Работа № 4. Расчет усилий в пространственном каркасе с учетом сейсмического воздействия

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Рисунок 4.1 – Схема каркаса здания

Задание

Выполнить статический расчет конструкции, изображенной на рис. 4.1.

Техническое обеспечение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: программный комплекс «Лира 9.6».

Продолжительность выполнения: 4 часа.

Исходные данные:

Схема каркаса показана на рисунке 5.1.

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

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

Расчет производится для сетки 18 х 24.

Нагрузки:

· загружение 1 – собственный вес;

загружение 2 – постоянная равномерно распределенная g1 = 1.5 т/м , приложенная на перекрытия 1-го и 2-го этажа; постоянная равномерно распределенная g = 2 т/м2, приложенная на основание;

загружение 3 – снеговая g = 0.08 т/м2.

· загружение 4 – сейсмическое воздействие. Сейсмичность площадки 7 балов, категория грунта 2.

· Неблагоприятное направление сейсмического воздействия – вдоль меньшей стороны 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.

Этап 1. Создание новой задачи

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

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

Рисунок 4.2

§ имя создаваемой задачи – Пример4 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);

§ в раскрывающемся списке Признак схемы выберите строку 5 – Шесть степеней свободы в узле.

Ø После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.

Этап 2. Создание геометрической схемы

Создание рамы

Ø Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

Рис.4.3

Ø 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.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø После этого задайте координаты привязки в пространстве первого узла нового фрагмента:

Х(м) Y(м) Z(м)

0 12 0.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Вывод на экран номеров узлов

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

Ø В диалоговом окне Показать перейдите на вторую закладку Узлы и установите флажок Номера узлов.

Ø После этого щелкните по кнопке – Перерисовать.

Рисунок 4.4

Создание плиты перекрытия 1-го этажа

Ø 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).

Ø В таблице диалогового окна задайте параметры плиты перекрытия:

§ Шаг вдоль первой оси: Шаг вдоль второй оси:

L(м) N L(м) N

0.5 18 0.5 24.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Корректировка схемы

Ø Для выделения горизонтальных стержневых элементов большей длины вызовите диалоговое окно Поли Филь тр щелчком по кнопке – Поли Филь тр на панели инструментов Пан ель в ы бора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).

Рисунок 4.5

Ø В этом окне перейдите на четвертую закладку Фильтр по геометрии КЭ (рис. 4.5) и задайте параметры:

§ в раскрывающемся списке Критерий выберите Длина стержня;

включите радио-кнопку Дискретно, и в поле ввода задайте значение 5.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Вызовите диалоговое окно Добавить элемент щелчком по кнопке– Добавить элемент

(панель Создание на вкладке Создание и редактирование).

Рис.4.6

Ø Перейдите на пятую закладку Разделить на N равных частей (рис. 4.6) и задайте N = 10.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Для выделения горизонтальных стержневых элементов меньшей длины в диалоговом окне Фил ь тр по гео ме тр ии КЭ задайте следующие параметры:

§ в поле ввода задайте значение 4.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø В диалоговом окне Добавить элемент задайте N = 8.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Рис. 4.7

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

Упаковка схемы

Ø Щелчком по кнопке – Упаковка схемы (панель Редактирование на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Упаковка (рис.5.7).

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

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

Рисунок 4.8

Добавление элементов балок и плиты покрытия

Ø Вызовите диалоговое окно Добавить элемент выбрав команду– Добавить стержень в раскрывающемся списке Добавить элемент (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).

Ø При установленных флажках Ука за ть у злы к урсо ром и Учи тыв а ть проме жу точные у злы добавьте стержни между узлами крайней левой грани плиты перекрытия № 24 и 461, а также крайней правой грани плиты перекрытия № 5 и 20, указав последовательно курсором на эти пары узлов (при этом между ними протягивается резиновая нить).

Ø Вызовите диалоговое окно ПолиФильтр щелчком по кнопке – ПолиФильтр на панели инструментов Панель выбора и перейдите на предпоследнюю закладку Сечения и отсечения (рис. 4.8).

Ø 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).

Рисунок 4.9

Ø Укажите курсором любой узел перекрытия первого этажа (узел окрашивается в черный цвет).

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Вызовите диалоговое окно Копирование объектов щелчком по кнопке– Копирование (панель

Редактирование на вкладке Создание и редактирование).

Ø В этом окне перейдите на вторую закладку Копирование по одному узлу (рис. 4.9).

Ø Далее на схеме укажите курсором на узел № 24.

Ø После этого укажите курсором в тот узел, куда требуется скопировать фрагмент (узел привязки – крайний левый верхний узел рамы № 6).

Создание диафрагмы

Ø Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей на закладке Генерация балки-стенки, выбрав команду – Генерация балки-стенки в раскрывающемся списке Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).

