- •6.092101 – «Промислове і цивільне будівництво»
- •6.092103 – «Міське будівництво і господарство»
- •Міністерство освіти і науки України
- •6.092101 – «Промислове і цивільне будівництво»
- •6.092103 – «Міське будівництво і господарство»
- •Вступ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
- •Загальні відомості про розрахунки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
- •Складання розрахункової схеми системи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
- •4 Навантаження і впливи. Вибір розрахункових поєднань зусиль. . . . . . . .38
- •1 ЗАгальні відомості про розрахунки
- •1.1 Цілі і задачі дисципліни
- •1.2 Методи розрахунку будівельних конструкцій
- •1.3 Поняття про метод кінцевих елементів
- •2 Загальні відомості про пК «ліра»
- •2.1 Характеристика пк «ліра»
- •2.2 Загальні вимоги до розрахункової схеми та її склад
- •3 Складання розрахункової схеми системи
- •3.1 Шифр і ознака системи
- •3.2 Бібліотека кінцевих елементів програми «ліра»
- •3.3 Місцева система координат
- •3.4 Жорсткісні характеристики елементів
- •3.5 Зв’язки системи
- •4 Навантаження і впливи. Вибір розрахункових поєднань зусиль
- •4.1 Класифікація навантажень
- •4.2 Типи і величини навантажень
- •4.3 Сполучення кінцевих елементів і типів навантажень
- •4.4 Суть розрахункових поєднань зусиль
- •4.5 Порядок завдання розрахункових поєднань зусиль
- •4.6 Особливості логічної залежності між завантаженнями
- •5 Порядок розрахунку системи в пк «ліра»
- •5.1 Основні можливості і функції
- •5.2 Приклад розрахунку системи в пк «ліра»
- •Задані навантаження:
- •6 Підбір і перевірка армування в залізобетонних елементах
- •6.1 Загальні відомості
- •6.2 Армування стержньових елементів
- •6.3 Перевірка заданого армування для стержньових елементів
- •6.4 Армування пластинчастих елементів
- •6.5 Перевірка заданого армування для пластинчатих елементів
- •6.6 Приклад розрахунку в системі «лір-арм»
- •7 Розрахунок і проектування сталевих конструкцій
- •7.1 Призначення і можливості
- •7.2 Перетини, що проектуються
- •7.3 Завдання додаткових даних для розрахунку
- •7.3.1 Додаткові дані для елементів ферм
- •7.3.2 Додаткові дані для елементів, що згинаються
- •7.3.3 Додаткові дані для елементів колон (позацентрово стиснутих)
- •7.3.4 Додаткові дані для канатів
- •7.4 Конструктивні і уніфіковані елементи
- •7.5 Перевірки несучої здатності елементів
- •7.6 Опис алгоритмів.
- •7.6.1 Перевірочний розрахунок
- •7.6.2 Перевірка несучої здатності елементів ферм
- •7.6.3 Перевірка несучої здатності елементів, що згинаються
- •7.6.4 Перевірка несучої здатності колон
- •7.6.5 Перевірка несучої здатності канатів
- •7.6.6 Підбір перетинів
- •7.7 Наскрізний розрахунок
- •7.8 Локальний розрахунок
- •7.9 Представлення результатів розрахунку
- •7.10. Приклад розрахунку в системі «лір-стк»
- •Контрольна робота №1 «розрахунок плоских шарнірно-стержневих систем»
- •8.1 Завдання для самостійного вирішення
- •8.2 Приклад виконання контрольної роботи
- •Контрольна робота №2 «розрахунок плоско-напружених систем (балок-стінок)»
- •9.2 Приклад виконання контрольної роботи
- •Контрольна робота №3 «розрахунок плоских рамних систем»
- •Контрольна робота №4 «розрахунок плоских елементів перекриття і просторових блоків покриття»
- •2) Балочні клітки.
- •3) Просторові блоки покриття.
- •4) Циліндричні оболонки.
- •Контрольна робота №5 «розрахунок залізобетонних рам з підбором арматури»
- •Контрольна робота № 6 «проектування сталевого каркасу одноповерхової будівлі»
- •Постійні навантаження.
- •Навантаження на покрівлю.
- •1.2. Навантаження від стінового огородження.
- •Снігове навантаження.
- •Постійні навантаження.
- •Навантаження на покрівлю.
- •1.2. Навантаження від стінового огородження.
- •Снігове навантаження.
