Міністерство освіти і науки,молоді та спорту України

Харківський національний технічний університет

будівництва та архітектури

Кафедра комп’ютерного моделювання

та інформаційних технологій

Курсова робота

«Автоматизоване проектування стержневих систем»

з дисципліни

«Інформатика»

Виконав: ст.гр.П-32

Сафіян Д.В

Перевірив:

Харків 2011

Зміст

ВСТУП 2

1 ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА 3

1.1 Загальні відомості про програмний комплекс ЛІРА. 3

2 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА 5

2.1 Нерозрізна балка 5

2.1.1 Умова задачі для розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) нерозрізної балки. 5

2.1.2 Алгоритм обчислення НДС балки і його виконання 5

2.1.3 Виконання розрахунку 12

2.2 Аркова ферма 14

2.2.1 Умова задачі для розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) аркової ферми. 14

2.2.2 Алгоритм обчислення НДС аркової ферми. 14

2.3 Плоска рама. 20

2.3.1 Умова задачі для розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) плоскої рами. 20

2.3.2 Алгоритм обчислення НДС плоскої рами. 20

3. ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 26

ЛІТЕРАТУРА 27

ВСТУП

Будівельна механіка вивчає складні механічні системи, до яких входять елементи різних типів: масивні тіла, пластини, оболонки, стержні.

Таке визначення будівельної механіки остаточно склалося в останні десятиріччя, оскільки стало можливим поряд із постановкою задачі дати методи, математичний апарат і програмне забезпечення для її розв’язання. Раніше таке визначення традиційно пов’зувалось з поняттям будівельної механіки в широкому розумінні і трактувалось як сукупність окремих дисциплін, які займаються розрахунком споруд. При цьому буд. механіка у вузькому розумінні розглядала складені зі стержнів механічні системи, які називаються – стержневими системами. До них можуть бути віднесені ферми, балки, рами, арки та комбіновані системи, які утворюються поєднанням балок, рам, або арок з фермами.

Будівельна механіка розв’зує задачу визначення напружено-деформованого стану системи під дією навантажень, які вважаються заданими, тобто, як правило, задача взаємодії фізичних полів не розв’язується. Також ця дисципліна обмежується визначенням напружень, деформацій і переміщень під дією зовнішніх навантажень і не формулює критерії міцності, як в опорі мат., вивчає не їхні деформації і напруження в окремих перерізах ел., а їхні зусилля.

Розвиток сучасної будівельної механіки, відбувся, з одного боку, шляхом шляхом уточнення розрахункових схем, вихідних гіпотез, моделей реальної поведінки матеріалу, протягом часу, умов навантаження, можливих відхилень розрахункових величин навантаж. від дійсних, а з іншого боку –створення і удосконалення чисельних методів і комп’терних технологій дослідження складних конструкцій.

Для розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) у даний час існують пакети прикладних програм, що автоматизують рішення різних інженерно-будівельних задач і побудовані за різними принципами, серед них

програмний комплекс (ПК) ЛІРА.

1 Теоретична частина

1.1 Загальні відомості про програмний комплекс ліра.

Програмний комплекс ЛІРА – сучасний інструмент для чисельного дослідження міцності та стійкості конструкцій та їх автоматизованого конструювання.

ПК ЛІРА включає наступні основні функції:

- розвинуте інтуїтивне графічне середовищекористувача;

- розвинуту бібліотеку кінцевих елементів, що дозволяють створювати комп’ютерні моделі майже будь-яких конструкцій: стержневі плоскі та просторові схеми, плити, балки-стінки, мембрани, тенти, а також комбіновані системи;

- розрахунки на різні види динамічних впливів (сейсміка, вітер, вібраційні навантаження, імпульс, удар);

- конструкційні системи залізобетонних і сталевих елементів у відповідності з нормативами країн СНД, Европи та США;

- редагування баз сталевих сартаментів;

- зв’язок з іншими програмами (AutoCAD, ArchiCAD, WORD и др.) на основі DXF та MDB файлів;

- розвинуту систему допомоги, зручну систему документування;

- різноманітні системи одиниць вимірювання та їх комбінації.

ПК "ЛІРА-Windows" призначений для чисельного дослідження на ЕОМ міцності і стійкості конструкцій, а також для автоматизованого виконання ряду процесів конструювання.

ПК ЛІРА складається з декількох взаємозалежних інформаційних систем.

За функціональним призначенням в ПК "ЛІРА-Windows" виділяють наступні основні частини:

ЛИР-ВИЗОР - графічне середовище користувача;

ВХОДНОЙ ЯЗЫК - задання вхідних даних у текстовому режимі;

ЛИР-ЛИН - лінійний процесор;

ЛИРА-СТЕП - нелінійний процесор;

ЛИР-АРМ - постпроцесор конструктора залізобетонних конструкцій;

ЛИР-СТК - постпроцесор конструктора сталевих конструкцій;

ЛИТЕРА - визначення еквівалентних напруг за різними теоріями міцності;

УСТОЙЧИВОСТЬ - визначення коефіцієнтів стійкості споруд;

ФУНДАМЕНТ - збір навантажень на обрізи фундаментів;

СЕЧЕНИЕ - визначення геометричних характеристик для перетинів різного профілю.

Процесори мають вбудовану бібліотеку кінцевих елементів, розвинуту систему діагностики і довідкової інформації.

Разом з ЛИР-ВИЗОР процесори утворюють розрахунковий комплекс, що виконує розрахунки на статичні і динамічні впливи, які визначають розрахункові поєднання зусиль і розрахункові поєднання навантажень.

Система ЛИР‑ ВИЗОР – це єдине графічне середовище, що має у своєму розпорядженні великий набір можливостей і функцій:

для формування адекватних кінцево-елементних і супер-елементних моделей об'єктів, що розраховуються;

для детального візуального аналізу і корегування створених моделей;

для задання фізико-механічних властивостей матеріалів, зв'язків, різноманітних навантажень, характеристик різних динамічних впливів, а також взаємозв'язків між завантаженнями при визначенні їх найбільш небезпечних поєднань.

Можливості, надані за результатами розрахунку при відображенні напружено-деформованого стану об'єкта, дозволяють зробити детальний аналіз отриманих даних:

за ізополями переміщень і напруг;

за епюрами зусиль і прогинів;

за мозаїками руйнування елементів;

за головними і еквівалентними напругами і за багатьма іншими параметрами.

У ЛИР-ВИЗОР включена система документування, на основі якої користувач може на екрані формувати обрані ним форми таблиць, створювати будь-який вид текстової і графічної інформації, формувати креслення з усіма необхідними атрибутами (штампи, надписи, примітки) і одержувати тверді копії на будь-яких типах пристроїв виведення.

Розвита система підказок (help) дозволяє користувачеві працювати з програмним комплексом без частих звертань до інструкції.