Коэффициенты устойчивости φ для сжатых стержней
-
Гибкость
λ=μl/i
Коэффициент φ для элементов
из стали с Ry, МПа
из чугуна
из древесины
240
280
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
0,987
0,962
0,931
0,894
0,852
0,805
0,754
0,686
0,612
0,542
0,478
0,419
0,364
0,315
0,276
0,244
0,218
0,196
0,177
0,161
0,147
0,135
0,985
0,959
0,924
0,883
0,836
0,785
0,724
0,641
0,565
0,493
0,427
0,366
0,313
0,272
0,239
0,212
0,189
0,170
0,154
0,140
0,128
0,118
0,97
0,91
0,81
0,69
0,57
0,44
0,34
0,26
0,565
0,16
0,99
0,97
0,93
0,87
0,80
0,71
0,60
0,48
0,38
0,31
0,25
0,22
0,18
0,16
0,14
0,12
Приложение 9
Проектирование плоской железобетонной рамы в ПК ЛИРА-САПР 2012 [17]
1. Выбрать описание схемы:
Признак схемы → Три степени свободы в узле (перемещения X, Z, Uy) XOZ.
Применить
2. Нарисовать геометрическую схему:
Верхнее
меню:
Создание и редактирование → Создание
→
(Генерация
регулярных фрагментов).
Задать:
Шаг вдоль первой оси: Шаг вдоль второй оси:
L(м) N L(м) N
6 1 Назначить высоту 1
6 1 этажа кратно 1,2 м 1
Применить (V)
3. Пронумеровать узлы:
Нижнее
меню: Панель
выбора →
Флаги
рисования.
В диалоговом окне Показать: на вкладке Элементы поставить флажок Номера элементов;
На вкладке Узлы поставить флажок Номера узлов.
Нажать
Перерисовать.
4. Выбрать характер опор:
Нижнее
меню:
Панель выбора →
Отметка
узлов.
Выделить узлы 1 и 2.
Верхнее меню: Создание и редактирование → Жесткости и связи → Связи.
В диалоговом окне Связи в узлах отметить связи при жесткой заделке: X, Z, Uy.
Применить(V)
Аналогично выделить узел 3.
Отметить связи по направлениям X, Z.
Применить(V)
5. Выбрать вариант конструирования.
Верхнее меню: Конструирование →Варианты конструирования.
В диалоговом окне выбрать Расчет сечений по: РСУ
Проверить СНиПы.
Применить(V)
Закрыть.
6. Задать типы жесткости (размеры поперечных сечений элементов и модули упругости материалов).
Колонны прямоугольного сечения 60х40 см. Модуль упругости железобетона 2,75х106т/м2
Верхнее меню: Создание и редактирование → Жесткости и связи → Жесткости и материалы.
В диалоговом окне Жесткости и материалы: Добавить → Брус → Применить;
В диалоговом окне Задание стандартного сечения:
Модуль упругости 3е6 т/м3 (англ.);
Геометрические размеры В = 60 см; Н = 40 см.
Подтвердить (V).
Балки таврового сечения 60х40 см.
В диалоговом окне Жесткости и материалы: Тавр_Т→ Применить;
В диалоговом окне Задание стандартного сечения:
Модуль упругости 3е6 т/м3 (англ.);
Геометрические размеры В = 20 см; Н = 60 см; В1 = 40 см; Н1 = 20 см.
Подтвердить (V)
7. Задать материалы для железобетонных конструкций.
Для колонн:
В диалоговом окне Жесткости и материалы открыть закладку Ж/Б, нажать кнопку Тип, нажать Добавить.
В диалоговом окне Общие характеристики:
Модуль армирования – стержень;
Армирование – симметричное;
Конструктивные особенности – колонна рядовая, (учитывать конструктивные требования!);
Расчет по предельным состояниям II группы – Диаметр 25 мм ;
Длина элемента, расчетные длины – Коэффициент расчетной длины Ly = 0.7; Lz = 0.7.
Комментарий – колонны.
Подтвердить (V)
Для балок:
В диалоговом окне Жесткости и материалы→ЖБ, нажать Добавить.
В диалоговом окне Общие характеристики:
Модуль армирования – стержень;
Армирование – несимметричное;
Конструктивные особенности – балка, (учитывать конструктивные требования!);
Расчет по предельным состояниям II группы – Диаметр 25 мм ;
Комментарий – балки.
Подтвердить (V)
В диалоговом окне Жесткости и материалы включить кнопку Бетон → По умолчанию (В25);
Включить кнопку Арматура → По умолчанию (АIII).
8. Присвоить жесткости и материалы элементам рамы.
Присвоение жесткости балкам:
Проверить в диалоговом окне: текущий тип жесткости – 2.Тавр_Т 20х60,
материал – тип 2.стержень, класс бетона 1.В25, класс арматуры 1.АIII.
Нижнее меню: Панель выбора → Отметка горизонтальных стержней.
Выделить все горизонтальные элементы – балки.
В диалоговом окне Жесткости и материалы нажать Применить (V).
Выключить кнопку Отметка горизонтальных стержней.
Присвоение жесткости колоннам:
В диалоговом окне Жесткости и материалы нажать кнопку Тип, выделить тип 1.стержень колонны→Назначить текущим. На закладке Жесткости выделить 1.Брус 60х40→Назначить текущим.
Нижнее меню: Панель выбора → Отметка вертикальных стержней.
Выделить все вертикальные элементы – колонны.
В диалоговом окне Жесткости и материалы нажать Применить (V).
Выключить кнопку Отметка вертикальных стержней.
9. Задать нагрузки.
Каждый вариант загружения имеет свой номер. Формируем два загружения:
1) постоянная распределенная нагрузка на балки;
2) кратковременная (крановая) сосредоточенная нагрузка в узлах 1, 2, 3, 4.
Загружение № 1.
Отметить горизонтальные стержни:
Нижнее меню: Панель выбора → Отметка элементов →Отметка горизонтальных стержней.
Выделить горизонтальные стержни № 7 и 8.
Верхнее
меню: Создание
и редактирование →Нагрузки → Нагрузки
→
Нагрузка на стержни.
В диалоговом окне Задание нагрузок выбрать Направление - Z, Тип нагрузки – равномерно распределенная, появляется окно Параметры.
В окне Параметры ввести интенсивность нагрузки (например, 2 т/м).
Подтвердить (V)
Аналогично выделить стержень № 9 и задать для него равномерно распределенную нагрузку (например, 1,5 т/м).
Аналогично задать нагрузку на стержень № 10 (например, 3 т/м).
В окне Задание нагрузок нажать Применить (V).
Выключить кнопку Отметка горизонтальных стержней в нижнем меню.
Загружение № 2.
Верхнее меню: Создание и редактирование → Нагрузки → Редактор загружения.
В окне Активное загружение нажать + (добавить новое загружение).
Подтвердить.
Отметить узлы:
Нижнее меню: Панель выбора → Отметка узлов.
Выделить узел 4.
В диалоговом окне Задание нагрузок перейти на вкладку Нагрузки в узлах, указать направление – Х, тип нагрузки – сосредоточенная, появляется окно Параметры.
В окне Параметры ввести значение нагрузки (например, -1 т).
Подтвердить (V)
Аналогично задать сосредоточенные горизонтальные нагрузки на узлы 6, 7, 9.
В окне Задание нагрузок нажать Применить (V).
Выключить кнопку Отметка узлов в нижнем меню.
10. Создать таблицу РСУ (расчетных сочетаний усилий)
Верхнее меню: Расчет → РСУ;
В диалоговом окне Расчетные сочетания усилий проверить СНиП 2.01.07-85*,
Для загружения 1 выбрать Вид загружения – Постоянное (0),
Остальное - По умолчанию.
Для загружения 2 выбрать Вид загружения – Мгновенное (7),
Применить (V)
Подтвердить(V) .
11. Задать количество расчетных сечений для ригелей.
Выделить
все горизонтальные стержни. В верхнем
меню появляется вкладка Стержни
→ Редактирование стержней →
Расчетные
сечения стержней.
В окне Расчетные сечения задать количество расчетных сечений не менее трех (например, N = 5).
12. Уточнить неразрезные балки и сплошные колонны.
Сделать балку 7-8 неразрезной.
Выделить горизонтальные стержни № 7 и 8 (нижнее меню).
Верхнее
меню: Создание
и редактирование
→
Конструирование →
Конструктивные
элементы.
В диалоговом окне Конструктивные элементы в строке Редактирование констр.элементов нажать Создать.
Сделать колонну 1-2 сплошной.
Выделить вертикальные стержни № 1 и 2 (нижнее меню).
Верхнее меню: Создание и редактирование → Конструирование → Конструктивные элементы.
В диалоговом окне Конструктивные элементы в строке Редактирование констр.элементов нажать Создать.
13. Рассчитать раму.
Верхнее
меню: Расчет
→ Расчет →
Выполнить расчет.
14. Посмотреть эпюры внутренних усилий.
Убрать изображение деформаций расчетной схемы.
Посмотреть эпюры для загружения № 1.
Верхнее
меню: Анализ
→
Деформации →
Исходная
схема.
Вывести на экран эпюру моментов:
Верхнее меню: Анализ → Усилия в стержнях → Му.
Вывести на экран эпюру поперечных сил:
Верхнее меню: Анализ → Усилия в стержнях → Qz.
Посмотреть мозаику усилий:
Верхнее
меню:
Анализ → Усилия в стержнях → Эпюры/мозаика
усилий →
Мозаика
усилий в стержнях.
Сменить номер загружения.
Нижнее меню (справа): Строка состояния → Сменить номер загружения, выбрать 2-е загружение, → Применить(V) .
15. Посмотреть таблицы РСУ.
Верхнее меню: Анализ → Таблицы → Документация (или Таблицы) → Стандартные таблицы,
В диалоговом окне Стандартные таблицы выбрать РСУ расчетные,
Применить(V) .
16. Выполнить конструирование балки.
Верхнее меню: Конструирование → ЖБ: армирование стержней → Конструирование балки.
Курсором указать на элемент № 7.
Выполнить расчет балки: меню Расчет.
Вывести эпюру материалов: меню Результаты→ Эпюра материалов.
Вывести чертеж: меню Результаты → Чертеж.
17. Выполнить конструирование колонны.
Верхнее меню: Конструирование → ЖБ: армирование стержней → Конструирование колонны.
Курсором указать на колонну № 1.
Аналогично выполнить расчет колонны, вывести эпюру материалов и чертеж колонны.