- •Контрольна робота № 7 «проектування сталевих конструкцій балочної клітки»
5.2 Приклад розрахунку системи в пк «ліра»
Стержневі системи – найбільш розповсюджені системи в розрахунках будівельних конструкцій. Тому в якості прикладу розглянута плоска поперечна рама, яка розраховується на дію статичних навантажень.
Завдання. Виконати розрахунок рами на статичні навантаження. Вивести на екран деформовану схему і епюри згинальних моментів Мy і поперечних сил Qz.
Р
озрахункова
схема рами показана
на рис. 5.1.
Рисунок 5.1 – Розрахункова схема рами.
Матеріал рами – залізобетон класу В30.
Задані навантаження:
постійна рівномірно розподілена g1= 2.0 тс/м;
постійна рівномірно розподілена g2 =1,5 тс/м;
постійна рівномірно розподілена g3 =3,0 тс/м;
тимчасова довготривала рівномірно розподілена g4 = 4,67тс/м;
тимчасова довготривала рівномірно розподілена g5 = 2,0тс/м;
вітрова (зліва) Р1 =–1.0 тс;
вітрова (зліва) Р2 = –1.5 тс;
вітрова (зліва) Р3 =– 0.75 тс;
вітрова (зліва) Р4 = –1.125 тс;
вітрова (справа) Р1 =1.0 тс;
вітрова (справа) Р2 = 1.5 тс;
вітрова (справа) Р3 = 0.75 тс;
вітрова (справа) Р4 = 1.125 тс.
Розрахунок провести в чотири завантаження, які вказані на рис. 5.2.
Рисунок 5.2 – Схеми завантаження рами.
Для зручності сприйняття інформації порядок розрахунку системи представлено в табл. 5.2
Таблиця 5.2 – Розрахунок плоскої поперечної рами
Етапи і операції |
Команда і її істру-мент |
Ваші дії |
Рекомендації і коментарі |
|||
1. Запуск системи ЛИР-ВИЗОР |
|
Виконайте команди Windows: Пуск Программы Lira 9.0 ЛИРА 9.0. |
|
|||
2. Створення нової задачі |
|
В діалоговому вікні «Признак схемы» задайте ім’я задачі: «Рама» і ознаку схеми: «2». |
|
|||
3. Створення геометричної схеми рами |
||||||
3.1.Генерація рами |
|
В діалоговому вікні «Создание плоских фрагментов и сетей» активізуйте закладку «Генерация рамы», потім задайте крок кінцевих елементів уздовж горизонтальної вісі і кількість кроків, а також крок КЕ уздовж вертикальної вісі і кількість кроків. Крок уздовж першої вісі: L(м) – 4.00 3.00 N – 1 1. Крок уздовж другої вісі: L(м) – 6.00 4.00 N – 1 1. Після цього кликніть по кнопці Применить. |
Це вікно, як і багато інших є немодальним. Із розрахунковою схемою можна працювати не закриваючи його, що зручно для створення і коректування розрахункової схеми. |
|||
4.Запам’ятання даних |
|
В діалоговому вікні «Сохранить как» задайте ім’я задачі і папку, в якій буде сохранена ця задача. |
Папка:LDdata, Імя файла: Рама. |
|||
5.Задання зв’язків |
||||||
5.1.Вивод на екран номерів вузлів |
|
В діалоговому вікні «Показать» активізуйте закладку «Узлы». Після цього оберіть команду Номера узлов і кликніть по кнопці Применить. |
На розрахунковій схемі відобразяться номера вузлів. |
|||
5.2.Виділення вузлів № 1 и 2 |
|
Виділите вузли № 1и 2. |
Вузли фарбуються к червоний колір. |
|||
5.3.Призначення зв’язків у виділених вузлах |
|
В діалоговому вікні «Связи в узлах» активізуйте закладку «Назначить связи», відмітьте напрями, по яким заборонені переміщення вузлів (X, Z, UY) і кликніть по кнопці Применить. |
Вузли фарбуються к синій колір. |
|||
5.4.Виділення вузла № 3 |
|
Виділите вузол № 3. |
|
|||
5.5.Призначення зв’язків у виділеному вузлі |
|
В діалоговому вікні «Связи в узлах» відмітьте напрями, по яким заборонено переміщення вузла (X, Z) и кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
6. Задання жорсткісних параметрів елементів рами |
||||||
6.1.Формування типів жорсткостей |
|
В діалоговому вікні «Жесткости элементов» сформуйте список типів жорсткостей. |
|
|||
6.1.1.Вибір типу перетину «Брус» |
|
Кликніть по кнопці Добавить і, обравши закладку «Стандартные типы сечений», активізуйте перетин «Брус». |
Для того, щоб визвати вікно задання параметрів перетину, двічі кликніть по піктограмі перетину. |
|||
6.1.2.Задання параметрів перетину «Брус» |
|