Ø В этом диалоговом окне в поле Угол поворота относительно оси Z введите значение 90 градусов.

Ø Укажите курсором на узел № 2 (узел окрасился в малиновый цвет и в диалоговом окне отобразились его координаты).

Ø 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.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Снимите выделение с узлов и элементов щелчком по кнопке – Отмена выделения на панели инструментов Панель выбора.

Ø Перейдите в проекцию на плоскость XOZ щелчком по кнопке – Проекция на XOZ на панели инструментов Проекц ия (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).

Ø После щелчка по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора с помощью курсора выделите колонны в месте расположения диафрагмы.

Ø Вызовите диалоговое окно Добавить элемент выбрав команду – Разделить на N равных частей в раскрывающемся списке Добавить элемент (панель Создание на вкладке Создание и редактирование) и задайте N = 6.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Перейдите в диметрическую фронтальную проекцию представления расчетной схемы щелчком по кнопке – Диметрическая фронтальная проекция на панели инструментов Проекция.

Создание фундаментной плиты

Ø Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей на закладке Генерация плиты, выбрав команду – Генерация плиты в раскрывающемся списке Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).

Ø В этом окне 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.

Ø 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.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Снимите флажок Номера узлов в диалоговом окне Показать.

Ø Щелкните по кнопке – Перерисовать.

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

Рисунок 4.10 – Расчетная схема каркаса

Ø В этом окне щелкните по кнопке – Применить.

Ø Снимите выделение с элементов щелчком по кнопке – Отмена выделения на панели инструментов Панель выбора.

На рис.4.10 представлена полученная расчетная схема.

Сохранение информации о расчетной схеме

Ø Для сохранения информации о расчетной схеме откройте меню Приложе ния и выберите пункт

Сохранить (кнопка на панели быстрого доступа).

Ø В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:

§ имя задачи – Пример4;

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

Щелкните по кнопке Сохранить.

Рисунок 4.11 – Диалоговое окно Варианты конструирования

Этап 3. Задание вариантов конструирования

Создание первого варианта конструирования

Вызовите диалоговое окно Варианты конструирования (рис. 4.11) щелчком по кнопке –

Варианты конструирования (панель Конструирование на вкладке Создание и редактирование).

В этом диалоговом окне задайте параметры для первого варианта конструирования:

в раскрывающемся списке Расчет сечений по: выберите строку РСУ;

остальные параметры принимаются по умолчанию.

После этого щелкните по кнопке – Применить.

Для создания нового варианта конструирования необходимо нажать кнопку – Создать новый вариант конструирования схемы (по умолчанию все параметры нового варианта конструирования получают значения, заданные в диалоговом окне Параметры расчета на соответствующих закладках).

После этого нужно задать следующие параметры:

- имя варианта конструирования;

- нормы для железобетонного и стального расчетов;

- вид расчета сечений (РСУ, РСН или Усилия).

Ввод данных для варианта конструирования производится щелчком по кнопке– Применить.

Щелчок по кнопке Назначить текущим или двойной щелчок по строке Списка вариантов конструирования схемы делает выбранный вариант активным в графической среде. Выбор материалов для варианта конструирования происходит в диалоговом окне Жесткости и материалы (рис.4.12,а).

Создание второго варианта конструирования

Ø Для создания второго варианта конструирования щелкните по кнопке– Создать новый вариант конструирования схемы.

Ø Далее задайте параметры для второго варианта конструирования:

§ в раскрывающемся списке для стального расчета Нормы выберите строку СП 16.13330.2011;

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

§ остальные параметры принимаются по умолчанию.

Ø После этого щелкните по кнопке – Применить.

Ø Для назначения текущим первого варианта конструирования, в списке вариантов конструирования схемы выделите строку Вариан т1 и щелкните по кнопке Назн ач и ть те кущим.

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

Этап 4. Задание жесткостных параметров и параметров материалов элементам схемы

Формирование типов жесткости

Ø Щелчком по кнопке – Жесткости и материалы (панель Жесткости и связи на вкладке

Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Жесткости и материалы (рис.5.12,а).

Рис.4.12. Диалоговые окна: а – Жесткости и материалы, б – Добавить жесткость

Ø В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в появившемся окне Добавить жесткость (библиотеке жесткостных характеристик) щелкните по второй закладке База металлических сечений (рис. 4.12,б).

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

Ø В диалоговом окне Стальное сечение (рис.5.13) задайте параметры сечения Двутавр (для балок):

§ в раскрывающемся списке – Сортамент выберите позицию – Двутавр с параллельными гранями полок типа Б(балочный). Актуализированный;

§ в списке – Профиль – 30Б1.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Рис. 4.13. Диалоговое окно Стальное сечение

Ø Еще раз двойным щелчком мыши выберите тип сечения Дву тавр.

