

 Конечные элементы, объединенные в конструктивный, при конструировании рассматриваются как единое целое. Между элементами, входящими в конструктивный элемент, не должно быть разрывов, они должны иметь один тип жесткости, не должны входить в другие конструктивные элементы и унифицированные группы, а также иметь общие узлы и лежать на одной прямой.

 Вывод на экран номеров элементов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать (рис.3.29) перейдите на первую закладку Элементы и установите флажок Номера элементов.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Перерисовать.                                 Рис.3.29. Диалоговое

                                                                                                                                              окно Показать


Создание конструктивного элемента БАЛКА

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  Выделите элементы № 7, 8 и 9.
  •  Для создания конструктивного элемента КБ1, воспользуйтесь пунктом меню Редактировать ð Создать конструктивные элементы (кнопка на панели инструментов).

Создание конструктивного элемента ФЕРМА

  •  Выделите элементы № 10, 11 и 12.
  •  Создайте конструктивный элемент КФ2 с помощью пункта меню Редактировать ð Создать конструктивные элементы (кнопка на панели инструментов).

 

Создание конструктивного элемента КОЛОННА

  •  Выделите элементы № 1 и 2.
  •  Создайте конструктивный элемент КК3 с помощью пункта меню Редактировать ð Создать конструктивные элементы (кнопка на панели инструментов).

Назначение раскреплений в узлах изгибаемых элементов

Этап 17. Назначение раскреплений в узлах изгибаемых элементов

  •  Выделите элементы № 7, 8 и 9.
  •  С помощью пункта меню Редактировать ð Раскрепления для прогибов (кнопка  на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Раскрепление стержней (рис.3.30).
  •  В этом окне, при установленных флажках раскреплений – Y1, Z1, выберите в раскрывающемся списке строку В каждом узле каждого конечного элемента.
  •  Щелкните по кнопке ОК (прогиб сечений элемента определяется относительно линии, соединяющей раскрепления на его концах).

Рис.3.30. Диалоговое окно Раскрепление стержней


Подбор и проверка назначенных сечений

Этап 18. Подбор и проверка назначенных сечений

  •  Для выполнения подбора и проверки назначенных сечений, с помощью меню Расчёт ð Выполнить Расчёт (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчёт (рис.3.31).
  •  В этом окне, при установленных флажках проверка и подбор сечений и включенной радио-кнопке по РСН (расчётным сочетаниям нагрузок), щёлкните по кнопке Расчёт.

Рис.3.31. Диалоговое окно Расчёт

Создание таблиц результатов подбора и проверки назначенных сечений

Этап 19. Создание таблиц результатов подбора и проверки назначенных сечений

 Создание таблицы проверки назначенных сечений

  •  Вызовите диалоговое окно Таблицы результатов (рис.3.32) с помощью меню Результаты ð Стандартные таблицы (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне выделите строку Проверка.
  •  Щелкните по кнопке Применить (для создания таблиц результатов в HTML-, RPT- и Excel-форматах нужно включить соответствующую радио-кнопку).

 

Рис.3.32. Диалоговое окно Таблицы результатов

 

  •  Для того чтобы пролистать таблицу, закройте диалоговое окно Стандартные таблицы щелчком по кнопке Закрыть. Чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.

 

Создание таблицы подбора сечений

  •  Вызовите диалоговое окно Таблицы результатов с помощью меню Результаты ð Стандартные таблицы (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне выделите строку Подбор.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.

 


Лабораторная работа 4. Расчёт пространственного каркаса здания с фундаментной плитой на упругом основании

 Цели и задачи:

продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы;

продемонстрировать процедуру задания упругого основания;

показать технику задания нагрузок и сейсмического воздействия.

Исходные данные:

Схема каркаса показана на рис.4.1.

Пространственный каркас c фундаментной плитой на упругом основании с коэффициентом постели С1 = 1000 т/м3.

Материал рамы – сталь, материал плит и диафрагм - железобетон В30.

Расчёт производится для сетки 18 х 24.

Нагрузки:

  •  загружение 1 – собственный вес;
  •  загружение 2 – постоянная равномерно распределенная g1 = 1.5 т/м2, приложенная на перекрытия 1-го и 2-го этажа; постоянная равномерно распределенная g2 = 2 т/м2, приложенная на основание;
  •  загружение 3 – снеговая g3 = 0.08 т/м2.
  •  загружение 4 – сейсмическое воздействие. Сейсмичность площадки 7 балов, категория грунта 1.

Неблагоприятное направление сейсмического воздействия – вдоль меньшей стороны здания.

Рис.4.1. Схема каркаса здания


Сечения элементов рамы:

  •  балки – двутавр с параллельными гранями полок типа Б (балочный), профиль 30Б1;
  •  колонны – двутавр с параллельными гранями полок типа К (колонный), профиль 35К1;
  •  плиты перекрытия толщиной 200 мм;
  •  диафрагма толщиной 300 мм;
  •  основание – фундаментная плита толщиной 500 мм.

Создание новой задачи

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИРА 9.4.

Этап 1. Создание новой задачи

  •  Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл ð Новый (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.4.2) задайте следующие параметры:
  •  имя создаваемой задачи – Пример4 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
  •  признак схемы – 5 Шесть степеней свободы в узле.
  •  После этого щелкните по кнопке Подтвердить.

Рис.4.2. Диалоговое окно Признак схемы


Создание геометрической схемы

Этап 2. Создание геометрической схемы

 Создание рамы

  •  Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте:
  •  Шаг вдоль первой оси:  Шаг вдоль второй оси:

                      L(м)  N                           L(м)  N

                        5      1                             3      2.

                        4      1

  •  Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.4.3).
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Затем в поле ввода Координаты первого узла снимите флажок Указать курсором и задайте координаты привязки в пространстве первого узла фрагмента:
  •  Х(м)  Y(м)  Z(м)

                         0         6        0.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  После этого задайте координаты привязки в пространстве первого узла нового фрагмента:
  •  Х(м)  Y(м)  Z(м)

                          0        12       0.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.

Вывод на экран номеров узлов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка  на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.

Рис.4.3. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей


Создание плиты перекрытия 1-го этажа

  •  В диалоговом окне Создание плоских фрагментов и сетей перейдите на закладку Генерация плиты.
  •  Установите флажок в поле Указать курсором и укажите курсором на узел № 4 (узел окрасился в малиновый цвет и в диалоговом окне отобразились его координаты).
  •  В таблице диалогового окна (рис.4.4) задайте параметры плиты перекрытия:
  •  Шаг вдоль первой оси:  Шаг вдоль второй оси:

                      L(м)  N                           L(м)  N

                      0.5    18                           0.5    24.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.

Рис.4.4. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

 Корректировка схемы

  •  Для выделения горизонтальных стержневых элементов большей длины вызовите диалоговое окно ПолиФильтр из меню Выбор ð ПолиФильтр.
  •  В этом окне перейдите на третью закладку Фильтр по геометрии КЭ (рис.4.5) и задайте параметы:
  •  в раскрывающемся списке Критерий выберите Длина стержня;
  •  включите радио-кнопку Дискретно, и в поле ввода задайте значение 5.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Вызовите диалоговое окно Добавить элемент с помощью меню Схема ð Корректировка ð Добавить элемент (кнопка  на панели инструментов).
  •  Перейдите на пятую закладку Разделить на N равных частей (рис.4.6) и задайте N = 10.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Для выделения горизонтальных стержневых элементов меньшей длины в диалоговом окне Фильтр по геометрии КЭ задайте следующие параметры:
  •  в поле ввода задайте значение 4.
  •  Щёлкните по кнопке – Применить.