В діалоговому вікні «Задание стандартного сечения» введіть параметри перетину: - модуль пружності – Е = 3е6 т/м2; - геометричні розміри – В = 60 см; Н = 40 см. |
|
|||
6.1.3.Вибір типу перетину «Тавр_Т» |
|
В діалоговому вікні «Жесткости элементов» оберіть тип перетину «Тавр_Т». |
|
|||
6.1.4.Задання параметрів перетину «Тавр_Т» |
|
В діалоговому вікні «Задание стандартного сечения» введіть параметри перетину: - модуль пружності – Е = 3е6 т/м2; - геометричні розміри– В = 20 см; Н = 60 см; В1 = 40 см; Н1 = 20 см. |
|
|||
6.2.Призначення жорсткостей елементам рами |
||||||
6.2.1.Призначення поточного типу жорсткості «1.Брус 60х40» |
|
Виділить потрібну жорсткість у вікні списку і кликніть по кнопці Установить как текущий тип. |
В вікні поточного типу відобразиться обрана жорсткість. |
|||
6.2.2.Виділення вертикальних елементів |
|
Виділить вертикальні елементи. |
Виділені елементи фарбуються в червоний колір. |
|||
6.2.3.Призначення виділеним елементам поточного типу жорсткості |
|
В діалоговому вікні «Жесткости элементов» кликніть по кнопці Назначить. |
З елементів знімається виділення. Це свідоцтво того, що виділеним елементам призначена поточна жорсткість. |
|||
6.2.4.Призначення поточного типу жорсткості «2.Тавр_Т 20х60» |
|
Виділить потрібну жорсткість у вікні списку і кликніть по кнопці Установить как текущий тип. |
|
|||
6.2.5.Виділення горизонтальних елементів |
|
Виділить горизонтальні елементи. |
|
|||
6.2.6.Призначення виділеним елементам поточної жорсткості |
|
В діалоговому вікні «Жесткости элементов» кликніть по кнопці Назначить. |
|
|||
6.2.7.Закриття діалогового вікна «Жесткости элементов» |
|
В діалоговому вікні «Жесткости элементов» кликніть по кнопці Закрыть. |
|
|||
7. Задання навантажень |
||||||
7.1.Вивід на екран номерів елементів |
|
В діалоговому вікні «Показать» активізуйте закладку «Элементы». Після цього оберіть команду Номера элементов і кликніть по кнопці Применить. |
На розрахунковій схемі відобразяться номери елементів. |
|||
Формування завантаження № 1 |
||||||
7.2.Виділення елементів № 7 и 8 |
|
Виділить горизонтальні елементи № 7 и 8. |
|
|||
7.3.Задання навантаження q1 на виділені елементи |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» активізуйте закладку «Нагрузки на стержни». Потім радіо-кнопками вкажіть систему координат «Глобальная», напрям – уздовж вісі «Z». Кликніть по кнопці рівномірно розподіленого навантаження і у вікні «Параметры местной нагрузки» введіть інтенсивність q1 = 2.0 тс/м і підтвердіть. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
Перше завантаження приймається за замовчуванням. |
|||
7.4.Виділення елементу № 9 |
|
Виділить елемент № 9. |
|
|||
7.5.Задання навантаження q2 на виділений елемент |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликнувши по кнопці рівномірно розподіленого навантаження викличте діалогове вікно «Параметры местной нагрузки». В цьому вікні введіть інтенсивність q2 = 1.5 тс/м і підтвердіть ввід. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
7.6.Виділення елементу № 10 |
|
Виділить елемент № 10. |
|
|||
7.7. Задання навантаження q3 на виділений елемент |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликнувши по кнопці рівномірно розподіленого навантаження викличте діалогове вікно «Параметры местной нагрузки». В цьому вікні введіть інтенсивність q3 = 3.0 тс/м і підтвердіть ввід. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
Формування завантаження № 2 |
||||||
7.8.Зміна номеру поточного завантаження |
|
В діалоговому вікні «Активное загружение» задайте номер завантаження 2. |
При необхідності можна задати інше ім’я завантаження. |
|||
7.9.Виділення елементу № 7 |
|
Виділить елемент № 7. |
|
|||
7.10.Задання трапецієподібного навантаження з інтенсивностями q4, q5 |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликнувши по кнопці трапецієподібного навантаження викличте діалогове вікно «Параметры местной нагрузки». В цьому вікні введіть параметри: Р1 = 4.67 тс/м, А1 = 0.5 м, Р2 = 2.0 тс/м, А1 = 3.5 м і підтвердіть ввід. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
