Типоразмеры и расчетные параметры двускатных решетчатых балок пролетом 18 м

Геометрическая схема и расчетные сечения

Основные характеристики балок

Типоразмеры и расчетные параметры безраскосных ферм пролетом 18 м

Основные характеристики ферм ФБ-18

Геометрическая схема и расчетные сечения

Типоразмеры и расчетные параметры безраскосных ферм пролетом 24 м

Основные характеристики ферм ФБ-24

Геометрическая схема и расчетные сечения

Занятие 7, 8. Статический расчет поперечной рамы промышленного здания

Цель – определить усилия и перемещения в элементах конструкции.

Задачи:

построить конечно-элементную модель рамы;

задать условия сопряжения элементов (шарниры, жесткие вставки);

задать связи;

назначить характеристики поперечных сечений элементов рамы;

задать нагрузки (внешние и собственный вес)

произвести расчет и составить РСУ.

Исходные данные: Схема рамы, сечения колонн, нагрузки и краевые условия показаны на рис. 4.1. Признак схемы 2 – в узлах элементов рамы (в конечных элементах) три степени свободы, т.е. возможно перемещения по осям X, Z и поворот вокруг оси Y. Схема строиться в плоскости XOZ при значении Y=0. Класс бетона В25.

Нагрузки:

загружение 1 – постоянные нагрузки на стропильную ферму (приложена в Задаче 3)

нагрузка от ограждения G₁=72кН/м, нагрузка от крановых путей G₂=124кН;

загружение 2 – снеговая нагрузка 1; (приложена на ферму в Задаче 3)

загружение 3 – снеговая нагрузка 2; (приложена на ферму в Задаче 3)

загружение 4 – ветровая нагрузка слева w₁=1,54 кН, w₂=0,9 кН, W=9 кН;

загружение 5 – крановая нагрузка Dmax = 730кН слева, Dmin = 183кН в пролете АБ;

загружение 6 – крановая нагрузка Dmax = 730кН справа, Dmin = 183кН в пролете АБ;

загружение 7 – крановая нагрузка Dmax = 730кН слева, Dmin = 183кН в пролете БВ;

загружение 8 – крановая нагрузка Dmax = 730кН справа, Dmin = 183кН в пролете БВ;

загружение 9 – горизонтальная поперечна крановая нагрузка на колонну по оси А T= 31кН;

загружение 10 – горизонтальная поперечна крановая нагрузка на по колонну по оси Б T= 31кН

Рис. 4.1. Расчетная схема поперечной рамы промышленного здания

Начало работы

Для создания новой задачи выполните пункт меню
Файл  Новый (кнопка на панели инструментов).

В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.4.2) задайте следующие параметры:

имя создаваемой задачи – Задача 4 (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.

Создание геометрической схемы

Добавление рамы

Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема  Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов) или Щелкните правой клавишей мыши ð Создание  Регулярные фрагменты и сети

В таблицу ввода значений введите параметры рамы: пролет 6м, высота этажа 6м.

Шаг вдоль первой оси: Шаг вдоль второй оси:

L(м) N L(м) N

17.85 1 12.0 1.

Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.4.3).

После этого щелкните по кнопке – Применить.

Сохранение информации о расчетной схеме

Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл  Сохранить (кнопка на панели инструментов).

В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:

имя задачи – Задача 4;

папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LDdata).

Щелкните по кнопке Сохранить.

Вывод на экран номеров узлов и местных осей элементов

Выполните пункт меню Опции  Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).

В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Местные оси элементов.

После этого активизируйте закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.

Щелкните по кнопке – Перерисовать.

Корректировка схемы

Необходимо разбить колонну по высоте на две части и сместить их относительно друг друга как показано на расчетной схеме (рис.4.1)

Выполните пункт Щелкните правой клавишей мыши ð Добавить элемент

В появившемся окне переключитесь на вкладку как показано на рис. 4.4.

Введите расстояние 8.5м от обреза фундамента до верхней части колонны.

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов). Выделите колонны.

После этого щелкните по кнопке – Применить.

Выделите ригели и удалите их (нажмите Delete).