Рис.4.5. Диалоговое окно Фильтр по геометрии КЭ

Рис.4.6. Диалоговое окно Добавить элемент

  •  В диалоговом окне Добавить элемент задайте N = 8.
  •  Щёлкните по кнопке – Применить.

 Разделение стержневых элементов производится с тем же шагом КЭ, как и в плите для совместной работы плиты с балкой.

 

Упаковка схемы

  •  С помощью меню Схема ð Корректировка ð Упаковка схемы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Упаковка (рис.4.7).
  •  В этом окне щёлкните по кнопке  – Подтвердить (упаковка схемы производится для сшивки совпадающих узлов и элементов, а также для безвозвратного исключения из расчётной схемы удаленных узлов и элементов).

 Диалоговое окно Упаковка предназначено для управления параметрами упаковки схемы после выполнения операций Сборка, Копирование и других операций с геометрией.

Рис.4.7. Диалоговое окно Упаковка

Добавление элементов балок и плиты покрытия

  •  Вызовите диалоговое окно Добавить элемент с помощью меню Схема ð Корректировка ð Добавить элемент (кнопка на панели инструментов).
  •  При установленных флажках Указать узлы курсором и Учитывать промежуточные узлы добавьте стержни между узлами № 4 и 460, № 32 и 19, указав последовательно курсором на эти пары узлов (при этом между ними протягивается резиновая нить).
  •  Вызовите диалоговое окно ПолиФильтр с помощью меню Выбор ð ПолиФильтр и перейдите на предпоследнюю закладку Сечения и отсечения (рис.4.8).
  •  В этом окне для выбора секущей плоскости включите радио-кнопку XOY (по умолчанию установлены флажки Узли и Элементы в поле Включить, включена радио-кнопка Сечение плоскостью в поле Выбор режима, а также установлен флажок Указать узел плоскости).
  •  Укажите курсором любой узел перекрытия первого этажа (узел окрашивается в чёрный цвет).

Щёлкните по кнопке  – Применить.

Рис.4.8. Диалоговое окно Сечения и отсечения

  •  Вызовите диалоговое окно Копирование объектов из меню Схема ð Корректировка ð Копировать выбранные объекты.
  •  В этом окне перейдите на вторую закладку Копирование по одному узлу (рис.4.9).
  •  Далее на схеме укажите курсором на узел № 4.
  •  После этого укажите курсором в тот узел, куда требуется скопировать фрагмент (узел привязки – крайний левый верхний узел рамы №5).

Создание диафрагмы

  •  Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов).
  •  Перейдите на закладку Генерация балки-стенки.
  •  В поле Угол поворота относительно оси Z введите значение 90 градусов.

Рис.4.9.   Диалоговое окно Копирование объектов

  •  Укажите курсором на узел № 2 (узел окрасился в малиновый цвет и в диалоговом окне отобразились его координаты).
  •  В таблице диалогового окна задайте параметры диафрагмы:
  •  Шаг вдоль первой оси:          Шаг вдоль второй оси:

                      L(м)  N                           L(м) N

                       0.5   24                           0.5   12.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Снимите выделение с узлов и элементов с помощью пункта меню Выбор ð Отмена выделения (кнопка на панели инструментов).
  •  Перейдите в проекцию на плоскость XOZ с помощью пункта меню Вид ð Проекция на плоскость XOZ (кнопка на панели инструментов).
  •  После выполнения пункта меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов) с помощью курсора выделите колонны в месте расположения диафрагмы.
  •  Вызовите диалоговое окно Добавить элемент с помощью меню Схема ð Корректировка ð Добавить элемент (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на закладку Разделить на N равных частей и задайте N = 6.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Перейдите в изометрическую проекцию представления расчётной схемы с помощью меню Вид ð Изометрия (кнопка на панели инструментов).

Создание фундаментной плиты

  •  Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на закладку Генерация плиты.
  •  Затем снимите флажок Указать курсором в поле ввода Координаты первого узла и задайте координаты привязки в пространстве первого узла фрагмента:
  •  Х(м)    Y(м)    Z(м)

         -0.5      -0.5        0.

  •  В таблице диалогового окна задайте параметры фундаментной плиты:
  •  Шаг вдоль первой оси:  Шаг вдоль второй оси:

                      L(м)   N                           L(м)   N

                        0.5    20                           0.5    26.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.


  •  Снимите флажок Номера узлов в диалоговом окне Показать.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.
  •  С помощью меню Схема ð Корректировка ð Упаковка схемы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Упаковка.
  •  В этом окне щелкните по кнопке – Подтвердить.

 На рис.4.10 представлена полученная расчётная схема.

 

Рис.4.10. Расчётная схема каркаса

 

Сохранение информации о расчётной схеме:

  •  Для сохранения информации о расчётной схеме выполните пункт меню Файл ð Сохранить (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
  •  имя задачи – Пример4;
  •  папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LData).
  •  Щелкните по кнопке Сохранить.


Задание жесткостных параметров элементам схемы

 Этап 3. Задание жесткостных параметров элементам схемы

 

Формирование типов жесткости

  •  С помощью меню Жёсткости ð Жёсткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жёсткости элементов (рис.4.11).
  •  В этом окне щёлкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щелкните по второй закладке База металлических сечений.
  •  Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Двутавр.

Рис.4.11. Диалоговое окно Жёсткости элементов

 

  •  В диалоговом окне Стальное сечение (рис.4.12) задайте параметры сечения Двутавр (для балок):
  •  в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Двутавр с параллельными гранями полок типа Б (балочный);
  •  в списке – Профиль30Б1.
  •  Для ввода данных щёлкните по кнопке ОК.

 

Рис.4.12. Диалоговое окно Стальное сечение

  •  Ещё раз двойным щелчком мыши выберите тип сечения Двутавр.
  •  В диалоговом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Двутавр (для колонн):
  •  в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Двутавр с параллельными гранями полок типа К (колонный);
  •  в списке – Профиль – 35К1.
  •  Для ввода данных щёлкните по кнопке ОК.

 

  •  Далее в диалоговом окне Жёсткости элементов перейдите на третью закладку численного описания жёсткости.
  •  Двойным щелчком мыши выберите тип сечения Пластины.
  •  В окне Задание жёсткости для пластин (рис.4.13) задайте параметры сечения Пластины (для плиты перекрытия):
  •  модуль упругости – Е = 3е6 т/м2 (при английской раскладке клавиатуры);
  •  коэф. Пуассона – V = 0.2;
  •  толщина– Н = 20 см;
  •  удельный вес материала – Ro = 2.75 т/м3.
  •  Для ввода данных щёлкните по кнопке  – Подтвердить.

