- •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»
7.6 Опис алгоритмів.
7.6.1 Перевірочний розрахунок
Кожен перетин елементу при розрахунку перевіряється по формулах, приведених в розділі 8.5.
При цьому використовуються наступні передумови і допущення:
- момент, що крутить, при розрахунку не враховується;
- складові елементи кутників, швелерів, сполучених через прокладки, розраховуються як суцільностінчаті згідно п.5.7 [3];
- розрахунок сполучуючих елементів (планок, решітки) стиснутих складених стержнів виконується відповідно до п. 5.8*, 5.9, 5.10 [3];
- у алгоритмах передбачена вимога п. 2.14 [3]. Згідно цьому пункту, при розрахунку з урахуванням сейсмічної дії вводиться додатковий коефіцієнт ткр. Якщо зусилля в даному перетині елементу ідентифіковане як сейсмічне, то цей коефіцієнт вводиться автоматично, тому потрібно вірно вибрати район повторюваності сейсмічних дій. Змінити район повторюваності сейсмічних дій можна в діалозі «Сейсмічні дії».
7.6.2 Перевірка несучої здатності елементів ферм
При перевірці несучої здатності виконуються наступні розрахункові процедури:
- виконується розрахунок на міцність в межах пружних деформацій згідно пункту 5.1 [3];
- алгоритм розрахунку на
стійкість складений відповідно до
вказівок п. 5.3 для стержнів з гнучкістю,
що знаходиться в межах 10<
220.
Коефіцієнт подовжнього
вигину визначається аналітично по
формулах, вказаних в п. 5.3;
- гнучкість визначається відносно місцевих вісей елементу і із значенням граничної гнучкості, яке введене користувачем або визначене згідно таблиці 19* [3] для елементів типу 1(а), 2(а), 2(б) в додаткових характеристиках;
- розрахунок місцевої стійкості стінки проводиться відповідно до п. 7.14*, 7.18*, 7.20*. Якщо фактичне значення гнучкості перевищує значення, визначуване по п. 7.14*, то відсоток використання стінки по стійкості завжди рівний 100% і проводиться перерахунок загальної стійкості стержня з використанням значення площі Ared замість А;
- для складених стержнів окрім розрахунку стержня на загальну стійкість перевіряється стійкість окремих гілок на ділянках між вузлами згідно п. 5.6. Досліджується гнучкість гілки між вузлами, гнучкість окремих гілок на ділянці між планками, обмеження на які приводиться в цьому ж пункті.
7.6.3 Перевірка несучої здатності елементів, що згинаються
При перевірці несучої здатності виконуються наступні розрахункові процедури:
- залежно від роботи, балки розраховуються в межах пружних і пластичних деформацій. У загальному випадку перевірці підлягає міцність перетину балки по нормальним, дотичним і приведеним напруженням. Розрахунок балки на міцність при пластичних деформаціях реалізований на основі пункту 5.18, в межах пружних деформацій - на основі п. 5.12, приведені напруження - відповідно до пункту 5.14*;
- перевірка балки на загальну стійкість виконується на основі пункту 5.15, 5.16*, 5 .19*, 5.20 [3], залежно від заданої користувачем розрахункової довжини;
- Увага: розкріплення стержнів, які використовуються тільки при розрахунку прогину балок, ніяк не пов'язані з розкріпленнями стиснутого поясу балки і розрахунковою довжиною балки при розрахунку на загальну стійкість;
- перевірка загальної стійкості балки за наявності моменту в двох площинах проводиться по критерію максимального крайового стискуючого напруження в перетині з урахуванням Фb для одного з моментів;
- оскільки в [3] відсутні вказівки по перевірці загальної стійкості балок, відмінних від двотаврових, таврових або швелерних, то при перевірці інших перетинів Фb=1;
- стійкість стінки, яка не підкріплена ребрами жорсткості, перевіряється згідно п. 7.10 [3]. При розрахунку стійкості не враховуються місцеве і рухоме навантаження і передбачається відсутність подовжніх ребер жорсткості. Перевірка місцевої стійкості стінок балок, які укріплені поперечними ребрами жорсткості, при роботі стали в межах пластичних деформацій реалізована на основі п.п. 7.2, 7.5, а також п. 21, 23 посібника з проектування сталевих конструкцій до [3]. Перевірка місцевої стійкості стінки балок, які укріплені ребрами жорсткості, при роботі стали в межах пружних деформацій реалізована на основі п. 7.6, 7.9, 7.10;
- при перевірці місцевої
стійкості стінки балок, передбачається,
що коефіцієнт
у формулі (77) пункту 7.4* [3], якщо розрахункова
довжина балки більше Lef<0,1
м і 0,8, якщо розрахункова довжина більш
0,1м (
= 0,8);
- при перевірці місцевої стійкості стінки коробчатого перетину дотичні напруження обчислюються без урахування впливу перерізуючої сили в іншій площині;
- в процесі підбору, якщо стінка не задовольняє умові місцевої стійкості, відбувається її потовщення, тому рекомендується задавати реальний крок поперечних ребер жорсткості. Інакше ребра жорсткості будуть розставлені з максимально допустимою по [3] згідно п. 7.10 відстанню. Є можливість відмовитися від установки поперечних ребер, якщо погасити при заданні додаткових характеристик прапорець "ставити ребра жорсткості";
- перевірка місцевої стійкості полиці виконується відповідно до пункту 7.24 [3];
- перевірка прогину здійснюється порівнянням відносного прогину, отриманого з розрахунку по ПК «ЛІРА», з граничним відносним прогином, що задається. Відносний прогин обчислюється між точками розкріплення стрижня, які задаються користувачем. Точка розкріплення є точкою, прогин якої умовно вважається рівним нулю. Якщо розкріплення балки не задане, то в якості прогину береться її повне переміщення щодо місцевої осі. У кожному розрахунковому перетині стержня або конструктивного елементу прогин визначається по кожному завантаженню. Величина його визначається шляхом інтеграції епюри моментів стержня конструктивного елементу з урахуванням крайових умов, які задані при призначенні розкріплювань стержнів, іншими словами точок нульового прогину. При знаходженні прогину використовуються нормативні зусилля, знайдені шляхом ділення розрахункового зусилля на коефіцієнт надійності по навантаженню. Далі, на основі інформації про склад РПЗ, відповідні прогини підсумовуються з урахуванням коефіцієнтів поєднань, заданих при формуванні РПЗ. З отриманого ряду прогинів вибирається максимальний, який і порівнюється із заданим граничним прогином.