Ø 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). Актуализированный;

§ в списке – Профиль – 35К1.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Ø Далее в диалоговом окне Доб а вить ж ес ткос ть перейдите на третью закладку численного описания жесткости.

Ø Двойным щелчком мыши выберите тип сечения П лас тины.

Ø В окне Задание жесткости для пластин (рис.4.14) задайте параметры сечения Пластины (для плиты перекрытия):

Рис. 4.14

§ 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.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке – Подтвердить.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткостей выделите курсором строку Пластина Н 20 и дважды щелкните по кнопке Копировать.

Ø Далее в диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткостей с помощью курсора выделите строку 4.Пластина Н 20 и щелкните по кнопке Изменить.

Ø В новом окне Задание жесткости для пластин измените параметры для диафрагмы жесткости:

§ толщина – Н = 30 см.

Ø Щелкните по кнопке – Подтвердить.

Ø В диалоговом окне Жесткости элементов в списке типов жесткостей с помощью курсора выделите строку 5. Пластина Н 20 и щелкните по кнопке Изменить.

Ø В диалоговом окне Задание жесткости для пластин измените параметры для фундаментной

плиты:

толщина – Н = 50 см.

Ø Щелкните по кнопке – Подтвердить.

Ø Для того чтобы скрыть библиотеку жесткостных характеристик, в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке Добавить.

Задание материалов для железобетонных конструкций

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по второй закладке Ж/Б (Задание параметров для железобетонных конструкций).

Ø После этого включите радио-кнопку Тип и щелкните по кнопке Д о бавить.

Рис. 4.15

Ø На экран выводится диалоговое окно Об щ ие хара к тер истики (рис.4.15), в котором задайте следующие параметры для пластинчатых элементов:

в раскрывающемся списке Модуль армирования выберите строку Оболочка;

в строке Комментарий задайте Оболочки;

все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.

Ø После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Бетон.

Ø Щелкните по кнопке По у молчанию (этой операцией по умолчанию принимается бетон класса В25).

Ø В этом же окне включите радио-кнопку А р мат у ра.

Ø Щелкните по кнопке По у молчанию (этой операцией по умолчанию принимается арматура класса А-III).

При использовании нескольких вариантов конструирования переключение на другой вариант конструирования производится в диалоговом окне Жесткости и материалы (рис.4.12,а) с помощью счетчика Номер текущего варианта конструирования схемы (при установленном флажке Материалы.)

Для каждого варианта конструирования задаются свои параметры материалов. Для создания нового варианта конструирования необходимо нажать кнопку Создать новый вариант конструирования схемы. После этого откроется диалоговое окно Варианты конструирования (рис.4.11), в котором нужно задать все необходимые параметры для нового варианта конструирования.

Задание материалов для первого варианта конструирования стальных конструкций

Рис.4.16.

Ø Перед тем как приступить к заданию материалов для стальных конструкций, в диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1. Двутавр 30Б1 и щелкните по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип записывается в строке редактирования Жесткость поля Назначить элементам схемы. Можно назначить текущий тип жесткости двойным щелчком по строке списка).

Ø После этого для задания материалов для стальных конструкций, в диалоговом окне Жес ткости и

материалы щелкните по третьей закладке Сталь (Задание параметров для стальных конструкций).

Ø Далее включите радио-кнопку Материал и щелкните по кнопке Добавить.

Ø На экран выводится диалоговое окно Пар а ме тры (рис.5.16), в котором в раскрывающемся списке С та ль задайте марку С 245 (будет использоваться для балок и колонн первого и второго вариантов конструирования).

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Ø Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы включите радио-кнопку Дополнительные характеристики и щелкните по кнопке Добавить.

Ø В новом окне Пар а ме тры (рис.4.17) задайте параметры для балок:

§ в поле Тип элемента включите радио-кнопку Балка;

§ в поле Комментарий задайте Балки;

§ все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Рис.4.17. Диалоговое окно Параметры

Ø Еще раз щелкните по кнопке Добавить в диалоговом окне Жесткости и материалы.

Ø В новом окне Пар а ме тры (рис.4.18) задайте параметры для колонн:

§ в поле Тип элемента включите радио-кнопку Колонна;

§ в поле Расчетные длины установите флажок использовать коэффициенты длины;

§ задайте коэффициент длины относительно оси Z1 Kz = 1;

§ коэффициент длины относительно оси Y1 Ky = 1;

§ коэффициент длины для расчета Фb Kb = 0.85;

§ в поле Комментарий задайте Колонны;

§ все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Задание материалов для второго варианта конструирования стальных конструкций

Рис.4.18

Ø Для переключения на второй вариант конструирования, в диалоговом окне Жесткости и материалы с помощью счетчика Номер текущего варианта конструирования схемы переключитесь на номер варианта конструирования 2.

