Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

787

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
683.36 Кб
Скачать

е р и я в н у т р и в у з о в с к и х СибАДИм е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И

Министерство науки высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

« ибирский государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Строительные конструкции»

С.А. Макеев, . . лександров

ТЕХНОЛОГИЯ ПРАКТИКА ОПТИМАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Методические указания для лабораторных работ

Омск ▪ 2019

УДК 624.011.1:624.011.78

Согласно 436-ФЗ от 29.12-2010 «О защите детей от инфор-

ББК 38.55:38.56

 

мации, причиняющей вред их здоровью и развитию»

 

данная продукция маркировке не подлежит.

М15

 

 

 

 

Рецензент

канд. техн. наук, доц. О.В. Демиденко (СибАДИ)

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве

методическ х указан й.

 

Макеев, Сергей Александрович.

М15 Технолог я

практика оптимального проектирования [Электронный ре-

СибАДИчета строительных конструкций на прочность и жесткость. Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

сурс] : метод ческ е указания для ла ораторных работ / С.А. Макеев, А.А. Алексан-

дров. – (

ер я внутр вузовских методических указаний СибАДИ). – Электрон. дан. –

Омск

:

С бАДИ.

2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/

cgiirbis 64

ft.exe. - Реж м доступа: для авторизованных пользователей.

Содержат задан я

порядок выполнения лабораторных работ по дисциплине

«Технология и практика оптимального проектирования». Способствуют более глубо-

кому усвоению основных теоретических положений курса и развитию навыков рас-

Рекомендованы обучающимся всех форм обучения направления подготовки магистратуры «Строительство» магистерской программы «Теория и проектирование зданий и сооружений».

Подготовлены на кафедре «Строительные конструкции».

Текстовое (символьное) издание (365 КБ)

Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader

Техническая подготовка В. . Черкашина

Издание первое. Дата подписания к использованию 21.02.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019

Лабораторнаяработа№ 1.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ОСВОЕНИЕ МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ АЛГОРИТМОВ И БЛОК-СХЕМ ЧИСЛЕННОГО РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ РАСЧЕТА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

Цель работы – Практическое освоение методов построения алгорит-

С

мов и блок-схем численного решения задач расчета строительных конст-

рукций.

 

 

 

Задан

е

сходные данные – Разработать блок схему расчета проч-

плоскости

ности по нормальным напряжениям:

 

- центрально сжатого, центрально растянутого, изгибаемого в одной

 

,

зг баемого в двух плоскостях, сжато-изгибаемого элемента;

 

Разработать

лок схему расчета общей продольной устойчивости:

 

б

 

- центрально сжатого элемента в двух плоскостях;

 

Разработать

лок схему расчета по предельной гибкости:

 

- центрально сжатого элемента в двух плоскостях, центрально растя-

нутого элемента в двух плоскостях;

ниям:

Разработать

лок схему расчета прочности по касательным напряже-

- изгибаемого в одной плоскости элемента;

 

ниям:

Разработать

лок схему расчета прочности по приведенным напряже-

- изгибаемого в одной плоскости элемента;

 

 

 

 

Д

 

Разработать блок схему расчета общей устойчивости из плоскости:

 

- изгибаемого в Аодной плоскости элемента.

Порядок выполнения работы – алгоритмы расчета стальных конструкций приведены в СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции».

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 1.

1.Основные положения расчета металлических конструкций по предельным состояниям. Группы предельных состояний. Общий вид условий для расчета МК по предельным состояниям.

2.Расчетные и нормативные сопротивления материала. Какие факторы учитывает коэффициент надежности по материалу.

3.Достоинства и недостатки сварных соединений (в сравнении с другими видами соединений).

4.Какие виды сварки применяют в строительных МК, их сравнительная характеристика.

5.Сварочные материалы для разных видов сварки.

6.Стыковые сварные соединения. Расчет и конструирование.

7.Сварные соединения с угловыми швами. Расчет и конструирование.И

3

8.Достоинства и недостатки болтовых соединений. Виды болтов, применяемые в строительных МК. Разновидности болтовых соединений.

9.Расчет и конструирование соединений с обыкновенными болтами.

10.Особенности работы и расчета соединения с высокопрочными болтами. Балки и балочные конструкции, их достоинства и недостатки. Области

применения балочных конструкций. Конструктивные формы балок.

Лабораторныеработы№2, 3.

РА ЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ ПО ПЕРВОЙ И ВТОРОЙ ГРУППАМ ПРЕДЕЛЬНЫХ СОСТОЯНИЙ

Цель работы –

 

 

навыки и умение моделировать работу балоч-

С

 

 

 

 

 

ных клеток с выполнен ем расчетов на прочность и жесткость в среде MS Ex-

cel (задача опт м

зац

я веса).

 

 

 

Задан е

сходные данные

 

 

получить

 

 

 

Вар анты размеров и нагрузок на балочную клетку

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

Нагрузка,

Профили

 

 

плане, м

 

т/м2

 

 

 

 

 

Габариты

 

 

 

1

5х5 2,0

Балочный двутавр

 

 

2

5х6

 

2,5

 

Сдвоенный швеллер

 

 

3

6х6

 

3,0

 

Широкополочный двутавр

 

 

4

6х8

 

2,0

 

Балочный двутавр

 

 

5

6х9

 

2,5

 

Сдвоенный швеллер

 

 

 

 

 

А

 

 

6

6х12

 

3,0 Широкополочный двутавр

 

 

7

7х9

 

2,0

 

Балочный двутавр

 

 

8

7х12

 

2,5

 

Сдвоенный швеллер

 

 

9

8х9

 

3,0

 

Широкополочный двутавр

 

 

10

8х12

 

2,0

 

Балочный двутавр

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

Порядок выполнения

 

 

 

Алгоритм расчета элементов строительныхИконструкций на прочность и жесткость в режимах центральное растяжение-сжатие и поперечный изгиб в табличном процессоре MS Excel представлены в учебном пособии «Статиче ский расчет конструкций численными методами» http://bek.sibadi.org/fulltext/esd391.pdf.

4

Контрольные вопросы к лабораторным работам № 2, 3

1. Балки и балочные конструкции, их достоинства и недостатки. Области применения балочных конструкций. Конструктивные формы балок.

2.

Компоновочные схемы балочных конструкций. Сопряжения балок в ба-

 

лочных конструкциях.

 

3.

Предельные состояния балок при упругой и упругопластической работе

 

материала.

 

 

4.

Как подобрать и проверить сечение балки из прокатного профиля.

5.

Как прав льно установить высоту сечения составной балки.

6.

Из как х услов й определяется толщина стенки составной балки.

7.

Как проверяется общая устойчивость балок. Каким образом можно по-

устойчивость

балки.

 

выс ть общую

 

С8. Местная устойч

сжатого пояса балки.

9.

Местная устойч

вость стенки балки. Для чего в балках ставятся попе-

 

речные ребра.

 

 

 

б

 

 

Ла ораторнаяработа№ 4.

 

А

РАСЧЕТ АРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, БЕСКАРКАСНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СВОДОВ, ПОСТРОЕННЫХ НА БАЗЕ АРОЧНОГО ТОНКОСТЕННОГО ПРОФЛИСТА ТР ПЕЦИЕВИДНОГО СЕЧЕНИЯ). ПЕРСПЕКТИВНЫЕ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Цель работы – получить навыки и умение моделировать в среде ПК ЛИРА-САПР работу бескаркасных цилиндрических покрытий, построенных на базе арочного тонкостенного трапециевидного проката.

Исходные данные

В Лира-САПР выполнить статический расчет снеговых нагрузок и

проверить заданный арочный прокат на прочность и жесткость при задан-

 

 

 

Д

ном районе строительства, пролете, стреле арки и шаге колонн:

 

 

 

Район строительства

Пролет, м

 

Стрела, м

Шаг колонн,

Профиль

 

 

 

 

 

 

м

 

 

1

Омск

9

 

1,5

4,0

А60х0,8

 

2

Москва

12

 

1,8

6,0

А60х1,0

 

 

 

 

 

 

И

 

3

Нижневартовск

14

 

2,1

8,0

А60х1,2

 

4

Новосибирск

16

 

2,5

4,0

А60х1,4

 

5

Орел

18

 

3,0

6,0

А60х0,8

 

6

Мурманск

9

 

1,5

8,0

А60х1,0

 

7

Курск

12

 