Формування завантаження № 3 |
||||||
7.11.Зміна номеру поточного завантаження |
|
В діалоговому вікні «Активное загружение» задайте номер завантаження 3. |
|
|||
7.12.Виділення вузла № 4 |
|
Виділить вузол № 4. |
|
|||
7.13.Задання вузлового навантаження P1 |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» активізуйте закладку «Нагрузки в узлах». Потім радіо-кнопками вкажіть систему координат «Глобальная», напрям – уздовж вісі «X». Кликнувши по кнопці зосередженої сили викличте діалогове вікно «Параметры нагрузки». В цьому вікні введіть значення P = -1 тс і підтвердіть ввід. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
7.14.Виділення вузла № 7 |
|
Виділить вузол № 7. |
|
|||
7.15.Задання вузлового навантаження P2 |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликнувши по кнопці зосередженої сили викличте діалогове вікно «Параметры нагрузки». В цьому вікні введіть значення P = -1.5 тс і підтвердіть ввід. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
7.16.Задання навантажень відповідно зі схе-мою завантаження № 3 P3 и P4 |
|
Аналогічно попереднім двом операціям задайте навантаження: - в вузлі № 6 – P3 = -0.75 тс; - в вузлі № 9 – P4 = -1.125 тс. |
|
|||
Формування завантаження № 4 |
||||||
7.17.Зміна номеру поточного завантаження |
|
В діалоговому вікні «Активное загружение» задайте номер завантаження 4. |
|
|||
7.18.Виділення вузла № 4 |
|
Виділить вузол № 4. |
|
|||
7.19.Задання вузлового навантаження P3 |
|
В діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликнувши по кнопці зосередженої сили викличте діалогове вікно «Параметры нагрузки». В цьому вікні введіть значення P = 0.75 тс і підтвердіть ввід. Після цього в діалоговому вікні «Задание нагрузок» кликніть по кнопці Применить. |
|
|||
7.20.Задання навантажень відповідно зі схе-мою завантаження № 4 P1, P2 и P4 |
|
Аналогічно попереднім двом операціям задайте навантаження: - в вузлі № 6 – P1 = 1.0 тс; - в вузлі № 9 – P2 = 1.5 тс; - в вузлі № 7 – P4 = 1.125 тс. |
|
|||
8.Генерація таблиці РПЗ |
|
За допомогою команди Нагрузки РСУ Генерация таблицы РСУ викличте діалогове вікно РПЗ. В діалоговому вікні «Расчетные сочетания усилий»
Задавши № і параметри кожного із завантажень, кликніть по кнопці Подтвердить. Зачиняється діалогове вікно кликом по кнопці Закончить. |
У відповідності до будівельних норм розрахунок армування, підбір і перевірка металевих перетинів виконується по невигідним поєднанням зусиль. Тому для подальшої роботи в підсистемах ЛИР-АРМ і ЛИР-СТК треба виконувати розрахунок РПЗ чи РПН. |
|||
9.Задання розрахункових перетинів для ригелів |
||||||
9.1.Виділення горизонтальних елементів |
|
Виділить горизонтальні елементи після клику по кнопці інструменту. |
|
|||
9.2.Задання розрахункових перетинів |
|
В діалоговому вікні «Расчетные сечения» задайте кількість розрахункових перетинів N = 7. |
Для того, щоб можна було виконати конструювання елемента, що згинається, потрібно обчислити зусилля в 7 і більше перетинах. |
|||
10.Запуск задачі на розрахунок |
|
Кликніть по кнопці інструменту чи введіть команди Режим Выполнить расчет. |
|
|||
11.Перехід в режим візуалізації результатів розрахунку |
|
Кликніть по кнопці інструменту чи введіть команди Режим Результаты расчета. |
|
|||
12.Вивод на екран деформованої схеми |
|
|
|
|||
13.Вивод на экран епюр MY |
|
Кликніть по кнопці інструменту чи введіть команди Усилия Эпюры Эпюры изгибающих моментов Му. |
|
|||
14.Вивод на экран епюр QZ |
|
Кликніть по кнопці інструменту чи введіть команди Усилия Эпюры Эпюры поперечных сил Qz. |
|
|||
Література
ПК ЛИРА, версия 9. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций. Справочно-теоретическое пособие под ред. А.С.Городецкого. К. - М.: 2003. – с. 311-317, 377-386, 411-415.