Ø Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы при включенной радио-кнопке Дополнительные характеристики щелкните по кнопке Добавить.

Ø В новом окне Пар а ме тры задайте параметры для балок:

§ в поле Тип элемента включите радио-кнопку Балка;

§ в поле Комментарий задайте Балки;

§ все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Ø Еще раз щелкните по кнопке Добавить в диалоговом окне Жесткости и материалы.

Ø В новом окне Пар а ме тры задайте параметры для колонн:

§ в поле Тип элемента включите радио-кнопку Колонна;

§ в поле Расчетные длины установите флажок использовать коэффициенты длины;

§ задайте коэффициент длины относительно оси Z1 Kz = 1;

§ коэффициент длины относительно оси Y1 Ky = 1;

§ коэффициент длины для расчета Фb Kb = 0.85;

§ в поле Комментарий задайте Колонны;

§ все остальные параметры остаются заданными по умолчанию.

Ø Для ввода данных щелкните по кнопке ОК.

Назначение жесткостей и материалов элементам схемы

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 3. Балки.

Ø Щелкните по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип дополнительных характеристик записывается в строке редактирования Материалы поля Назначить элементам схемы. Можно

назначить текущий тип дополнительных характеристик двойным щелчком по строке списка).

Ø Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

Ø 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".

Ø В диалоговом окне Жес т кос ти и ма тер иалы щелкните по кнопке – Примени ть (с элементов снимается выделение. Это свидетельство того, что выделенным элементам присвоена текущая комбинация жесткости и материала).

Один и тот же материал может быть назначен элементам расчетной схемы одновременно с несколькими типами жесткостей для стальных конструкций. Назначить текущий материал выделенным элементам схемы, возможно лишь в том случае, если он совместим с текущей жесткостью. В противном случае, назначить материалы будет невозможно, о чем будет выдано соответствующее предупреждение.

Ø Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения горизонтальных стержневых элементов.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 4. Колонны.

Ø Щелкните по кнопке Назначить текущим.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по первой закладке Жесткости и в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 2. Двутавр 35К1.

Ø Щелкните по кнопке Назначить текущим.

Ø После этого щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

Ø С помощью курсора выделите все вертикальные элементы.

Ø Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.

Ø Для переключения на первый вариант конструирования, в диалоговом окне Жесткости и материалы с помощью счетчика Номер текущего варианта конструирования схемы переключитесь на номер варианта конструирования 1.

Ø Чтобы назначить материалы стальным конструкциям для первого варианта конструирования, снимите флажок Жесткость в поле Назначить элементам схемы.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 2. Колонны.

Ø Щелкните по кнопке Назначить текущим.

Ø С помощью курсора выделите все вертикальные элементы.Затем в диалоговом окне Жес ткос ти и материалы щелкните по кнопке – При мени ть.

Ø После этого щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы в списке дополнительных характеристик для стальных конструкций выделите курсором строку 1. Балки.

Ø Щелкните по кнопке Назначить текущим.

Ø Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

Ø С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы.

Ø Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.

Ø Чтобы назначить материалы железобетонным конструкциям для первого варианта конструирования, щелкните по первой закладке Жес ткос ти.

Ø Далее в диалоговом окне Жесткости и материалы в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 3. Пластина Н 20.

Ø Щелкните по кнопке Назначить текущим.

Ø После этого в диалоговом окне Жесткости элементов щелкните по второй закладке Ж/Б (при этом в списке текущих материалов должны быть установлены в качестве текущих: тип – 1.оболочка, класс бетона – 1.В25 и класс арматуры – 1.А-III).

Ø Щелкните по кнопке – Отметка блока в раскрывающемся списке Отметка блока на панели инструментов Панель выбора.

Ø Укажите курсором на любой узел или элемент плиты перекрытия первого, а затем второго этажа.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.

Ø В появившемся диалоговом окне с предупреждением щелкните по кнопке ОК.

Ø Назначьте текущим тип жесткости 4. Пластина Н 30.

Ø Для выделения диафрагмы щелчком по кнопке – Поли Филь тр на панели инструментов Па нель выбора вызовите диалоговое окно Пол иФиль тр.

Рис.4.19

Ø В этом окне перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов (рис.4.19).

Ø Далее установите флажок По ви ду КЭ и в раскрывающемся списке выберите строку Четырехузловые КЭ (пластины).

Ø После этого установите флажок По ориентации КЭ и включите радио-кнопку || YOZ.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.

Ø Назначьте текущим тип жесткости 5. Пластина Н 50.

Ø При активной кнопке – Отметка блока в раскрывающемся списке Отметка блока на панели инструментов Панель выбора, укажите курсором на любой узел или элемент фундаментной плиты.

Ø В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкните по кнопке – Применить.

Этап 5. Задание параметров упругого основания

Ø Щелчком по кнопке – Коэффициенты постели С1, С2 (панель Жесткости и связи на вкладке

Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Задание коэфф. С1 и С2 (рис.4.20).

Ø В этом окне, при установленном флажке П лас тины и включенной радио-кнопке На зна ч и ть, для задания коэффициентов постели в поле С1z введите значение коэф. жесткости упругого основания на сжатие С1z = 1000 т/м3.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Рис. 4.20

Ø Снимите выделение узлов щелчком по кнопке – Отмена выделения на панели инструментов Панель выбора.

Этап 6. Задание граничных условий

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

Выделение узлов

Ø В диалоговом окне Фильтр для элементов перейдите на предпоследнюю закладку Сечения и отсечения и для выбора секущей плоскости включите радио-кнопку YOZ.

Ø Укажите курсором любой узел стыковки диафрагмы с фундаментной плитой.

Ø Щелкните по кнопке– Применить.

Ø Для отображения на экране только отмеченных узлов и элементов схемы, выполните фрагментацию щелчком по кнопке – Ф рагм ентация на панели инструментов Па не ль в ыбора.

Ø Для представления расчетной схемы в проекции на плоскость YOZ, щелкните по кнопке –

Проекция на YOZ на панели инструментов Проекция.

Ø После щелчка по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора с помощью курсора выделите узлы стыковки диафрагмы с фундаментной плитой.

Задание граничных условий

Рис.4.21

Ø Щелчком по кнопке – Связи (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.4.21).

Ø В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов ( X).

Ø После этого щелкните по кнопке – Приме н и ть (узлы окрашиваются в синий цвет).

Ø Выделите узел стыковки средней колонны с фундаментной плитой.

Ø В диалоговом окне Свя зи в у з лах отметьте дополнительные направления, по которым запрещено перемещение узла (Y, U Z).

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

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

Ø Для восстановления расчетной схемы в первоначальном виде после операции фрагментации, щелкните по кнопке – Восстановление конструкции на панели инструментов Панель выбора.

Рис.4.22

Этап 7. Задание нагрузок

Формирование загружения № 1

Ø Щелчком по кнопке – Добавить собственный вес (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Добавить собственный вес (рис.4.22).

Ø В этом окне, при включенной радио-кнопке все эле мен ты схе мы и заданном коэф. надежности по нагрузке равном 1, щелкните по кнопке – При мени ть (элементы автоматически загружаются нагрузкой от собственного веса).

Рис.4.23

Формирование загружения № 2

Ø Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке

состояния (находится в нижней области рабочего окна).

Ø Выделите плиты перекрытия 1-го и 2-го этажа с помощью операции отметки блока (описание см. выше).

Ø Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок на закладке Нагрузки на пластины (рис.4.23) выбрав команду – Нагрузка на пластины в раскрывающемся списке Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).

Ø В этом окне по умолчанию указана система координат Глобальна я, направление – вдоль оси Z.

Ø Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Пар а ме тры.

Ø В этом окне задайте интенсивность нагрузки р= 1.5 т/м2 (рис.5.24).

Рис.4.24

Ø Щелкните по кнопке – Подтвердить.

Рис.4.25

Ø На экране появляется диалоговое окно Пре д уп режде ние (рис.4.25) в котором щелкните по кнопке ОК.

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

Ø Снимите выделение узлов и элементов щелчком по кнопке – Отмена выделения на панели инструментов Панель выбора.

Ø Выделите все элементы фундаментной плиты при включенной функции выделения блока.

Ø В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.

Ø В этом окне задайте интенсивность р = 2 т/м2.

Ø Щелкните по кнопке – Подтвердить.

Формирование загружения № 3

Ø Смените номер текущего загружения щелчком по кнопке – Следующее загружение в строке состояния.

Ø Выделите плиту перекрытия 2-го этажа при включенной функции выделения блока.

Ø Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Пар а ме тры.

Ø В этом окне задайте интенсивность нагрузки р = 0.08 т/м2.

Ø Щелкните по кнопке – Подтвердить.

Ø На экране появляется диалоговое окно Пре д уп режде ние, в котором щелкните по кнопке ОК.

Задание расширенной информации о загружениях

Рис.4.26

Ø Вызовите диалоговое окно Редактор загружений (рис.5.26) щелчком по кнопке – Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).

Ø В этом диалоговом окне в списке загружений выделите строку соответствующую первому загружению.

Ø Далее в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид

строку Постоянное и щелкните по кнопке – Применить.

Ø После этого в списке загружений выделите строку соответствующую второму загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Постоянное и щелкните по кнопке – Применить.

Ø Далее в списке загружений выделите строку соответствующую третьему загружению, а затем в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Кратковременное и щелкните по кнопке – Применить.

Ø Чтобы добавить четвертое загружение, в поле Список загружений щелкните по кнопке – Добавить загружение (в конец).