Выделите верхнюю часть левой крайней колонны по оси А. Чтобы выделились узлы принадлежащие этому элементу нажмите на панели инструментов или самостоятельно активируйте кнопку Отметка узлов и укажите узлы.

Щелкните правой клавишей мыши и выберите Копировать. Функция копирования работает только при выделенных узлах и элементах и его узлах.

В поле dX введите -0,1м (рис.4.5). После этого щелкните по кнопке – Применить. Щелкните правой клавишей мыши. Выберите Отмена выбора .

Аналогично поступить крайней колонной по оси В.

Удалите прежние стержни. Выделите их и нажмите Delete.

Создаем узлы опирания на уровне верха колонн для стропильной конструкции согласно расчетной схеме (рис.4.1).

Создаем узлы опирания подкрановых конструкций и крана на расстоянии от нижней части крайних колонн 0,65м, средних – 0,75м.

Активируйте кнопку Отметка узлов и укажите узел, который требует копирования.

Щелкните по кнопке Сохранить.

После завершения копирования узлов упакуйте схему. Выполните пункт меню Схема  Корректировка  Упаковка схемы (кнопка на панели инструментов). Щелкните по кнопке – Применить.

Создание абсолютно жестких тел, моделирующих эксцентриситеты приложения нагрузок.

Так как нагрузка от стропильной конструкции, от верхней части колонны на нижнюю, от крановых нагрузок передается с определенными эксцентриситетами, необходимо ведение абсолютно жестких тел объединяющие узлы.

Выполните пункт меню Схема  Абсолютно жесткое тело (кнопка на панели инструментов). Базовый узел определяется автоматически и выделяется желтым цветом.

Выделите узлы верхней части колонны по оси А на уровне низа стропильной конструкции. Щелкните по кнопке – Применить.

Переключите счетчик жестких тел на 2. Выделите другую группу узлов, например на уровне консоли колонны по оси А. Щелкните по кнопке – Применить.

Аналогично задаются жесткие тела на другие колонны по оси Б и В. Всего 6 жестких тел.

Задания угловых шарниров

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).

С помощью курсора выделите верхние части колонн (элементы окрашиваются в красный цвет).

Щелкните правой клавишей мыши ð Шарниры (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Шарниры (рис. 4.7).

В этом окне с помощью установки соответствующих флажков укажите узлы и направления, по которым снимается жесткость связи одного из концов стержня с узлом схемы:

1-й узел – UY. Угловой шарнир. Значение в окошке - Погонная жесткость, т.е. при «0» - идеальный шарнир.

Щелкните по кнопке – Применить.

Задание граничных условий

Выполните пункт меню Выбор  Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).

С помощью курсора выделите узлы № 1,2 и 3 (узлы окрашиваются в красный цвет).

Нажмите на правую кнопку мыши и в появившемся списке команд выберите Связи.

Появиться диалоговое окно Связи в узлах (рис. 4.8).

В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY), т.е в жесткой заделке запрещены перемещения по оси Х, Z, поворот вокруг оси Y глобальной системы координат.

После этого щелкните по кнопке – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).

Примечание: Связи всегда задаются в узлах расчетной модели, а направления, по которым запрещаются перемещения, принимаются относительно глобальных осей в левом нижнем углу экрана.

Задание жесткостных параметров элементам рамы

Формирование типов жесткости

С помощью меню Жесткости  Жесткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жесткости элементов (рис.4.9).

В этом окне щелкните по кнопке Добавить для того, чтобы вывести список стандартных типов сечений.

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

В диалоговом окне Задание стандартного сечения задайте параметры сечения Брус:

модуль упругости Е = 3е6 т/м²;

геометрические размеры поперечного сечения В = 40 см; Н =60 см.

плотность железобетона 2,5т/м²_.

Для ввода данных щелкните по кнопке Подтвердить.

Далее в диалоговом окне Жесткости элементов выберите Копирование.

Выделите 2 тип жесткости и нажмите Изменить для корректировки высоты сечения H= 80 см.