Рис.4.13. Диалоговое окно Задание жёсткости для пластин

  •  В списке типов жесткостей выделите курсором строку 3. Пластина Н 20 и дважды щёлкните по кнопке Копирование.
  •  Далее в диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей с помощью курсора выделите строку 4. Пластина Н 20 и щёлкните по кнопке Изменить.
  •  В новом окне Задание жесткости для пластин измените параметры для диафрагмы жесткости:
  •  толщина – Н = 30 см.
  •  Щёлкните по кнопке Подтвердить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей с помощью курсора выделите строку 5. Пластина Н 20 и щёлкните по кнопке Изменить.
  •  В диалоговом окне Задание жесткости для пластин измените параметры для фундаментной плиты:
  •  толщина – Н = 50 см.
  •  Щёлкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  Для того чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жёсткости элементов щелкните по кнопке Добавить.

 

Назначение жесткостей элементам схемы

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1. Двутавр 30Б1.
  •  Щёлкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жесткости. Можно назначить текущий тип жёсткости двойным щелчком по строке списка).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).

 Отметка элементов выполняется с помощью одиночного указания курсором или растягиванием вокруг нужных элементов "резинового окна".

 

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жесткость).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения горизонтальных стержневых элементов.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жёсткости 2. Двутавр 35К1.
  •  Щёлкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка вертикальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все вертикальные элементы.
  •  Затем в диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жёсткости 3. Пластина Н 20.
  •  Щёлкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка блока (кнопка на панели инструментов).
  •  Укажите курсором на любой узел или элемент плиты перекрытия первого, а затем второго этажа.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.
  •  В появившемся диалоговом окне Предупреждение щёлкните по кнопке ОК.
  •  Снимите выделение узлов и элементов с помощью меню Выбор ð Отмена выделения (кнопка на панели инструментов).
  •  Назначьте текущим тип жёсткости 4. Пластина Н 30.
  •  Для выделения диафрагмы с помощью меню Выбор ð ПолиФильтр вызовите диалоговое окно ПолиФильтр.
  •  В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов (рис.4.14).
  •  Далее установите флажок По виду КЭ и в раскрывающемся списке выберите строку Четырёхузловые КЭ (пластины).
  •  После этого установите флажок По ориентации КЭ и включите радио-кнопку || YOZ.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.

  •  Назначьте текущим тип жёсткости 5. Пластина Н 50.
  •  При активном пункте меню Выбор ð Отметка блока (кнопка на панели инструментов) укажите курсором на любой узел или элемент фундаментной плиты.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.

Рис.4.14.  Диалоговое окно Фильтр для элементов

Задание параметров упругого основания

Этап 4. Задание параметров упругого основания

  •  При активном пункте меню Выбор ð Отметка блока (кнопка на панели инструментов) укажите курсором на любой узел или элемент фундаментной плиты.
  •  С помощью меню Жёсткости ð Коэффициенты постели С1, С2 вызовите диалоговое окно Задание коэфф. С1 и С2 (рис.4.15).
  •  В этом окне, при установленном флажке Пластины и включенной радио-кнопке Назначить, для задания коэффициентов постели в поле С1z введите значение коэф. жесткости упругого основания на сжатие С1z = 1000 т/м3.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.

Рис.4.15. Диалоговое окно Задание коэфф. С1 и С2

 

  •  Снимите выделение узлов с помощью меню Выбор ð Отмена выделения (кнопка на панели инструментов).

Задание граничных условий 

Этап 5. Задание граничных условий

 

Во избежание геометрической изменяемости в плоскости XOY, на фундаментную плиту накладываем дополнительные граничные условия.

 

Выделение узлов

  •  В диалоговом окне Фильтр для элементов перейдите на предпоследнюю закладку Сечения и отсечения и для выбора секущей плоскости включите радио-кнопку YOZ.
  •  Укажите курсором любой узел стыковки диафрагмы с фундаментной плитой.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Для отображения на экране только отмеченных узлов и элементов схемы выполните фрагментацию с помощью меню Вид ð Фрагментация.
  •  Для представления расчетной схемы в проекции на плоскость YOZ выполните пункт меню Вид ð Проекция на плоскость YOZ (кнопка на панели инструментов).
  •  После выполнения пункта меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов) с помощью курсора выделите узлы стыковки диафрагмы с фундаментной плитой.

 

Задание граничных условий

  •  С помощью пункта меню Схема ð Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.4.16).
  •  В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X).
  •  После этого щелкните по кнопке Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).
  •  Выделите узел стыковки средней колонны с фундаментной плитой.
  •  В диалоговом окне Связи в узлах отметьте дополнительные направления, по которым запрещено перемещение узла (Y, UZ).

Рис.4.16. Диалоговое окно Связи в узлах

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции выделения узлов.
  •  Для восстановления расчётной схемы в первоначальном виде после операции фрагментации, выполните пункт меню Вид ð Восстановление конструкции.
  •  Перейдите в изометрическую проекцию представления расчётной схемы с помощью меню Вид ð Изометрия (кнопка на панели инструментов).


Задание нагрузок 

Этап 6. Задание нагрузок

Формирование загружения № 1

  •  C помощью меню Нагрузки ð Добавить собственный вес вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.4.17).
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы и заданном коэф. надежности по нагрузке равном 1, щелкните по кнопке  – Применить (элементы автоматически загружаются нагрузкой от собственного веса).

Рис.4.17. Диалоговое окно Добавить собственный вес

Формирование загружения № 2

  •  Смените номер загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение (рис.4.18) с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 2.
  •  Щёлкните по кнопке  – Подтвердить.

Рис.4.18.  Диалоговое окно Активное загружение

  •  Выделите плиты перекрытия 1-го и 2-го этажа с помощью операции отметки блока (описание см. выше).
  •  Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.4.19) с помощью меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на закладку Нагрузки на пластины (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
  •  Щёлчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность нагрузки р= 1.5 т/м2 (рис.4.20).
  •  Щёлкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  На экране появляется диалоговое окно Предупреждение (рис.4.21) в котором щёлкните по кнопке ОК.

Рис.4.19. Диалоговое окно Задание нагрузок

 

Рис.4.20.   Диалоговое окно Параметры

Рис.4.21. Диалоговое окно Предупреждение

Предупреждение связано с тем, что при выделении плит перекрытия выделяются одновременно стержни и пластины. Задаваемая нагрузка на пластины запрещена для стержневых элементов.

 

  •  Снимите выделение узлов и элементов с помощью меню Выбор ð Отмена выделения (кнопка на панели инструментов).
  •  Выделите все элементы фундаментной плиты при включенной функции выделения блока.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность р = 2 т/м2.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке  – Применить.

 

Формирование загружения № 3

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне переключите номер загружения на 3.
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  Выделите плиту перекрытия 2-го этажа при включенной функции выделения блока.
  •  Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 0.08 т/м2.
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.
  •  На экране появляется диалоговое окно Предупреждение, в котором щелкните по кнопке ОК.
  •  Снимите выделение узлов и элементов с помощью меню Выбор ð Отмена выделения (кнопка на панели инструментов).
  •  


Формирование динамических загружений из статических

Задание характеристик для расчёта рамы на сейсмику

 Этап 7. Формирование динамических загружений из статических

  •  Вызовите диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических (рис.4.22) с помощью меню Нагрузки ð Динамика ð Учет статических загружений.
  •  Для формирования первой строки сводной таблицы, в этом окне, при включенной радио-кнопке загружения (код 1), задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 1;
  •  Коэф. преобразования – 0.9.
  •  Щёлкните по кнопке Добавить.
  •  Для формирования второй строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 2;
  •  Коэф. преобразования – 0.9.
  •  Щёлкните по кнопке Добавить.
  •  Для формирования третьей строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:

Рис.4.22.   Диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических

  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 3;
  •  Коэф. преобразования – 0.5.
  •  Щёлкните по кнопкам Добавить и  – Подтвердить.