1,8

4,0

А60х1,2

 

8

Волгоград

14

 

2,1

6,0

А60х1,4

 

9

Крым

16

 

2,5

8,0

А60х0,8

 

10

Владивосток

18

 

3,0

6,0

А60х1,0

 

5

Порядок выполнения работы

Алгоритм статического расчета конструкций пластинчатого типа в ПК ЛИРА-САПР представлены в учебном пособии «Расчеты конструкций в ПК ЛИРААПР»

https://drive.google.com/open?id=1IORegmLkNXTERhSdF RjScjxzWfxzVXi

Сбор

 

https://drive.google.com/open?id=1hdENfpay418lj3LUZ fVD63KiSv7rzKb.

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 4

1.

нагрузок на цилиндрические покрытия (постоянные, временные,

 

кратковременные, технологические);

2.

Модел рован

геометрической схемы в AUTOCAD;

3.

Импорт

в Лиру;

4.

Модел рован

геометрической схемы средствами Лира;

5.

б

Назначен е опорных узлов;

6.

Назначен е сечений элементов покрытия;

модели7. Загружен е со ственным весом элементов каркаса;

8.

Загружен е временными нагрузками (снег, ветер);

9.

Стат ческ й расчет;

10. Анализ результатов расчета;

 

Ла ораторнаяработа№ 5.

 

 

Д

ОПРЕДЕЛЕНИЕАГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ТОНКОСТЕННЫХ СЕЧЕНИЙ. МЕСТНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ТОНКОСТЕННЫХ СТЕРЖНЕЙ И ОБОЛОЧЕК

Цель работы – получить навыки и умение моделировать и выполнять статический расчет стальной емкости в ПК ЛИРАПРОФИЛИ-САПР.

Задание и исходные данные

В ЛИРА-САПР определить геометрические характеристики сечения

профлиста в соответствие с сортаментом « СТАЛЬНЫЕ ГНУ-

ТЫЕ АРОЧНЫЕ С ТРАПЕЦИЕВИДНЫМИ ГОФРАМИ» ТЕХН ЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ТУ 1122-001-49529858-2005 (26 профилей).

Выполнить расчет местной потери устойчивости полок и стенок тонкостенных прокатных профилей по ГОСТ 24045-2016 «Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства».

6

Порядок выполнения работы

Алгоритм расчета геометрических характеристик тонкостенных профилей в ПК ЛИРА-САПР (Конструктор тонкостенных сечений) представлены в учебном пособии «Расчеты конструкций в ПК ЛИРА-САПР»

Сhttps://drive.google.com/open?id=1IORegmLkNXTERhSdF RjScjxzWfxzVXi https://drive.google.com/open?id=1hdENfpay418lj3LUZ fVD63KiSv7rzKb.

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 5

средствами- Техн ки модел рование геометрической схемы пластинчатых моделей Л ра;

- Технолог я назначения опорных узлов; - Технолог я назначения сечений элементам схемы;

- Нагрузки на емкость от жидкостей, газов, загружение собственным ве-

сом;

-Создан е расчетных сочетаний нагрузок;

-В чем состо т статический расчет;

-Сущность проверки конструкций по первой, второй группе предельных состояний;

-Сущность и технология расчета на местную потерю устойчивости.бА

ЛабораторныеДработы№6, 7.

МОДЕЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯН Я ЭЛЕМЕНТОВ ПОДКРАНОВЫХ БАЛОК ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОЙ

КРАНОВОЙ НАГРУЗКЕИ

Цель работы – получить навыки и умение моделировать и выполнять статический расчет сборных сварных из листового проката подкрановых балок в ПК ЛИРА-САПР с загружением крановыми нагрузками с эксцентриситетом.

7

Задание и исходные данные

Размеры сечений, пролеты, крановые нагрузки и эксцентриситеты согласовать с преподавателем (таблица).

