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

1020

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
821.59 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

ДИНАМИКА УСТОЙЧИВОСТЬ В РАСЧЕТАХ НЕСУЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ

КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания к практическим занятиям

Омск ▪ 2019

УДК 624.011.1:624.011.78 ББК 38.55:38.56

М15

Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.

Рецензент

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

СибАДИ

 

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве

методическ х указан й.

 

Макеев, Сергей Александрович.

М1 5

Д нам ка

устойчивость в расчетах несущих строительных конструкций

[Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям / С.А.Макеев,

А.А. Александров.

– (Сер я внутривузовских методических указаний СибАДИ). –

Электрон. дан. – Омск : С АДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/

irbis64r

plus/cgiirbis

64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.

 

Содержат задан я порядок выполнения практических работ по дисциплине

«Динамика и устойчивость в расчетах несущих строительных конструкций». Способ-

ствуют более глубокому усвоению основных теоретических положений курса и раз-

витию навыков расчета строительных конструкций на прочность и жесткость.

 

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

 

Рекомендованы обучающимся всех форм обучения направления подготовки

магистратуры «Строительство» магистерской программы «Теория и проектирование

зданий

сооружений».

 

Подготовлены на кафедре «Строительные конструкции».

Текстовое (символьное) издание (426 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.С. Черкашина

Издание первое. Дата подписания к использованию 30.01.2019 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

Практическиезанятия №1, 2, 3

АНАЛИТИЧЕСКОЕ И ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ КОЛЕБАНИЙ СИСТЕМ С ОДНОЙ СТЕПЕНЬЮ СВОБОДЫ

Цель работы – Исследовать процесс колебания груза массой m, размещенного посередине шести метровой двухопорной балки с поперечным сечением, составленным из двух прокатных двутавров; разработка системы граничных условий с реализацией алгоритмов интегрирования в среде Excel.

Исходные данные

 

Расчет круговой

линейной частоты, периода колебаний для статически

определ мого стержня, рамы с одной массой через коэффициент податливости.

Расчет дв жен я одномассовой системы при заданном начальном возму-

С

 

 

щении.

 

 

 

Д нам ческ й расчет одномассовой стержневой системы на силовое гар-

моническое

 

е с проверкой прочности.

Д нам ческ й расчет одномассовой стержневой системы на кинематиче-

ское гармон ческое

 

с проверкой прочности.

возмущение

 

Д нам ческ й расчет одномассовых систем при параметрических колеба-

ниях с проверкой прочности.

 

 

б

Порядок выполнения

Алгоритм исследования коле аний одномассовых систем аналитическом

виде и в табличном процессоре MS Excel представлены в учебном пособии

«Решение

задачАдинамики ах одномассовых

 

систем»

Спецкурс»

 

Д

 

 

учебник

« инамика и

устойчивость.

http://bek.sibadi.org/fulltext/esd262.pdf

 

https://drive.google.com/open?id=1M6K1IT cAB 5ityi4nnFhquyDgD0tULU

https://drive

 

.google.com/open?id=1m3tce0Td-1Moa99UUzap-5JMM3 AdMbC

1.

Что такое частота собственных колебаний?

 

 

2.

Единицы измерения частоты круговой, линейной?

 

 

3.

Что такое период собственных колебанийИ?

4.

Формулы для определения частоты собственных колебаний одномас-

 

совой системы при линейных колебаниях, угловых колебаниях.

5.

Система единиц измерения при расчете динамики систем?

 

6.

Примеры параметрических колебаний в технике.

 

 

7.

Что такое система с кинематическим возбуждением?

 

 

8.

Что такое система с силовым возбуждением?

 

 

9.

Как влияет демпфирование на амплитуду колебаний?

 

 

10.Природа демпфирования.

3

Практическиезанятия№ 4, 5, 6

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ И ФОРМ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ СТЕРЖНЕЙ КАК СИСТЕМ С РАСПРЕДЕЛЕННОЙ МАССОЙ.

РАСТЯЖЕНИЕ-СЖАТИЕ, ИЗГИБ

Цель работы – Расчет собственных частот и форм свободных колебаний двухмассовой системы. Определение частот собственных колебаний систем с распределенной массой.

Исходные данные

Д нам ческ й расчет двухмассовой системы на силовое гармоническое

возмущен е (аналит ческое решение).

 

 

 

С

 

 

 

 

 

Д нам ческ й расчет двухмассовой системы на кинематическое гармо-

 

 

возмущен е (аналитическое решение).

 

 

Д нам ческ й расчет системы с распределенной массой (аналитическое

решение).

 

 

 

 

 

 

ническое

 

 

 

 

Порядок выполнения

 

 

 

 

 

Алгоритм исследования

 

одномассовых

систем и систем с

распределенной массой в аналитическом виде и в табличном процессоре MS

 

 

колебаний

 

 

 

Excel представлены в

 

 

 

 

« инамика и устой-

 

 

 

http://bek.sibadi.org/fulltext/esd262.pdf

 

чивость. Спецкурс»

уче ном посо ии «Решение задачахдинамики одномассо

вых систем»

 

 

 

 

учебник

 

https://drive.google.com/open?id=1M6K1IT cAB 5ityi4nnFhquyDgD0tULU

 

 

 

 

А

 

https://drive.google.com/open?id=1m3tce0Td-1Moa99UUzap-5JMM3 AdMbC

 

 

Контрольные вопросы к практическим занятиям № 4, 5, 6

1.