 

 

 

Формирование таблицы параметров динамических воздействий

Этап 8. Формирование таблицы параметров динамических воздействий

 

Наиболее опасным направлением сейсмического воздействия считается направление вдоль меньшей стороны здания. Поскольку размеры здания в плане 9 х 12 м, наиболее опасным считается направление X.

 

  •  Вызовите диалоговое окно Задание характеристик для расчета на динамические воздействия (рис.4.23) с помощью меню Нагрузки ð Динамика ð Таблица динамических загружений (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке Согласованная (для матрицы масс), задайте следующие параметры:
  •  № загружения – 4;
  •  Наименование воздействия – Сейсмическое 01.01.2000 (35);
  •  Количество учитываемых форм колебаний – 10.
  •  Затем щёлкните по кнопке Параметры.

Рис.4.23. Диалоговое окно Задание характеристик для расчета на динамические воздействия

 

  •  В диалоговом окне Параметры расчёта на сейсмические воздействия (рис.4.24) задайте следующие параметры:
  •  направляющие косинусы равнодействующей сейсмического воздействия в основной системе координат – CX = 1;
  •  остальные параметры принимаются по умолчанию.
  •  Подтвердите ввод данных щелчком по кнопке  – Подтвердить.

Рис.4.24. Диалоговое окно Параметры расчёта на сейсмические воздействия

  •  В диалоговом окне Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия щёлкните по кнопке Закрыть.

 

 

Статический расчёт схемы

Этап 9. Статический расчёт схемы

  •  Запустите задачу на расчёт с помощью меню Режим ð Выполнить расчёт (кнопка на панели инструментов).


Просмотр и анализ результатов расчёта

 

Этап 10. Просмотр и анализ результатов расчёта

  •  После расчёта задачи, переход в режим результатов расчёта осуществляется с помощью меню Режим ð Результаты расчета (кнопка на панели инструментов).

 

Отключение отображения нагрузок на расчётной схеме

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать перейдите на третью закладку Общие и снимите флажок Нагрузки.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.
  •  В режиме просмотра результатов расчёта по умолчанию расчётная схема отображается с учётом перемещений узлов (рис.4.25).

 

Рис.4.25. Расчётная схема с учётом перемещений узлов

 

Вывод на экран эпюр внутренних усилий

  •  Для выделения стержневых элементов, с помощью меню Выбор ð ПолиФильтр вызовите диалоговое окно ПолиФильтр.
  •  В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.
  •  Далее установите флажок По виду КЭ и в раскрывающемся списке выберите строку Двухузловые КЭ (стержни).
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Для отображения на экране только выделенных стержневых элементов, выполните пункт меню Вид ð Фрагментация.
  •  Выведите на экран эпюру My с помощью меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры изгибающих моментов (My) (кнопки , а затем на панели инструментов).
  •  Для вывода эпюры Qz выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры поперечных сил (Qz) (кнопка на панели инструментов).
  •  Для вывода эпюры N (выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры продольных сил (N) (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы вывести мозаику усилия N, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Мозаика N (кнопка на панели инструментов).

 

Смена номера текущего загружения

  •  На панели инструментов Загружения смените номер загружения на 2 и щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Для восстановления расчетной схемы в первоначальном виде, выполните пункт меню Вид ð Восстановление конструкции.

 

Вывод на экран изополей перемещений

  •  Выведите на экран изополя перемещений по направлению Z с помощью меню Деформации ð В глобальной системе ð Изополя перемещений ð Изополя перемещений по Z (кнопки , а затем на панели инструментов).

 

Вывод на экран мозаик напряжений

  •  Чтобы вывести на экран мозаику напряжений по Мх, выполните пункт меню Усилия ð Изополя ð Мозаика напряжений ð Mx (кнопки , а затем на панели инструментов).
  •  Для отображения мозаики напряжений по , выполните пункт меню Усилия ð Изополя ð Мозаика напряжений ð Nx (кнопка на панели инструментов).
  •  Для отображения мозаики напряжений по Rz (отпор упругого основания), выполните пункт меню Усилия ð Изополя ð Мозаика напряжений ð Rz (кнопка на панели инструментов).
  •  Чтобы увидеть полную картину отображения мозаики напряжений по Rz в фундаментной плите, выделите её с помощью функции отметки блока и выполните фрагментацию
  •  Для восстановления расчетной схемы в первоначальном виде, выполните пункт меню Вид ð Восстановление конструкции.

 

Вывод форм колебаний конструкции

  •  На панели инструментов Загружения  смените номер загружения на 4 и щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выведите первую форму колебаний с помощью меню Схема ð Форма колебаний (кнопка на панели инструментов).
  •  Для вывода второй формы колебаний четвертого загружения на панели инструментов Загружения  смените номер формы колебаний на 2 и щёлкните по кнопке  – Применить.

 

Просмотр анимации второй формы колебаний

  •  С помощью пункта меню Вид ð Пространственная модель (3D-графика) перейдите в режим пространственной модели.
  •  Для просмотра анимации второй формы колебаний четвертого загружения выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования ð Показать анимацию колебаний (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Колебания (рис.4.26) щёлкните по кнопке  – Воспроизвести анимацию.
  •  Закройте диалоговое окно Колебания щелчком по кнопке  – Закрыть.

Рис.4.26.  Диалоговое окно Колебания

  •  Для возврата в режим визуализации результатов расчёта, закройте окно пространственной модели или выполните пункт меню Вид ð Конечноэлементная модель.

Формирование и просмотр таблиц результатов расчёта

  •  Для вывода на экран таблицы со значениями усилий в элементах схемы выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.4.27) выделите строку Усилия.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку HTML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы "Графический Макетировщик" нужно включить радио-кнопку RPT).
  •  В новом окне Выбор загружений (рис.4.28), при установленном флажке Все загружения, щёлкните по кнопке  – Подтвердить.

Рис.4.27. Диалоговое окно Стандартные таблицы

Рис.4.28.  Диалоговое окно Выбор загружений

 

  •  Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.
  •  Для вывода на экран таблицы со значениями периодов колебаний в диалоговом окне Стандартные таблицы выделите строку Периоды колебаний.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить. 
  •  Созданную таблицу можно сохранить в формате *.txt, выполнив пункт меню Файл ð Сохранить как.
  •  В появившемся диалоговом окне Сохранить файл как задайте:
  •  имя файла – Периоды4;
  •  папку, в которую будет сохранен этот файл (по умолчанию выбирается папка – LData).
  •  Щелкните по кнопке Сохранить.

 

 

 


Лабораторная работа 5. Расчёт металлической башни

Цели и задачи:

  •  продемонстрировать процедуру построения расчётной схемы металлической башни;
  •  показать технику задания ветрового пульсационного воздействия;
  •  продемонстрировать процедуру расчёта нагрузки на фрагмент.

Исходные данные:

Схема башни показана на рис.5.1.

Металлическая башня высотой 16 м.