Рис.4.27

Ø Для Загружения 4 в поле Редактирование выбранного загружения выберите в раскрывающемся списке Вид строку Сейсмическое и щелкните по кнопке Применить.

Задание характеристик для расчета рамы на сейсмику

Этап 8. Формирование динамических загружений из статических

Ø Вызовите диалоговое окно Формирование динамических загружений из статических (рис.5.27) щелчком по кнопке – Учет статических загружений (панель Динамика на вкладке Расчет).

Ø Для формирования первой строки сводной таблицы, в этом окне, при включенной радио-кнопке заг р уж ения (код 1), задайте следующие параметры:

§ № динамического загружения – 4;

§ № соответствующего статического загружения – 1;

§ Коэф. преобразования – 0.9.

Ø Щелкните по кнопке – Добавить.

Ø Для формирования второй строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:

§ № динамического загружения – 4;

§ № соответствующего статического загружения – 2;

§ Коэф. преобразования – 0.9.

Ø Щелкните по кнопке – Добавить.

Ø Для формирования третьей строки сводной таблицы, в этом же окне задайте следующие параметры:

§ № динамического загружения – 4;

§ № соответствующего статического загружения – 3;

§ Коэф. преобразования – 0.5.

Ø Щелкните по кнопкам – Добавить и – Подтвердить.

Этап 9. Формирование таблицы параметров динамических воздействий

Рис.4.28

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.

Ø Вызовите диалоговое окно Задание характеристик для расчета на динамические воздействия (рис.5.28) щелчком по кнопке – Таблица динамических загружений (панель Динамика на вкладке Расчет).

Ø В этом окне задайте следующие параметры:

§ № загружения – 4;

§ Наименование воздействия – Сейсмическое /01.01.2000/СП 14.13330.2011/(35);

§ Количество учитываемых форм колебаний – 10.

Ø Затем щелкните по кнопке Параметры.

Ø В диалоговом окне Параметры расчета на сейсмические воздействия (рис.5.29) задайте следующие параметры:

§ направляющие косинусы равнодействующей сейсмического воздействия в основной системе координат– CX = 1;

§ остальные параметры принимаются по умолчанию.

Ø Подтвердите ввод данных щелчком по кнопке – Под тверд и ть.

Ø В диалоговом окне Задание характеристик для расчета на динамические воздействия щелкните по кнопке – Подтвердить.

Рис.5.29. Диалоговое окно Параметры расчета на сейсмические воздействия

Этап 10. Генерация таблицы РСУ

Рис.4.30

Ø Щелчком по кнопке – Таблица РСУ (панель РСУ на вкладке Расчет) вызовите диалоговое окно

Расчетные сочетания усилий (рис.5.30).

Так как вид загружений задавался в диалоговом окне Редактор загружений (рис.5.26) таблица РСУ сформировалась автоматически с параметрами, принятыми по умолчанию для каждого загружения. Далее нужно только изменить параметры для третьего загружения.

Ø В этом окне при выбранных строительных нормах СНиП 2.0 1.07-85* задайте следующие данные:

§ в сводной таблице для вычисления РСУ выделите строку соответствующую 3-му загружению.

Затем в текстовом поле Коэффициент надежности задайте величину 1.4 и после этого щелкните по кнопке – Применить.

Ø Для окончания формирования таблицы РСУ, щелкните по кнопке – Под т верди ть.

Этап 11. Генерация таблицы РСН

Ø Щелчком по кнопке –РСН (панель Доп. расчеты на вкладке Расчет) вызовите диалоговое окно

Расчетные сочетания нагрузок (рис.5.31).

Ø В этом окне в раскрывающемся списке выберите строительные нормы СП 20.13330.2011.

Ø Далее в списке видов загружений задайте вид для каждого загружения после двойного щелчка мыши по ячейке таблицы Вид:

§ для первого загружения – Постоянная (P);

§ для второго загружения – Постоянная (P);

§ для третьего загружения – Кратк. доминир. 1 (Pt1);

§ для четвертого загружения – Сейсмическое (Pse).

Ø Для четвертого загружения после двойного щелчка мыши по ячейке Знакоперемен. задайте +/-.

Ø Для третьего загружения в ячейке Ко э ф. надежн. задайте коэффициент надежности по нагрузке равный 1. 4.

Рис.4.31

Ø Чтобы добавить возможные сочетания, выделите сначала в списке сочетаний строку Основное сочетание (I ПС) и щелкните по кнопке Добавить, затем выделите строку Особое сочетание (I ПС) и щелкните по кнопке Добавить, далее выделите строку Основное сочетание (II ПС) и снова щелкните по кнопке Добавить, а после этого выделите строку Особое сочетание (II ПС) и еще раз щелкните по кнопке Добавить (в таблице появляются столбцы с величинами коэффициентов в соответствии с применяемыми формулами сочетаний по СП 20.13330-2011).

