Методические указания
по выполнению лабораторной работы №2
по дисциплине
«Автоматизация архитектурно-конструктивного проектирования»
Расчет пространственного железобетонного каркаса
с фундаментной плитой на упругом основании
Цели и задачи:
составить расчетную схему безбалочного железобетонного каркаса;
показать технику создания абсолютно жестких тел АЖТ;
показать технику задания нагрузок;
показать процедуру получения переменных коэффициентов постели с помощью модуля ГРУНТ;
показать процедуру использования вариантов конструирования;
заполнить таблицы редактора загружений, РСУ и РСН;
выполнить подбор арматуры для элементов каркаса.
Исходные данные:
Схема каркаса показана на рис.1.1.
Материал каркаса – бетон класса В25.
Нагрузки:
собственный вес
постоянные нагрузки на перекрытия 0,24 т/м2 и фундаментную плиту 1,0 т/м2
полезная длительная на перекрытия 0,48 т/м2;
снеговая кратковременная на кровлю 0,18 т/м2;
ветровая статическая вдоль оси Х (в уровне плиты перекрытия)
w = 0,2 т/м;
Сечения элементов каркаса:
колонны – брус квадратного сечения 400х400мм;
плита перекрытия – пластина толщиной 200мм;
фундаментная плита – пластина толщиной 500мм.
Рис.1. Схема каркаса
Этап 1. Создание новой задачи
Для создания новой задачи откройте меню Приложения и выберите пункт Новый (кнопка на панели быстрого доступа).
В раскрывающемся списке Признак схемы выберите строку 5 – Шесть степеней свободы в узле (перемещения X, Y, Z и повороты uX, uY, uZ).
В появившемся диалоговом окне Описание схемы задайте имя создаваемой задачи – железобетонный каркас.
После
этого щелкните по кнопке – Подтвердить
.
Этап 2. Создание геометрической схемы каркаса
Вызовите диалоговое окно Пространственная рама щелчком по кнопке – Генерация пространственных рам (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).
В этом диалоговом окне задайте геометрические параметры рамы.
После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
После
автоматической генерации рамы нажмите
на кнопку Отметка
горизонтальных стержней
на
Панели
выбора
и выделите ригели, растянув резиновую
рамку.
Затем
удалите их, нажав клавишу Delete
с клавиатуры либо нажав на кнопку
Удаление
выбранных объектов
(панель Редактирование
на вкладке Создание
и редактирование).
После удаления ригелей выполнить Упаковку.
Этап 2. Создание строительных осей и отметок
Нажмите
на кнопку Отметка
вертикальных стержней
на
Панели
выбора
и выделите колонны, растянув резиновую
рамку, и нажмите кнопку Фрагментация
на Панели
выбора.
Затем
щелкните по кнопке Строительные
оси и отметки
(панель Создание
вкладки Создание
и редактирование).
Появляется окно Строительные
оси.
Для создания строительных осей укажите имя маркера оси А, а затем последовательно 2 точки, лежащие на прямой оси (нижние узлы колонн). После появления оси А имя маркера автоматически меняется (по алфавиту). Создайте оси Б, В, Г.
Затем смените имя маркера на 1. Последовательно введите оси 1, 2, 3, 4.
После
создания строительных осей спроецируйте
вид на плоскость XOZ
на панели Проекции.
Окно
Строительные оси меняется
на
Строительные отметки. Для
того чтобы добавить отметки уровня
укажите последовательно характерные
узлы: нижний и верхний узлы колонн.
Этап 3. Изменение сети конечных элементов пластин в узле колонна-плита
Нажмете
на кнопку Отметка
узлов
на Панели
выбора.
Затем выделите узлы на отметке 3.000,
щелкнув по стрелочке этой отметки.
После
того как узлы выделены, восстановите
конструкции нажав на кнопку Восстановление
на Панели
выбора.
Отобразите
вид схемы в Диметрической фронтальной
проекции
на панели Проекции.
Затем
нажмите на кнопку
Отметить элементы, примыкающие к
отмеченным узлам
на
Панели выбора (выделяются
элементы пластин).
В
появившейся вкладке Работа
с пластинами нажмите
на кнопку Преобразование
сети пластинчатых конечных элементов,
перейдите во вторую закладку Автоматическое
згущение
и нажмите Применить
.
Этап 4. Создание фундаментной плиты
Нажмете
на кнопку Отметка
элементов
на Панели
выбора.
Затем выделите элементы на отметке
3.000, щелкнув по стрелочке этой отметки.
Для копирования элементов щелчком по кнопке – Копирование (панель Редактирование на вкладке Создание и редактирование) вызовите диалоговое окно Копирование по параметрам. В открывшемся окне укажите шаг копирования и количество шагов. После этого щелкните по кнопке – Подтвердить.
Выделите
элементы на отметке 0.000, щелкнув по
стрелочке этой отметки (при активной
кнопке Отметка
элементов
на Панели
выбора)
и нажмите кнопку Фрагментация
.
После выполнения фрагментации на схеме отображается только фундаментная плита.
Для
создания консолей фундаментной плиты
выделите рамкой два крайних ряда конечных
элементов у оси Г (предварительно нажав
на кнопку Отметка
элементов
).
Затем
вызовите окно Копирование
объектов –
Копирование симметрично. В данном окне
укажите плоскость,
относительно которой будет выполняться
копирование (YOZ),
а также базовый
узел (любой
на грани ФП по оси Г),
определяющий через какую точку будет
проходить плоскость, при копировании.
Для копирования нажмите Применить
.
Аналогичным образом создайте консоли по осям А, 1 и 4. Копирование элементов вдоль осей 1 и 4 необходимо выполнять относительно плоскости XOZ.
После копирования элементов выполняем Упаковку схемы. Для этого вызываем соответствующее окно на Панели редактирование и нажимаем копку Применить.
Затем проецируем схему на плоскость XOZ на панели Проекции. Вызываем окно Флаги рисования с Панели выбора и ставим галочку Отображать местные оси пластин и объемных КЭ. Как видим, ось Z у ряда элементов направлена вниз.
Для сонаправления местной оси Z пластин выделяем вновь элементы фундаментной плиты.
После
выделения появляется контекстная
вкладка Работа
с пластинами.
В этой вкладке вызываем окно Местные
оси пластин
и нажимаем кнопку
.
Затем
проецируем схему на плоскость XOY
на панели Проекции.
Вызываем
окно
Флаги рисования
с Панели
выбора, снимаем
галочку Отображать
местные оси пластин и объемных КЭ
и ставим Согласование
местных осей пластин и объемных КЭ (для
результатов).
В окне Местные оси пластин переходим во вкладку Согласование секущей плоскостью, ставим радиокнопку напротив плоскости XOZ- и жмем Применить.