Сечения элементов башни:

  •  стойки – труба бесшовная горячекатаная, профиль 45х3.5;
  •  раскосы – труба бесшовная горячекатаная, профиль 25х3.5;

 

Нагрузки:

  •  загружение 1 – собственный вес; постоянная равномерно распределенная p = 0.25 т/м, приложенная на верхние стержни;

Рис.5.1. Схема башни

  •  загружение 2 – гололед;
  •  загружение 3 – ветровая статическая нагрузка;
  •  загружение 4 – ветровая нагрузка с учетом пульсации.

Создание новой задачи

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА, выполните следующую команду Windows:

Пуск ð Программы ð Lira Soft ð ЛИРА 9.4 ð ЛИРА 9.4.

 

Этап 1. Создание новой задачи

  •  Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл ð Новый (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис 5.2) задайте следующие параметры:
  •  имя создаваемой задачи – Пример5 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);
  •  признак схемы – 4Три степени свободы в узле (три перемещения).
  •  После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.

Рис.5.2. Диалоговое окно Признак схемы

 

Создание геометрической схемы

Этап 2. Создание геометрической схемы

Добавление узлов

  •  Вызовите диалоговое окно Добавить узел (рис.5.3) с помощью меню Схема ð Корректировка ð Добавить узел (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте координаты базового узла:
  •  X         Y         Z

0          0         0.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.

Рис.5.3. Диалоговое окно Добавить узел

  •  Затем введите координаты нижнего левого узла башни:
  •   X         Y         Z

 -2.5      -2.5       0.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Затем введите координаты верхнего левого узла башни:
  •   X         Y         Z

     -0.5      -0.5      16.

  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.

 

Вывод на экран номеров узлов

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать (рис.5.4) перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.

Рис.5.4. Диалоговое окно Показать

 

Добавление стержневых элементов

  •  В диалоговом окне Добавить узел перейдите на закладку Разделить на N равных частей.
  •  В поле ввода введите значение N = 8.
  •  При установленных флажках Указать узлы курсором и Соединить узлы стержнями укажите последовательно курсором узлы № 2 и 3 (при этом между ними протягивается резиновая нить).

 

Копирование элементов схемы

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все узлы и элементы схемы, кроме базового узла (№1).
  •  Вызовите диалоговое окно Копирование объектов из меню Схема ð Корректировка ð Копировать выбранные объекты (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на последнюю закладку Копирование симметрично (рис.5.5).
  •  Для указания плоскости, относительно которой будет произведено копирование, включите радио-кнопку YOZ.
  •  При установленном флажке Указать базовый узел, укажите курсором на схеме узел № 1 (узел окрасился в малиновый цвет).
  •  После этого щелкните по кнопке  – Применить.

Рис.5.5. Диалоговое окно Копирование объектов

 

Добавление стержневых элементов решётки башни

  •  Вызовите диалоговое окно Добавить элемент (рис.5.6) с помощью меню Схема ð Корректировка ð Добавить элемент (кнопка на панели инструментов).
  •  Для добавления стержневых элементов между узлами № 2 и 13; 4 и 11; 4 и 13; 4 и 14; 5 и 13; 5 и 14; и аналогично до вершины башни, укажите последовательно курсором на эти пары узлов (при этом между ними протягивается резиновая нить).

Рис.5.6. Диалоговое окно Добавить элемент

На рис.5.7 представлена полученная схема.

Рис.5.7. Схема части башни

Задание граничных условий

Этап 3. Задание граничных условий

Выделение узлов опирания

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите узлы № 2 и 11 (узлы окрашиваются в красный цвет).

 Задание граничных условий в узлах опирания

  •  С помощью пункта меню Схема ð Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.5.8).
  •  В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Y, Z).
  •  После этого щёлкните по кнопке  – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).

Рис.5.8. Диалоговое окно Связи в узлах

Задание жесткостных параметров

Этап 4. Задание жесткостных параметров

Формирование типов жесткости

  •  С помощью меню Жёсткости ð Жёсткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жёсткости элементов.
  •  В этом окне щёлкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щёлкните по второй закладке База металлических сечений (рис.5.9).
  •  Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Труба.

Рис.5.9. Диалоговое окно Жёсткости элементов

 

 

  •  В диалоговом окне Стальное сечение (рис.5.10) задайте параметры сечения Труба (для стоек):
  •  в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Труба бесшовная горячекатаная; 
  •  в списке – Профиль – 45 х 3.5. 
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.
  •  Ещё раз двойным щелчком мыши выберите тип сечения Труба.
  •  В диалоговом окне Стальное сечение задайте параметры сечения Труба (для раскосов):
  •  в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Труба бесшовная горячекатаная; 
  •  в списке – Профиль – 25 х 3.5. 
  •  Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

 

Рис.5.10. Диалоговое окно Стальное сечение

 

  •  Для того чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Добавить.

 

Вывод на экран номеров элементов

  •  В диалоговом окне Показать перейдите на первую закладку Элементы и установите флажок Номера элементов.
  •  Щёлкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Назначение жесткостей

  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1. Труба 45 х 3.5.
  •  Щелкните по кнопке Установить как текущий тип (при этом выбранный тип записывается в окне редактирования Текущий тип жёсткости. Можно назначить текущий тип жёсткости двойным щелчком по строке списка).
  •  С помощью меню Выбор ð ПолиФильтр (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно ПолиФильтр, для того чтобы выделить элементы стоек башни.
  •  В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.
  •  Далее установите флажок По номерам КЭ и в соответствующем поле введите номера элементов 1 – 16 (рис.5.11).
  •  После этого щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  В диалоговом окне Жёсткости элементов щёлкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая жёсткость).
  •  В этом же окне в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2. Труба 25 х 3.5.
  •  Щёлкните по кнопке Установить как текущий тип.
  •  Для выделения элементов раскосов башни, в диалоговом окне Фильтр для элементов введите номера элементов 17 – 40.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.
  •  В диалоговом окне Жесткости элементов щёлкните по кнопке Назначить.

Рис.5.11. Диалоговое окно Фильтр для элементов


Корректировка схемы

Этап 5. Корректировка схемы

 Копирование существующего фрагмента схемы

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все узлы и элементы схемы.

  •  Вызовите диалоговое окно Копирование объектов из меню Схема ð Корректировка ð Копировать выбранные объекты (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на четвертую закладку Копирование поворотом (рис.5.12) и задайте параметры копирования:
  •  для того чтобы указать ось, вокруг которой будет произведено копирование, включите радио-кнопку Z;
  •  введите значение угла поворота Fi = 90 градусов;
  •  задайте количество копий N = 3.
  •  Щелкните по кнопке  – Применить.

Рис.5.12. Диалоговое окно Копирование объектов

 

Упаковка схемы

  •  С помощью меню Схема ð Корректировка ð Упаковка схемы (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Упаковка (рис.5.13).
  •  В этом окне щёлкните по кнопке  – Подтвердить (упаковка схемы производится для сшивки совпадающих узлов и элементов, а также для безвозвратного исключения из расчетной схемы удаленных узлов и элементов).

Рис.5.13. Диалоговое окно Упаковка

Отключение отображения номеров элементов на расчётной схеме

  •  В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы снимите флажок Номера элементов.
  •  После этого щелкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Добавление стержневых элементов решетки башни

  •  С помощью меню Выбор ð ПолиФильтр (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно ПолиФильтр.
  •  В этом окне перейдите на предпоследнюю закладку Сечения и отсечения и для выбора секущей плоскости включите радио-кнопку Произвольная (рис.5.14).
  •  Укажите курсором на схеме три узла, определяющие диагональ башни (узлы № 1, 2 и 11).
  •  После этого в диалоговом окне Сечения и отсечения щелкните по кнопке   – Применить.
  •  Для отображения на экране только отмеченных узлов и элементов схемы выполните фрагментацию с помощью меню Вид ð Фрагментация.
  •  Для представления расчётной схемы в проекции на плоскость XOZ выполните пункт меню Вид ð Проекция на плоскость XOZ (кнопка на панели инструментов).
  •  Вызовите диалоговое окно Добавить элемент (рис.5.6). с помощью меню Схема ð Корректировка ð Добавить элемент (кнопка на панели инструментов).
  •  Для добавления стержневых элементов между узлами № 2 и 29; 32 и 17; 3 и 19 и аналогично до вершины башни, укажите последовательно курсором на эти пары узлов.

Рис.5.14. Диалоговое окно Сечения и отсечения

На рис.5.15 представлена полученная расчётная схема части башни в проекции на плоскость X0Z.

 

  •  Перейдите в изометрическую проекцию представления расчётной схемы с помощью меню Вид ð Изометрия (кнопка на панели инструментов).
  •  Для восстановления расчётной схемы в первоначальном виде после операции фрагментации, выполните пункт меню Вид ð Восстановление конструкции.

  •  В диалоговом окне Сечения и отсечения установите флажок Указать узлы плоскости.
  •  Укажите курсором на схеме три узла, определяющие другую диагональ башни (узлы № 10, 12 и 15).
  •  После этого в диалоговом окне Сечения и отсечения щелкните по кнопке  – Применить.
  •  Выполните пункт меню Вид ð Фрагментация.
  •  Выполните пункт меню Вид ð Проекция на плоскость XOZ (кнопка на панели инструментов).
  •  Затем в диалоговом окне Добавить элемент установите флажок Указать узлы курсором и укажите последовательно курсором на следующие пары узлов: № 15 и 30, 16 и 31 и аналогично до вершины башни.
  •  Выполните пункт меню Вид ð Изометрия (кнопка на панели инструментов).
  •  Выполните пункт меню Вид ð Восстановление конструкции.

Рис.5.15. Схема части башни в проекции на плоскость XOZ

  •  В диалоговом окне Показать перейдите на вторую закладку Узлы и снимите флажок Номера узлов.
  •  Щёлкните по кнопке  – Перерисовать.

 

На рис.5.16 представлена полученная расчётная схема башни.

Так как в диалоговом окне Жёсткости элементов текущим установлен тип жёсткости 2. Труба 25 х 3.5, то всем стержневым элементам, которые добавляются в расчётную схему, назначается данный тип жёсткости.

Рис.5.16. Расчётная схема башни

 Сохранение информации о расчётной схеме

  •  Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл ð Сохранить (кнопка на панели инструментов).
  •  В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:
  •  имя задачи – Пример5; 
  •  папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LData).
  •  Щёлкните по кнопке Сохранить.

 

Задание нагрузок

Этап 6. Задание нагрузок

 Формирование загружения № 1

  •  C помощью меню Нагрузки ð Добавить собственный вес вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.5.17).
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке все элементы, в поле Коэф. надежности по нагрузке задайте коэффициент равен 1.05 (так как в системе ЛИР-РС (Редактируемый сортамент) погонный вес элементов задан нормативным, то его нужно преобразовать в расчетный).
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить (всем элементам конструкции автоматически назначается равномерно распределенная нагрузка, равная погонному весу элементов).

Рис.5.17. Диалоговое окно Добавить собственный вес

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка горизонтальных элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите только горизонтальные элементы верхней площадки башни.
  •  После этого вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.5.18) с помощью меню Нагрузки ð Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом окне перейдите на третью закладку Нагрузки на стержни (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).
  •  Щёлчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.

Рис.5.18. Диалоговое окно Задание нагрузок

  •  В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 0.25 т/м (рис.5.19).
  •  Щелкните по кнопке – Подтвердить.

  •   После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щёлкните по кнопке  – Применить.

Рис.5.19. Диалоговое окно Параметры

Формирование загружения № 2

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение (рис.5.20) с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 2.
  •  Щёлкните по кнопке – Подтвердить.

Рис.5.20.   Диалоговое окно Активное загружение

  •  Выполните пункт меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью курсора выделите все элементы башни.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок при текущей нагрузке р = 0.25 т/м по направлению глобальной оси Z щёлкните по кнопке  – Применить.

 

Формирование загружения № 3

  •  Смените номер текущего загружения, вызвав диалоговое окно Активное загружение с помощью меню Нагрузки ð Выбор загружения (кнопка на панели инструментов).
  •  В этом диалоговом окне задайте номер загружения 3.
  •  Щелкните по кнопке  – Подтвердить.

 

  Ввиду того, что в каждом уровне башни имеется жесткий диск, статическое давление ветра можно задать, как сумму скоростного напора ветра и отсоса.

 

  •  Выполните пункт меню Вид ð Проекция на плоскость XOZ (кнопка на панели инструментов).
  •  С помощью меню Выбор ð ПолиФильтр (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно ПолиФильтр.
  •  В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.
  •  Далее установите флажок По жесткости и в раскрывающемся списке выберите строку 1. Труба 45 x 3.5.
  •  Выделите проекцию пяти нижних элементов правой грани башни растягиванием резинового окна, как показано на рис.5.21.

 

  Ветровая равномерно-распределенная нагрузка прикладывается на высоте до 10 м.

  •  В диалоговом окне Задание нагрузок для изменения направления нагрузки включите радио-кнопку X.
  •  Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.
  •  В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 0.1 т/м.
  •  Щёлкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выделите проекцию трёх верхних элементов правой грани башни растягиванием резинового окна.
  •  В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке трапециевидной нагрузки на группу стержней вызовите диалоговое окно Неравномерная нагрузка (рис.5.22).

Рис.5.22. Диалоговое окно Неравномерная нагрузка

Рис.5.21. Выделение элементов растягиванием "резинового окна"

  •  В этом окне задайте значение нагрузки в начале и в конце ее приложения: р1 = 0.1 т/м, р2 = 0.12 т/м.
  •  Для указания направления изменения величины нагрузки включите радио-кнопку Вдоль оси Z.
  •  Щёлкните по кнопке  – Подтвердить.
  •  После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щёлкните по кнопке  – Применить.

 

 


Формирование динамических загружений из статических

Задание характеристик для расчёта башни на пульсацию ветра

 Этап 7. Формирование динамических загружений из статических

  •  Вызовите диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических (рис.5.23) с помощью меню Нагрузки ð Динамика ð Учет статических загружений.
  •  Для формирования первой строки сводной таблицы, в этом окне, при включенной радио-кнопке загружения (код 1), задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 1;
  •  Коэф. преобразования – 1.
  •  Щёлкните по кнопке Добавить.
  •  Для формирования второй строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:
  •  № динамического загружения – 4;
  •  № соответствующего статического загружения – 2;
  •  Коэф. преобразования – 1.
  •  Щёлкните по кнопкам Добавить и  – Подтвердить.

Рис.5.23. Диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических


Формирование таблицы параметров динамических воздействий

 Этап 8. Формирование таблицы параметров динамических воздействий

  •  Вызовите диалоговое окно Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия (рис.5.24) с помощью меню Нагрузки ð Динамика ð Таблица динамических загружений (кнопка на панели инструментов)
  •  В этом окне, при включенной радио-кнопке Согласованная (для матрицы масс), задайте следующие параметры:
  •  № загружения – 4;
  •  Наименование воздействия – Пульсационное (21); 
  •  Количество учитываемых форм колебаний – 8;
  •  № соответствующего статического загружения – 3.
  •  Затем щёлкните по кнопке Параметры.

Рис.5.24. Диалоговое окно Задание характеристик для расчёта на динамические воздействия

  •  В диалоговом окне Параметры расчёта на ветровое воздействие с учетом пульсации (рис.5.25) задайте следующие параметры:
  •  в раскрывающемся списке Ветровой район строительства выберите строку Район 2;
  •  Длина здания вдоль оси Х – 5 м;
  •  Длина здания вдоль оси Y – 5 м;
  •  Логарифмический декремент колебаний – 0.15 (стальные конструкции); 
  •  остальные параметры принимаются по умолчанию.
  •  Подтвердите ввод данных щелчком по кнопке  – Подтвердить.

 

Рис.5.25. Диалоговое окно Параметры расчёта на ветровое воздействие с учётом пульсации

  •  В диалоговом окне Задание характеристик для расчета на динамические воздействия щёлкните по кнопке Закрыть.

Генерация таблицы РСУ

 Этап 9. Генерация таблицы РСУ

  •  С помощью пункта меню Нагрузки ð РСУ ð Генерация таблицы РСУ (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Расчётные сочетания усилий (рис.5.26).
  •  В этом окне при выбранных строительных нормах СНиП 2.01.07-85 задайте следующие данные:
  •  для Загружения 1 выберите в списке Вид загружения – Постоянное (0), в текстовом поле Коэффициент надёжности задайте величину 1.05 и после этого щёлкните по кнопке  Применить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 2);
  •  для Загружения 2 выберите в списке Вид загружения – Кратковременное (2), в текстовом поле Коэффициент надежности задайте величину 1.3 и после этого щёлкните по кнопке   Применить (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 3);
  •  для Загружения 3 выберите в списке Вид загружения – Стат.ветер для пульсации (9) и щёлкните по кнопке По умолчанию (в строке Номер загружения номер автоматически изменился на 4);
  •  для Загружения 4 выберите в списке Вид загружения – Мгновенное (7), установите флажок Учитывать знакопеременность и после этого щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Закройте диалоговое окно щёлчком по кнопке  – Подтвердить.

 

Рис.5.26. Диалоговое окно Расчётные сочетания усилий

 

 

Статический расчёт башни

 Этап 10. Статический расчёт башни

  •  Запустите задачу на расчёт с помощью меню Режим ð Выполнить расчёт (кнопка на панели инструментов).

 

 


Просмотр и анализ результатов расчёта

 Этап 11. Просмотр и анализ результатов расчета

  •  После расчета задачи, переход в режим результатов расчета осуществляется с помощью меню Режим ð Результаты расчёта (кнопка на панели инструментов).
  •  В режиме просмотра результатов расчёта по умолчанию расчётная схема отображается с учётом перемещений узлов. Для отображения схемы без учёта перемещений узлов выполните пункт меню Схема ð Исходная схема (кнопка на панели инструментов).

 

Отключение отображения нагрузок на расчетной схеме

  •  Выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Показать перейдите на третью закладку Общие и снимите флажок Нагрузки.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Вывод на экран эпюр внутренних усилий

  •  Для вывода на экран эпюры продольных сил N, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Эпюры продольных сил (N) (кнопки , а затем на панели инструментов).
  •  Чтобы вывести мозаику усилия N, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Мозаика N (кнопка на панели инструментов).

 

Смена номера текущего загружения

  •  На панели инструментов Загружения  смените номер загружения на 2 и щелкните по кнопке  – Применить.

 

Вывод форм колебаний конструкции

  •  На панели инструментов Загружения смените номер загружения на 4 и щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Для отображения схемы с учёом перемещений узлов выполните пункт меню Схема ð Исходная схема (кнопка на панели инструментов).
  •  Для отключения отображения мозаики усилия N, выполните пункт меню Усилия ð Эпюры ð Мозаика N (кнопка на панели инструментов).
  •  Выведите первую форму колебаний с помощью меню Схема ð Форма колебаний (кнопка на панели инструментов).
  •  Для вывода второй формы колебаний четвертого загружения на панели инструментов Загружения  смените номер формы колебаний на 2 и щёлкните по кнопке  – Применить.

 

Просмотр анимации второй формы колебаний

  •  С помощью пункта меню Вид ð Пространственная модель (3D-графика) перейдите в режим пространственной модели.
  •  Для просмотра анимации второй формы колебаний четвертого загружения выполните пункт меню Опции ð Флаги рисования ð Показать анимацию колебаний (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Колебания (рис.5.27) щёлкните по кнопке  – Воспроизвести анимацию.
  •  Закройте диалоговое окно Колебания щелчком по кнопке  – Закрыть.
  •  Для возврата в режим визуализации результатов расчёта, закройте окно пространственной модели или выполните пункт меню Вид ð Конечноэлементная модель.

Рис.5.27. Диалоговое окно Колебания

 

Вывод на экран номеров элементов

  •  В диалоговом окне Показать перейдите на первую закладку Элементы и установите флажок Номера элементов.
  •  Щелкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Формирование и просмотр таблиц результатов расчёта

  •  При активном пункте меню Выбор ð Отметка элементов (кнопка на панели инструментов) с помощью курсора выделите опорный элемент башни №1.
  •  Для вывода на экран таблицы со значениями расчётных сочетаний усилий в выделенном элементе схемы, выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.5.28) выделите строку Расчётные сочетания усилий.
  •  Для создания таблицы в формате HTML, включите радио-кнопку HTML.
  •  Щёлкните по кнопке  – Применить.

 

Рис.5.28. Диалоговое окно Стандартные таблицы

 

  •  В окне Microsoft Internet Explorer открывается таблица 5.1.

 

Таблица 5.1. РАСЧЁТНЫЕ СОЧЕТАНИЯ

   В приведенной таблице приняты следующие обозначения:

 1 колонка – ЭЛМ – номер элемента на расчетной схеме;

 2 колонка – НС – номер сечения стержневого элемента;

 3 колонка – КРТ – критерий выбора расчетного сочетания усилий;

 4 колонка – СТ – номер столбца коэффициентов расчетных сочетаний усилий в таблице РСУ;

 5 колонка – КС – отметка о крановых и сейсмических воздействиях в случае, если эти воздействия участвуют в РСУ;

 6 колонка – индексы А и В обозначают группы РСУ, различаемые по длительности действия нагрузок, входящих в сочетание. Индексом А обозначаются РСУ, которые состоят из загружений продолжительной длительности. Индексом В обозначаются РСУ, которые состоят из всех загружений.