 

 

 

 

Д

Что такое частота собственных колебаний?

 

2.

Единицы измерения частоты круговой, линейной?

 

3.

Что такое период собственных колебаний?

 

4.

Формулы для определения частоты собственных колебаний одномассо-

 

вой системы при линейных колебаниях, угловых колебаниях.

5.

 

 

 

 

 

 

И

Система единиц измерения при расчете динамики систем?

6.

Чем задается силовое гармоническое воздействие?

 

7.

Что такое система с кинематическим возбуждением?

8.

Чем может задаваться в технике кинематическое возмущение?

9.

Что такое система с силовым возбуждением?

 

10.

Как влияет демпфирование на амплитуду колебаний?

11.

Как определяется коэффициент демпфирования в реальных конст-

 

рукциях?

 

 

 

 

 

12. Природа демпфирования.

 

 

 

 

4

Практическиезанятия № 7, 8, 9, 10, 11, 12

РАСЧЕТ С УЧЕТОМ ПУЛЬСАЦИИ ВЕТРА ПО НОРМАМ РФ

Цель работы – получить навыки и умение выполнять расчеты конструкций с учетом пульсации ветра в ручном режиме по СП 20 и в среде ПК ЛИРА-

АПР.

СИсходные данные

Ручной расчет конструкций на прочность и жесткость с учетом пульсации

ветра по П 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (рекламный щит на одной опореНагрузки, на двух опорах, рекламный щит на здании, высотная мачта, дымовая труба). Решен е эт х задач. Исходные данные согласовать с преподавателем.

Порядок выполнения.

20.13330.2016 « воздействия».

Алгорколебанийтм решен я конструкций с учетом пульсации ветра изложен в СП

2.Единицы измеренияАчастоты круговой, линейной?

3.Что такое период со ственных колебаний?

4.Формулы для определения частотыДсобственных колебаний одномассовой системы при линейных колебаниях, угловых колебаниях.

5.Система единиц измерения при расчете динамики систем?

6.Чем задается силовое гармоническое воздействие?

7.Что такое система с кинематическим возбуждением?

8.Чем может задаваться в технике кинематическое возмущение?

9.Что такое система с силовым возбуждением? И

10.Как влияет демпфирование на амплитуду колебаний?

11.Как определяется коэффициент демпфирования в реальных конструкциях?

12.Природа демпфирования.

13.Природа пульсации ветра.

14.Техника ручного счета конструкций на ветровое воздействие с учетом пульсации.

15.Природа сейсмического загружения.

16.Техника ручного расчета конструкций на сейсмическое воздействие.

5

Практическиезанятия№ 13, 14, 15

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ УСТОЙЧИВОСТИ ПРЯМЫХ СТЕРЖНЕЙ. ПОДБОР СЕЧЕНИЙ. ВЛИЯНИЕ ТИПА ОПОР. УПРУГИЕ ОПОРЫ

 

 

Цель работы – получить навыки и умение моделировать задачи про-

дольной устойчивости строительных конструкций с подбором сечения по СП

С

 

 

 

 

16.13330.2017.

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

Вар ант схемы задачи (рис. 3)

и

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

Рис . 3 Вариант схемы стойки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L, м

 

с, тс/мм

 

Сечение нижнего/верхнего

 

1

 

3,0

 

5

 

вутавр № 14/10

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

2

 

4,0

 

150

 

Коробка из 2х швеллеров № 20/20

 

 

3

 

6,0

 

1

 

вутавр № 20/16

 

 

4

 

4,0

 

10

 

Коробка из швеллеров № 10/10

 

 

5

 

8,0

 

2

 

вутавр № 16/16

 

 

6

 

10,0

 

200

 

Двутавр № 18/14

 

 

7

 

12,0

 

5

 

Коробка из швеллеров № 24/20

 

 

8

 

8,0

 

3

 

Двутавр № 18/10

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

9

 

6,0

 

10

 

Коробка из швеллеров № 10/10

 

 

10

 

14,0

 

40

 

Два двутавра № 18/18

 

Порядок выполнения

Алгоритм решения задач продольной устойчивости строительных конструкций с подбором сечения по СП 16.13330.2017. Аналитические решения задачи устойчивости представлены в учебниках «Динамика и устойчивость. Спецкурс»

6

https://drive.google.com/open?id=1M6K1IT_cAB_5ityi4nnFhquyDgD0tULU https://drive.google.com/open?id=1m3tce0Td-1Moa99UUzap-5JMM3_AdMbC

 

Контрольные вопросы к практическим занятиям № 13, 14, 15

1.

Критическая сила по Эйлеру.

2.

Коэффициенты приведения длины. Физический смысл.

3.

Расчет на устойчивость по СНИП и СП, различия.

4.

Расчет по предельной гибкости.

5.

Конструкт вные решения по увеличению критической силы колонн.

6.

Устойч вость в плоскости и из плоскости.

стики

7.

Что такое местная потеря устойчивости, редуцированные геометриче-

Сск е характер

сечения.

8.

Как ПК представляет результаты расчета на общую продольную ус-

 

тойч вость, местную устойчивость.

 

 

Практическиезанятия №16, 17, 18

 

 

А

ДВУХОПОРНАЯ БАЛКА ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ ПОД ДЕЙ-

СТВИЕМ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ПОПЕРЕЧНОЙ НАГРУЗКИ ( ВАРИАН-

ТЫ ЗАКРЕПЛЕНИЙб, ВАРИ НТЫ СЕЧЕНИЙ, ВАРИАНТЫ ПРИЛО-

 

 

 

ЖЕНИЯ Н ГРУЗКИ)

 

 

 

Д

Цель работы – получить навыки и умение моделировать критические

силы и формы потери устойчивости балок из плоскости в ручном режиме (ана-

литически).

 

 

Исходные данные

И

 

 

 

Двутавровая однопролетная балка по сортаменту проката пролетом 3, 6, 9 м с различными типами опор загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Найти первые 3 критические нагрузки и соответствующие формы равновесия.

Порядок выполнения.

Алгоритм решения задач потери плоской формы устойчивости балок в аналитическом виде (консольные, двухопорные…) представлены в учебниках «Динамика и устойчивость. Спецкурс»

https://drive.google.com/open?id=1m3tce0Td-1Moa99UUzap-5JMM3_AdMbC

7

 

Контрольные вопросы к практическим занятиям № 16, 17, 18

1.

Что такое критическая сила по Эйлеру?

2.

Что такое критическое состояние?

3.

Что такое форма потери устойчивости из плоскости?

4.

колько форм потери устойчивости из плоскости?

5.

Конструктивные методы повышения устойчивости системы из плоско-

 

сти, на примере фермы, балки перекрытия.

6.

Техника моделирования консольной и двухопорной балки.

7.

Задан е гран чных условий, задание нагрузок.

8.

Техн ка расчета на устойчивость из плоскости в ПК.

9.

В каком в де ПК выдает результаты устойчивости системы из плоско-

сти

 

?

С10. пособы конструкт вного решения устойчивости из плоскости?

 

работы

 

Практическиезанятия №19, 20, 21

 

УСТОЙЧИВОСТЬ РАМ

Цель

А

получить навыки и умение аналитического решения за-

дач устойчивости простых рам.

Исходные данные

 

Д

Схему, размеры элементов (пролеты, сечения), размещение опор и вели-

чины нагрузок согласовать с преподавателем (рис. 4).

Порядок выполнения

 

Алгоритм решения задач устойчивости рам представлены в учебниках

«Динамика и устойчивость. Спецкурс»

И

 

https://drive.google.com/open?id=1M6K1IT_cAB_5ityi4nnFhquyDgD0tULU https://drive.google.com/open?id=1m3tce0Td-1Moa99UUzap-5JMM3 AdMbC

8

С

 

и

 

 

б

 

 

А

 

Рис. 4 Схемы заданий рам

 

Д

 

Контрольные вопросы к практическим занятиям № 19, 20, 21

1.

Основы метода перемещений при решении рам.

2.

Что такое критическая сила по Эйлеру?

И

3.

Что такое критическое состояние?

 

4.

Что такое форма потери устойчивости?

 

5.

Сколько форм потери устойчивости рамы?

6.

Конструктивные методы повышения устойчивости рам.

9

Практическиезанятия №22, 23, 24

КРУГОВОЙ СТЕРЖЕНЬ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ. ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ ПЛАСТИНКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ЗАКРЕПЛЕНИЯ СТОРОН

Цель работы – получить навыки и умение моделировать круговые стержни, арки при различных способах закрепления и разных загружениях по П 20 в ПК ЛИРА-САПР. Получить навыки и умение моделировать устойчи-

вость арочных конструкц й,

прямоугольных пластин при различных способах

закреплен я разных загружениях в ПК ЛИРА-САПР с тестированием анали-

тическ ми решен ями.

 

 

С

 

 

Исходные данные

 

 

Размеры, состав арочных стержней (покрытий), район строительства со-

гласовать с преподавателем.

 

 

Размеры, состав

 

закреплений согласовать с преподавателем.

пластин

 

Порядок выполнения

 

 

б Алгоритмы аналитическихАрешений задач устойчивости арок, колец,

пластин при различных спосо ах закрепления представлены в учебниках «Динамика и устойчивость. Спецкурс»

https://drive.google.com/open?id=1M6K1IT cAB 5ityi4nnFhquyDgD0tULU https://drive.google.com/open?id=1m3tce0Td-1Moa99UUzap-5JMM3 AdMbC

 

Контрольные вопросы к практическим занятим № 22, 23, 24

1.

 

И

Моделирование устойчивости круговых стержней в ПК.

2.

Моделирование устойчивостиДпластин и оболочек в ПК.

3.

Что такое критическая сила?

 

4.

Как ПК представляет результаты расчета на устойчивость?

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]