 

Пролет, м

Высота

Сечение

Толщина

Нагрузка

Эксцентри-

 

 

 

балки, мм

поясов, мм

стенки, мм

на каждое

ситет, мм

 

 

 

 

 

 

из

n ко-

 

 

 

 

 

 

 

лес,

т

 

1

6,0

 

800

300х18

8,0

6/24

 

20

2

12,0

 

1400

400х24

12,0

6/30

 

30

3

6,0

 

900

300х18

10,0

8/24

 

40

4

12,0

 

1500

400х24

12,0

8/30

 

20

и

8,0

6/24

 

30

5

6,0

 

800

300х18

 

С6 12,0 1400

400х24

12,0

6/30

 

40

7

6,0

 

900

300х18

8,0

8/24

 

20

8

12,0

 

1500

400х24

12,0

8/30

 

30

9

6,0

б

6/24

 

40

 

800

300х18

10,0

 

10

12,0

 

1400

400х24

12,0

6/30

 

20

Порядок выполнения ра оты

ЛИРА https://drive.google.com/open?id=1IORegmLkNXTERhSdFДRjScjxzWfxzVXi

Алгоритм решения статического расчета стальных конструкций пла-

стинчатого типа в ПК -С ПР представлены в учебном пособии «Расчеты конструкций в ПК ЛИРА-САПР»

https://drive.google.com/open?id=1hdENfpay418lj3LUZ fVD63KiSv7rzKb.

- Техники моделирование геометрической схемы пластинчатых моделей средствами Лира;

- Технология назначения опорных узлов; - Технология назначения сечений элементам схемы;

- Технология задания коэффициентов постели грунтового основания; - Нагрузки на балку с эксцентриситетом, загружение собственным ве-

сом;

Контрольные вопросы к лабораторным работам № 6, 7 И

- Анализ стесненного кручения подкрановой балки; - Секториальные характеристики, бимомент; - Создание расчетных сочетаний нагрузок; - В чем состоит статический расчет;

- Сущность проверки конструкций по первой, второй группе предельных состояний.

8

Лабораторнаяработа№ 8.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ВИСЯЧЕГО ПОКРЫТИЯ СИСТЕМЫ В.Г. ШУХОВА

Цель работы – получить навыки и умение моделировать и выполнять статический расчет конструкции системы Шухова в ПК ЛИРА-САПР.

СИсходные данные

Размеры сетки, сечений элементов, размещение опор и величины нагру-

зок согласовать с преподавателем:

- выполн ть 3D моделирование сетки Шухова в AUTOCAD с интеграци-

ей в ЛИРА-САПР;

- выполн ть 3D моделирование сетки Шухова в ЛИРА-САПР;

- назначен

е сечен й;

- назначен

е нагрузок;

и- стат ческ й расчет в ЛИРСТК.

Порядок выполнения ра оты.

Алгоритмбстатического расчета стальных стержневых конструкций в ПК

ЛИРА-САПР представлены в уче ном пособии «Расчеты конструкций в ПК

ЛИРА-САПР»

 

https://drive.google.com/open?id=1IORegmLkNXTERhSdFАRjScjxzWfxzVXi

https://drive.google.com/open?id=1hdENfpay418lj3LUZ fVD63KiSv7rzKb.

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 8

 

Д

-Техники моделирование геометрической схемы 3D стержневых моделей средствами Лира;

-Технология назначения опорных узлов;

-Технология назначения сечений элементам схемы;

-Технология задания коэффициентов постели грунтового основания;

-Нагрузки на резервуар от жидкостей, газов, загружение собственным весом, нагрузка от грунта;

-Создание расчетных сочетаний нагрузок;

-В чем состоит статический расчет;

-Технология расчета в ЛИРСТК;

-Техника расчетов ферменных элементов;

-Сущность проверки конструкций по первой, второй группе предельных состояний. И

9

Лабораторнаяработа№ 9.

ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ С УЧЕТОМ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Цель работы – получить навыки и умение моделировать работу стальных конструкций с учетом физической нелинейности стали по СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции».

Исходные данные

Довести стальную (С245) консольную балку до 30 % включения сече-

ния в пласт ческ

е деформации.

 

 

Консоль, м

Высота сече-

Ширина сечения,

и

мм

С1 1,0

 

ния балки, мм

 

300

100

2

2,0

 

400

150

3

3,0

 

400

200

б

100

4

1,0

 

300

5

2,0

 

400

150

6

3,0

 

400

200

7

1,0

 

300

100

8

2,0

 

400

150

9

3,0

А

 

400

200

10

1,0

 

300

100

 

 

 

Д

 

 

 

 

И

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]