 

  •  Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.
  •  Закройте диалоговое окно Стандартные таблицы щёлчком по кнопке  – Закрыть.
  •  Для переключения в режим результатов статического расчёта, выполните пункт меню Схема ð Форма перемещений (кнопка на панели инструментов)

 

Расчёт нагрузки на фрагмент

 Этап 12. Расчёт нагрузки на фрагмент

 

Вывод на экран номеров узлов

  •  В диалоговом окне Показать перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.
  •  Щёлкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Расчёт нагрузки на фрагмент

  Информацией для расчета нагрузок на фрагмент являются:
- номера узлов, в которых должна быть вычислена нагрузка;
- номера элементов, которые передают нагрузку на эти узлы;
- углы поворота узлов вокруг оси Z глобальной системы координат.

  •  При активном пункте меню Выбор ð Отметка узлов (кнопка на панели инструментов) с помощью курсора выделите узлы №1 и 10.
  •  Для выделения элементов, которые передают нагрузку на выделенные узлы, выполните пункт меню Выбор ð Отметить элементы, примыкающие к отмеченным узлам.
  •  Выполните пункт меню Усилия ð Нагрузка на фрагмент ð Рассчитать (кнопка на панели инструментов).
  •  В диалоговом окне Расчёт нагрузок на фрагмент (рис.5.29) задайте следующие параметры:
  •  В поле ввода Список элементов щёлкните по кнопке Обновить, для того чтобы внести номера выделенных элементов в соответствующее поле ввода;
  •  Для создания новой группы узлов примыкания фрагмента щёлкните по кнопке Создать; 
  •  В поле ввода Список узлов щёлкните по кнопке Обновить, для того чтобы внести номера выделенных узлов в соответствующее поле ввода.
  •  После этого щёлкните по кнопке Рассчитать нагрузку на фрагмент.

  •  В появившемся диалоговом окне Параметры расчётного процессора (рис.5.30) щёлкните по кнопке Подтвердить.

Рис.5.29. Диалоговое окно Расчёт нагрузок на фрагмент

 

Рис.5.30. Диалоговое окно Параметры расчётного процессора

 

Формирование и просмотр таблицы результатов расчёта нагрузки на фрагмент

  •  Для вывода на экран таблицы со значениями нагрузок на фрагмент в узлах, выполните пункт меню Окно ð Стандартные таблицы.
  •  После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы выделите строку Нагрузка на фрагмент.
  •  Щёлкните по кнопке – Применить.
  •  Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл ð Закрыть.
  •  Закройте диалоговое окно Стандартные таблицы щёлчком по кнопке  – Закрыть.

 

Корректировка флагов рисования

  •  В диалоговом окне Показать при активной закладке Узлы снимите флажок Номера узлов.
  •  Далее перейдите на первую закладку Элементы и снимите флажок Номера элементов.
  •  После этого перейдите на третью закладку Общие и установите флажок Величины нагрузок.
  •  Щёлкните по кнопке  – Перерисовать.

 

Вывод на экран значений нагрузки на фрагмент в узлах расчетной схемы

  •  На панели инструментов Загружения   смените номер загружения на 1 и щёлкните по кнопке  – Применить.
  •  Выведите на экран значения сил на узлы фрагмента по направлению Z с помощью меню Усилия ð Нагрузка на фрагментð Сила по Z (кнопки , а затем на панели инструментов).
  •  Для вывода значений сил на узлы фрагмента по направлению Х, выполните пункт меню Усилия ð Нагрузка на фрагментð Сила по Х (кнопка на панели инструментов).

PAGE 6


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

48658. Комерційна діяльність 336.49 KB
  Руські торгівці вели зовнішню торгівлю вроздріб, кожен сам по собі, на свій страх і ризик. Від цього сили і засоби окремих руських купців, як правило, недостатніми для цього діла, тому вони не могли витримати конкуренцію закордонних купців і постійно залишались в «мінусах»
48659. СПОСОБИ ПОЛІПШЕННЯ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ БУДІВЕЛЬ СТАРОЇ ЗАБУДОВИ 565 KB
  Метою цієї роботи є визначення порядку чергування огороджувальних шарів стіни несуча та теплоізолююча частина що забезпечить найменші темп та швидкість її охолодження з метою вибору оптимальних варіантів енергозберігаючих рішень по утепленню житлових приміщень старої забудови постійного та періодичного опалення. У роботі проведено розрахунок розподілу температури по шарах для різних конструкцій утеплених стін визначено кількість теплоти що треба витратити на кожен квадратний метр поверхні стіни аби температура у приміщенні стала...
48660. История политических и правовых учений 688.6 KB
  История политических и правовых учений – юридическая наука и учебная дисциплина исторического профиля. В то же время, как и юриспруденция в целом, она относится к числу гуманитарных (социально-гуманитарных) наук. В этом качестве она взаимодействует с другими гуманитарными науками, но прежде всего и главным образом с философией.
48662. Державні запозичення та фінансова безпека держави 268.5 KB
  Зумовили досить стрімке накопичення боргу та концентрацію платежів щодо його обслуговування у вузькому часовому інтервалі. Недаремно на суспільно – психологічному й емоційному рівнях сприймання державних запозичень варіює від апокаліпсичного образу смертоносної проблеми до чудодійного засобу вирішення всіх проблем що знайшло своє відображення в науково – теоретичних уявленнях про природу державного боргу. Функціонування державного кредиту можливе при таких суспільно – економічних умовах: матеріально – майновому розшаруванні й соціальній...
48663. Методи розрахунку новітніх макроекономічних показників 156 KB
  Із нових макроекономічних показників ми розглянемо індекс людського розвитку індекс економічної свободи та рівень глобалізації. Актуальність даної теми дослідження полягає в тому що новітні макроекономічні показники дають змогу комплексно охарактеризувати стан економіки та рівень життя тієї чи іншої країни. Розвиток всього суспільства здійснюється надзвичайно швидкими темпами тому необхідно покращувати методику розрахунку цих показників враховувати нові чинники та фактори що впливають на їх рівень. Об’єктом дослідження є індекс...
48665. Найти полосу пропускания сигнала и частоту следования передаваемых импульсов, если на экране телевизора при этом наблюдается 120 чередующихся черно-белых полос (вертикальных) 107 KB
  Ответ: На рисунке 2 приведен вариант комплектации АФТ системы в которой реализуется частотный план. При этом многократное использование АФТ достигается на основе применения всех известных способов селекции радиоволн: по частоте по поляризации и по направлению распространения трехступенчатая схема разделения. Рисунок 2 – структурные схемы АФТ Элементами структурной схемы на рисунке 2 являются: приемопередающая антенна А; переход П обеспечивающий согласование фидеров различной конструкции в данном случае согласование антенны с...
48666. Проектирование схем энергоснабжения промышленного предприятия 440 KB
  Расчет электрических нагрузок низшего напряжения цехов предприятия Расчетные нагрузки цехов определяются по средней мощности с учетом корректирующего коэффициента . Расчетные нагрузки на напряжение ниже 1000 В определяются следующими выражениями: 1. Силовые нагрузки на напряжение 16 кВ Рр.2 где Руст установленная мощность силового оборудования цеха кВт; Ки коэффициент использования;  корректирующий коэффициент; tg соответствует характерному для данного цеха коэффициенту мощности нагрузки.