5.4. Пример расчета №4 Расчет каменных стен численными методами

Рассмотрим применение вычислительного комплекса МИРАЖ 4.3 (рис. 19) для определения напряженно-деформированного состояния элементов системы "основание - фундамент - сооружение". В комплексе реализован метод конечных элементов.

Рис. 19. Главное меню вычислительного комплекса

Расчетные схемы составляются с учетом физико-механических характеристик материалов конструкций и основания. При однородном основании допускается рассматривать фрагмент системы: "фундамент-сооружение". Схема, как правило, составляется с применением графического препроцессора КОРСАР (рис.20) с последующим редактированием в препроцессоре подготовки рабочих текстов ПОРТ.

Расчет проводится при помощи препроцессора: Линейного, Шагового и Монтажного.

Анализ результатов расчета может осуществляться при помощи графического постпроцессора ГРАНД и текстовых ЛИТЕРА и АГЕНТ.

Рис. 20. Структура графического препроцессора КОРСАР

Последовательность составления расчетной схемы:

КорсарВвод данныхВвод данныхИмя файла исходных данныхПризнак системы [1…5]Основная схема[Геометрия, Жесткости, Связи, нагрузки]Генерация  Выход.

Последовательность выполнения расчета:

Процессор Линейный [Шаговый, Монтажный] Полный расчет  Каталог с исходными данными [Файл исходных данных, Шифр задачи]Enter.

Графический анализ результатов расчета:

ГрандУкажите рабочий каталог Шифр задачи Выбор F00.***ОК Enter Режим [Расчетная схема, Деформированная схема, Усилия и напряжения, Формы динамических колебаний, Формы потери устойчивости].

По эпюрам деформаций, усилий и напряжений делаются выводы о напряженно-деформированном состоянии элементов конструкций и основания.

Ниже приведен пример расчета каменной стены жилого здания с учетом устройства новых проемов.

Детальную информацию о процессе создания расчетных схем и их анализа можно найти в Руководстве пользователя ВК МИРАЖ [13].

Рис. 20. Режим корректировки расчетной схемы

Рис. 21. Таблица типов конечных элементов

Рис. 22. Режим задания жесткостей пластинчатых элементов

Рис 23. Режим наложения связей

Рис. 24. Режим задания нагрузки от собственного веса

Рис. 25. Процесс расчета

Рис. 26. Эпюры деформаций вдоль оси X

Рис. 27. Эпюры деформаций вдоль оси Z

Рис. 28. Эпюры главных напряжений

Рис. 29. Эпюры главных напряжений

Рис. 30. Эпюры продольных усилий в стержнях рам усиления

Рис. 31. Эпюры изгибающих моментов в стержнях рам усиления

Приложение 1.

Таблица 5.

Определение нагрузок на 1 м2 покрытия

Наименование нагрузки	Норма­тив­­ная нагрузка pí, кПа	Коэфф. надеж­нос­ти по нагрузке f	Расчет­ная нагрузка p, кПа
Постоянные
1. 3 слоя рубероида на битумной мастике (дважды) 2*0.150	0.300	1.3	0.390
2. Цементно-песчаная стяжка толщиной 20 мм с плотностью (дважды) = 1800 кг/м3 2*1800*0.020	0.720	1.3	0.936
3. Пароизоляция	0.050	1.3	0.065
4. Новый утеплитель с плотностью = 700 кг/м3, укладываемый по уклону с максимальной толщиной у оси А h = 500 мм 700*0.500	3.500	1.3	4.550
5. Существующий утеплитель с плотностью = 500 кг/м3, уложенный по уклону с максимальной толщиной у оси А h = 160 мм 500*0.160	0.800	1.3	1.040
6. Собственный вес многопустотной железобетонной плиты покрытия	3.000	1.1	3.300
Итого	8.370		10.281
Временные
7. Снеговая нагрузка: 1-é район so = 0.500 кПа
а) у оси А при b = 3.2 м = 3.0 0.5*3	1.500	1.4	2.100
б) на прочих участках = 1.0 0.5*1	0.500	1.4	0.700
Всего по п.п. 1-6, 7а	9.870		12.381
Всего по п.п. 1-6, 7б	8.870		10.981