Ø После этого щелкните по кнопке - Сохранить данные, чтобы сохранить все введенные данные.

Ø Закройте диалоговое окно Расчетные сочетания нагрузок щелчком по кнопке – Закрыть.

Этап 12. 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. В данной версии можно выделять все элементы схемы и объединять их в конструктивные.

Создание конструктивных элементов БАЛКА

Ø Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

Ø С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы.

Ø Для создания конструктивных элементов вызовите диалоговое окно Конструктивные элементы (рис.5.32) щелчком по кнопке – Конструктивные элементы (панель Конструирование на вкладке Создание и редактирование).

Рис.4.32

Ø В появившемся диалоговом окне, при установленном флажке Для всех в поле Вариант конструирования, в поле Редактирование констр. элементов щелкните по кнопке Создать.

Ø Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения горизонтальных стержневых элементов.

Создание конструктивных элементов КОЛОННА

Ø Перейдите в проекцию на плоскость XOZ щелчком по кнопке – Проекция на XOZ на панели инструментов Проекция.

Ø После щелчка по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора с помощью курсора выделите колонны первого этажа в месте расположения диафрагмы.

Ø В диалоговом окне Конструктивные элементы, при установленном флажке Для всех в поле Вариант конструирования, в поле Редактирование констр. элементов щелкните по кнопке Создать.

Ø После этого выделите колонны второго этажа в месте расположения диафрагмы.

Ø В диалоговом окне Конструктивные элементы, при установленном флажке Для всех в поле

Вариант конструирования, в поле Редактирование констр. элементов еще раз щелкните по кнопке Создать.

Ø Щелкните по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.

Этап 13. Назначение раскреплений в узлах изгибаемых элементов

Ø Щелкните по кнопке – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

Ø С помощью курсора выделите все горизонтальные элементы схемы.

Ø Щелчком по кнопке – Раскрепления для прогибов (панель Конструирование на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Раскрепления для прогибов (рис.5.33).

Рис.4.33

Ø В этом окне, при установленных флажках раскреплений – Y1, Z1, выберите в раскрывающемся списке строку Создать в узлах с несоосными элементами.

Ø Щелкните по кнопке – П ри мени ть (прогиб сечений элемента определяется относительно линии, соединяющей раскрепления на его концах).

Ø Закройте диалоговое окно Раскрепления для прогибов щелчком по кнопке – Закрыть.

Ø Снимите выделение узлов и элементов щелчком по кнопке– Отмена выделения на панели инструментов Панель выбора.

Этап 14. Полный расчет схемы

Ø Запустите задачу на расчет щелчком по кнопке – Выполнить полный расчет (панель Расчет на вкладке Расчет).

Этап 15. Просмотр и анализ результатов статического и динамического расчетов

После расчета задачи, просмотр и анализ результатов статического и динамического расчетов осуществляется на вкладке Анализ.

Отключение отображения нагрузок на расчетной схеме

Рис.4. 3 4. Расчетная схема с учетом перемещений узлов

Ø В диалоговом окне Показать перейдите на третью закладку Общие и снимите флажок Нагрузки.

Ø Щелкните по кнопке – Перерисовать.

Ø В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается с учетом перемещений узлов (рис.5.34).

Вывод на экран эпюр внутренних усилий

Ø Для выделения стержневых элементов, в диалоговом окне ПолиФильтр перейдите на вторую закладку Фильтр для элементов.

Ø Далее установите флажок По виду КЭ и в раскрывающемся списке выберите строку Стержни.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Для отображения на экране только выделенных стержневых элементов, выполните фрагментацию щелчком по кнопке – Ф рагм ентация на панели инструментов Па не ль в ыбора.

Ø Выведите на экран эпюру My щелчком по кнопке – Эпюры My (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).

Ø Для вывода эпюры Qz щелкните по кнопке – Эпюры поперечных сил Qz (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).

Ø Для вывода эпюры N щелкните по кнопке – Эпюры продольных сил N (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).

Ø Чтобы вывести мозаику усилия N, выберите команду – Мозаика усилий в стержнях в раскрывающемся списке Эпюры/мозаика (панель Усилия в стержнях на вкладке Анализ).

Смена номера текущего загружения

Ø В строке состояния (находится в нижней области рабочего окна) в раскрывающемся списке Сме н и ть но мер заг р уж ения выберите строку соответствующую второму загружению и щелкните по кнопке – Применить.

Ø Для восстановления расчетной схемы в первоначальном виде, щелкните по кнопке – Восстановление конструкции на панели инструментов Панель выбора.

Вывод на экран изополей перемещений

Ø Чтобы вывести на экран изополя перемещений по направлению Z, выберите команду – Изополя перемещений в глобальной системе в раскрывающемся списке Мозаика/изополя и после этого щелкните по кнопке – Изополя перемещений по Z (панель Деформации на вкладке Анализ).

Вывод на экран мозаик напряжений

Ø Чтобы вывести на экран мозаику напряжений по Мх, выберите команду – Мозаика напряжений в раскрывающемся списке Мозаика/изополя и после этого щелкните по кнопке – Мозаика напряжений по Mx (панель Напряжения в пластинах и объемных КЭ на вкладке Анализ).

Ø Для отображения мозаики напряжений по Nх, щелкните по кнопке – Мозаика напряжений по Nx (панель Напряжения в пластинах и объемных КЭ на вкладке Анализ).

Ø Для отображения мозаики напряжений по Rz (отпор упругого основания), щелкните по кнопке – Мозаика напряжений по Rz (панель Напряжения в пластинах и объемных КЭ на вкладке Анализ).

Ø Чтобы увидеть полную картину отображения мозаики напряжений по Rz в фундаментной плите, выделите её с помощью функции отметки блока и выполните фрагментацию.

Ø Для восстановления расчетной схемы в первоначальном виде, щелкните по кнопке –

Восстановление конструкции на панели инструментов Панель выбора.

Вывод форм колебаний конструкции

Ø В строке состояния в раскрывающемся списке Сменить номер загружения выберите строку

соответствующую четвертому загружению и щелкните по кнопке – При мени ть.

Ø Выведите первую форму колебаний выбрав команду – Формы колебаний в раскрывающемся списке НДС схемы (панель Деформации на вкладке Анализ).

Ø Для вывода второй формы колебаний четвертого загружения, в строке состояния в раскрывающемся списке Номер формы (составляющей, периода) выберите строку соответствующую второй форме колебаний и щелкните по кнопке – Применить.

Просмотр анимации второй формы колебаний

Ø Чтобы перейти в режим пространственной модели, откройте меню Прило жения и выберите пункт

Пространственная модель (3D-графика) (кнопка на панели быстрого доступа).

Ø Для просмотра анимации второй формы колебаний четвертого загружения, с помощью команд управления выберите нужный ракурс отображения расчетной схемы и после этого щелкните по кнопке – Пока за ть а н имацию коле ба н ий (панель Ан и мация на вкладке 3D Вид).

Ø В диалоговом окне Колебания (рис.5.35) щелкните по кнопке – Воспроизвести анимацию.

Ø Закройте диалоговое окно Колебания щелчком по кнопке – Закрыть.

Рис.4.35

Ø Для возврата к просмотру и анализу результатов статического и динамического расчетов, закройте окно пространственной модели или щелкните по кнопке – Коне чноэ лементн ая модель (панель Возвр ат на вкладке 3D Вид).

Формирование и просмотр таблиц результатов расчета

Ø Для вывода на экран таблицы со значениями усилий в элементах схемы выберите команду – Стандартные таблицы в раскрывающемся списке Документация (панель Таблицы на вкладке Анализ).

Ø После этого в диалоговом окне Стандартные таблицы (рис.5.36) выделите строку Усилия.

Рис.4.36

Рис.4.37

Ø Щелкните по кнопке – П ри мени ть (для создания таблиц в формате HTML нужно включить радио-кнопку H T ML. Для создания таблиц в формате для дальнейшей работы в режиме программы "Графический Макетировщик" нужно включить радио-кнопку R P T).

Ø В новом окне Выбор загружений (рис.4.37), при активной строке Все загружения, щелкните по кнопке – Подтвердить.

Ø Для того чтобы закрыть таблицу, выполните пункт меню Файл Закр ы ть.

Ø Для вывода на экран таблицы со значениями периодов колебаний в диалоговом окне Стандартные таблицы выделите строку Периоды колебаний.

Ø Щелкните по кнопке – Применить.

Ø Созданную таблицу можно сохранить в формате * .txt, выполнив пункт меню Файл Сохранить как.

Ø В появившемся диалоговом окне С охрани ть как задайте имя файла и папку, в которую будет сохранен этот файл, и щелкните по кнопке Сох рани ть.

ЛИТЕРАТУРА

1. Персональная ЭВМ проектировщика/Г.С. Клевицкий, В.Б. Хейфец, коллектив яп. авторов под рук. проф. Одзи; под общ. ред. Г.С. Клевицкого. - М.: Стройиздат, 1990. - 280 с.

2. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. - М.: Финансы и статистика, 1995. - 288 с.

3. Программное обеспечение персональных ЭВМ. - М.: Наука, 1990.

4. Когаловский М.Р. Технология баз данных на персональных ЭВМ. - М.: Финансы и статистика, 1992.

5. Разработка САПР. В 10-ти книгах/ под ред. А.В. Петрова. - М.: Высшая школа, 1990.

Дата добавления: 2020-01-07; просмотров: 393; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!