Назначение жесткостей элементам рамы

В диалоговом окне Жесткости элементов (рис. 4.9) в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1. Брус 40х60.

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 мыши на строке списка).

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).

С помощью курсора выделите верхние части колонн. В схемы (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).

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

В списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2.Брус 40х80. Двойным Щелчком установите его как Текущий тип жесткости.

С помощью курсора выделите нижние части колонн (выделенные элементы окрашиваются в красный цвет).

В диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по кнопке Назначить (с элементов снимается выделение.

Задание нагрузок

Первое загружение «Постоянные нагрузки».

Выполните команду из меню Нагрузки  Выбор загружения (кнопка на панели инструментов) или при нажатии правой кнопки мыши. По умолчанию, в начале работы программы, принято имя Загружение 1.

Введите в поле «Постоянные нагрузки» и щелкните по кнопке – Применить или Enter. В верхнем левом углу поменяется название загружения.

Выполните команду из меню Нагрузки  Добавить собственный вес. Появиться диалоговое окно с запросом коэффициента надежности по нагрузке. γ_f =1.1.

Выполните команду из меню Нагрузки  Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).

В этом окне активизируйте закладку Нагрузки на стержни.

По умолчанию установлена система координат Глобальная, направление нагрузки вдоль оси Z. Рис. 4.11.

Щелчком по кнопке распределенной нагрузки на стержень вызовите дополнительное диалоговое окно Параметры.

Задайте значение нагрузки согласно заданию G₁= 72 кН/м = 7,2т/м.

Щелкните по кнопке – Применить. Окно закроется.

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).

С помощью курсора выделите элементы колонн на схеме.

Щелкните по кнопке . Нагрузка приложена.

Задание узловой нагрузки G₂=124 кН.

Переключаемся на вторую вкладку «Нагрузка на узлы».

По умолчанию установлена система координат Глобальная, направление нагрузки по оси Z.

Щелчком по кнопке «Узловая нагрузка» (коричневая стрелка в левом ряду) вызовите дополнительное диалоговое окно Параметры.

Задайте значение нагрузки P= 12,4т.

Щелкните по кнопке – Применить. Окно закроется.

Выполните пункт меню Выбор  Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).

Выделите узлы на которые опираются кран и подкрановые конструкции.

Щелкните по кнопке . Нагрузка приложена.

Выполните команду из меню Нагрузки  Выбор загружения (кнопка на панели инструментов) или при нажатии правой кнопки мыши. Переключите на Загружение 3 и переименуйте на Ветровая нагрузка слева.

Выполните команду из меню Нагрузки  Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).

В этом окне активизируйте закладку Нагрузки на стержни.

По умолчанию установлена система координат Глобальная, направление нагрузки вдоль оси Z. Переключите направление по оси Х.

Щелчком по кнопке распределенной нагрузки на стержень вызовите дополнительное диалоговое окно Параметры.

Задайте значение нагрузки согласно заданию w₁=-1,54 кН = -0,154т/м. Знак «-» учитывает направление приложения нагрузки.

Щелкните по кнопке – Применить. Окно закроется.

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).

С помощью курсора выделите элементы колонн на схеме.

Щелкните по кнопке . Нагрузка приложена.

Аналогично прикладывается ветровая нагрузка на подветренную сторону с интенсивностью w₂=-0,9 кН.

Выполните команду из меню Нагрузки  Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).

В этом окне активизируйте закладку Нагрузки на узлы.

По умолчанию установлена система координат Глобальная, направление нагрузки вдоль оси Z. Переключите направление по оси Х.

Щелчком по кнопке сосредоточенной нагрузке на узел вызовите дополнительное диалоговое окно Параметры.

Задайте значение нагрузки согласно заданию -0,9 т. Знак «-» учитывает направление приложения нагрузки.

Щелкните по кнопке – Применить. Окно закроется.

Выполните пункт меню Выбор  Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).

С помощью курсора выделите узел приложения нагрузки согласно схеме (рис. 4.1).

Щелкните по кнопке . Нагрузка приложена.

Аналогично задаются остальные загружения на узлы и элементы конечно-элементной модели.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: