Example3

Пример 3. Расчет рамы промышленного здания

Пример 3. Расчет 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

ПК ЛИРА-САПР® 2013. Примеры расчета и проектирования

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА-САПР®*, выполните следующую команду Windows:

Пуск  Программы (Все программы)  LIRA SAPR  ЛИРА-САПР 2013  ЛИРА-САПР 2013.

Этап 1. Создание новой задачи

Для создания новой задачи откройте меню Приложения и выберите пункт Новый (кнопка на панели быстрого доступа).

В появившемся диалоговом окне Описание схемы (рис.3.2) задайте следующие параметры:

имя создаваемой задачи – Пример3 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);

в раскрывающемся списке Признак схемы выберите строку 2 – Три степени свободы в узле

(перемещения X,Z,Uy) X0Z.

После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.

Рис.3.2. Диалоговое окно Описание схемы

Диалоговое окно Описание схемы также можно открыть с уже выбранным признаком схемы. Для этого в меню Приложения в раскрывающемся списке пункта Новый выберите

команду – Второй признак схемы (Три степени свободы в узле) или на панели

быстрого доступа в раскрывающемся списке Новый выберите команду – Второй признак схемы (Три степени свободы в узле). После этого нужно задать только имя задачи.

* Информация о торговой марке:

На территории Украины ПК ЛИРА-САПР® распространяется под торговой маркой МIРАЖ®.

Пример 3. Расчет рамы промышленного здания

Этап 2. Создание геометрической схемы

Добавление рамы

Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей щелчком по кнопке – Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).

В таблицу ввода значений введите параметры рамы:

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 расчетной схеме

Для сохранения информации о расчетной схеме откройте меню Приложения и выберите пункт

Сохранить (кнопка на панели быстрого доступа).

В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:

имя задачи – Пример3;

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

Щелкните по кнопке Сохранить.

Вывод на экран номеров узлов и элементов

Щелкните по кнопке – Флаги рисования на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).

ПК ЛИРА-САПР® 2013. Примеры расчета и проектирования

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

Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).

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".

Щелчком по кнопке – Удаление выбранных объектов (панель Редактирование на вкладке

Создание и редактирование) удалите выделенные узлы (обратите внимание, что при удалении узлов автоматически удаляются прилегающие к ним элементы).

Щелкните по кнопке – Отметка элементов в раскрывающемся списке Отметка элементов на панели инструментов Панель выбора.

С помощью курсора выделите элементы № 3 и 5 (элементы окрашиваются в красный цвет).

После выделения узлов или элементов расчетной схемы для ленточного вида интерфейса выводятся контекстные вкладки ленты. Каждая из контекстных вкладок содержит операции, которые относятся к выделенным объектам или выбранной команде. Контекстная вкладка закрывается по завершении работы с командой или снятии выделения с объектов. Контекстные вкладки, предназначенные для работы с узлами или элементами схемы, содержат команды только по созданию и редактированию схемы и не могут быть вызваны из вкладок Анализ, Расширенный анализ, Конструирование.

Щелчком по кнопке – Шарниры (панель Редактирование стержней на контекстной вкладке Стержни) вызовите диалоговое окно Шарниры (рис.3.4).

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

2-й узел – UY.

Щелкните по кнопке – Применить.

Пример 3. Расчет рамы промышленного здания

Рис.3.4. Диалоговое окно Шарниры

Установка фермы на раму

Щелчком по кнопке – Генерация ферм (панель Создание на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Создание плоских ферм.

В этом окне щелкните по кнопке с конфигурацией арочной (сегментной) фермы.

Далее выберите ферму по очертанию решетки, щелкнув 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.

ПК ЛИРА-САПР® 2013. Примеры расчета и проектирования

Рис.3.5. Диалоговое окно Создание плоских ферм

Упаковка схемы

Щелчком по кнопке – Упаковка схемы (панель Редактирование на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Упаковка (рис.3.6).

В этом окне щелкните по кнопке – Применить (упаковка схемы производится для сшивки совпадающих узлов и элементов, а также для безвозвратного исключения из расчетной схемы удаленных узлов и элементов).

Пример 3. Расчет рамы промышленного здания

Рис.3.6. Диалоговое окно Упаковка

Получим геометрическую схему, показанную на рис.3.7.

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

ПК ЛИРА-САПР® 2013. Примеры расчета и проектирования

Этап 3. Задание граничных условий

При активной кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, выделите узлы № 1 и 4.

Щелчком по кнопке – Связи (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) 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).

Щелкните по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.

Пример 3. Расчет рамы промышленного здания

Этап 4. Задание вариантов конструирования

Вызовите диалоговое окно Варианты конструирования (рис.3.8) щелчком по кнопке –

Варианты конструирования (панель Конструирование на вкладке Расширенное редактирование).

В этом диалоговом окне задайте параметры для первого варианта конструирования:

в раскрывающемся списке Расчет сечений по: выберите строку РСН;

остальные параметры принимаются по умолчанию.

После этого щелкните по кнопке – Применить.

Рис.3.8. Диалоговое окно Варианты конструирования

Закройте диалоговое окно Варианты конструирования щелчком по кнопке – Закрыть.

ПК ЛИРА-САПР® 2013. Примеры расчета и проектирования

Этап 5. Задание жесткостных параметров и параметров материалов элементам рамы

Формирование типов жесткости

Щелчком по кнопке – Жесткости и материалы (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Жесткости и материалы (рис.3.9,а).

В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в появившемся окне Добавить жесткость (библиотеке жесткостных характеристик) щелкните по второй закладке База металлических сечений (рис.3.9,б).

Выберите двойным щелчком мыши на элементе графического списка тип сечения Двутавр.

В диалоговом окне Стальное сечение (рис.3.10) 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.