Лабораторная работа № 3 Расчет металлической фермы в ПК ЛИРА-САПР
Цель: Изучение приемов построения пространственных конструкций. Приобретение навыков расчета стальных пространственных конструкций.
Задание и исходные данные
СибАДИ
Постройте геометрическую схему кровельной металлической
фермы (Р с. 2, табл ца 2). Смоделируйте опоры, задайте нагрузки и про звед те расчет на плоскости. Подберите сечения элементам фермы.
Достройте на расчетной схеме колонны. Полученную конструкцию рассч тайте. Затем, с помощью команд копирования, достройте
расчетную схему до пространственной, |
|
рассчитайте |
полученный |
||||
пространственный каркас. Проанализируйте полученные результаты |
|||||||
расчетов. Исходные данные для расчетов представлены в таблице 4. |
|||||||
Р2 Р1 |
Р1 |
Р1 |
Р1 |
Р1 |
Р1 |
Р1 |
Р2 |
|
|
|
H |
|
|
|
h |
Рис. 2. Металлическая ферма
Сечения элементов:
Колонны - коробка из швеллеров № 24; Верхний пояс фермы - два уголка 120х120х10; Нижний пояс фермы - два уголка 100х100х10; Раскосы и стойки фермы - два уголка 75х75х6; L – пролет фермы, м;
К – число панелей фермы, шт;
7
Таблица.2
Исходные данные для лабораторной работы № 1
№ |
|
|
Исходные данные |
|
варианта |
№ схемы |
L, м |
К H, м h, м |
P1, кН P2, кН |
1 |
а |
12 |
4 |
3 |
2 |
а |
12 |
4 |
2,7 |
3 |
а |
18 |
6 |
2,5 |
СибАДИ |
||||
4 |
а |
18 |
6 |
2,2 |
5 |
а |
18 |
6 |
2 |
6 |
б |
12 |
- |
2,5 |
7 |
б |
12 |
- |
2,2 |
8 |
б |
12 |
- |
2 |
9 |
|
18 |
- |
1,8 |
10 |
|
18 |
- |
2 |
11 |
в |
12 |
4 |
2 |
12 |
в |
12 |
4 |
1,8 |
13 |
в |
18 |
6 |
1,6 |
14 |
в |
18 |
6 |
1,5 |
15 |
в |
18 |
6 |
1,2 |
16 |
г |
12 |
3 |
2 |
17 |
г |
12 |
3 |
1,8 |
18 |
г |
18 |
5 |
1,6 |
19 |
г |
18 |
5 |
1,5 |
20 |
г |
18 |
5 |
1,2 |
Порядок выполнения работы
Алгоритмы статического расчета ферм каркасов в ПК ЛИРАСАПР представлены в источниках указанных в списке литературы [2, 3].
Контрольные вопросы
1. Значения каких величин находятся в результате статического расчета фермы?
2. Какие усилия возникают в стержнях фермы при узловой нагрузке, при внеузловой нагрузке?
3. Перечислите основные способы и инструменты для создания геометрической модели конструкции фермы в ПК Л РА-САПР.
4. Какой тип конечного элемента использовался для расчета фермы на плоскости?
5. Какой тип конечных элементов использовался для расчета стержней фермы в составе пространственного каркаса?
6. С помощью какого блока из состава программы лира происходил подбор сечений стержней фермы?
7. Что такое конструктивный элемент и как его создать?
2,5
2,2
2
1,8
1,5
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
-
-
-
-
-
8
Лабораторная работа № 4 Расчет ж/б плиты перекрытия в ПК ЛИРА-САПР
Цель: Изучение приемов построения плоских железобетонных конструкций. Приобретение навыков расчета железобетонных плоских конструкций. Продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы плиты. Показать технику задания нагрузок и составления РСУ.
СибПоказать процедуру подбораАДарматуры. И
Задан е сходные данные
Дана железобетонная плита (Рис. 3.). Дальняя сторона плиты свободно оперта по всей длине, ближняя – свободно оперта своими концами на колонны. Длинные стороны плиты свободны. Исходные данные для расчетов представлены в таблице 3.
Загружен е 1 – со ственный вес плиты.
Загружен е 2 –сосредоточенные нагрузки Р=1т, приложенные по схеме (р с. 12).
Загружен е 3 – равномерно распределенная нагрузка 200 кг/м2.
Во всех вариантах средствами программного комплекса ЛИРАСАПР, необходимо создать расчетную схему Ж/б плиты, выполнить расчет построить эпюры изги ающих моментов Му, Мх и поперечных сил Qz. Определить перемещение по оси Z, и угол поворота узлов конечно-элементной сетки. По выполненному расчету необходимо сформировать отчет в электронном виде. Размеры конечно-элементной сетки выбирать самостоятельно.
Р
Р
L/4
Р
L/4 L
Н
L/4
L1/2
L1
Рис. 3. Схемы приложения нагрузки
9
Таблица 3
Исходные данные для лабораторной работы
№ |
Размеры плиты |
Толщина плиты |
Варианта |
LxL1, мм |
H, мм |
1 |
2400х1000 |
220 |
2 |
2700х1000 |
220 |
3 |
3000х1000 |
220 |
СибАДИ |
||
4 |
3300х1200 |
220 |
5 |
3600х1200 |
220 |
6 |
3900х1500 |
220 |
7 |
4200х1500 |
220 |
8 |
4500х1500 |
220 |
9 |
4800х1800 |
220 |
10 |
5100х1800 |
260 |
11 |
5400х1800 |
260 |
12 |
5400х2400 |
260 |
13 |
5700х2400 |
260 |
14 |
6000х2400 |
260 |
15 |
6000х3000 |
260 |
16 |
5700х3000 |
300 |
17 |
5400х3000 |
300 |
18 |
5100х3600 |
300 |
19 |
4800х3600 |
300 |
20 |
4500х3600 |
300 |
Алгоритм статического расчета плит в ПК ЛИРА-САПР представлен выше, а также в источниках указанных в списке литературы [2, 3].
10
|
|
Контрольные вопросы |
1. |
С помощью каких команд и инструментов Вы создали |
|
геометрическую схему плиты перекрытия? |
||
2. |
Какой признак схемы Вы использовали для расчета плиты |
|
перекрытия? |
|
|
3. |
Какие типы конечных элементов можно применять для расчета плит |
|
СибАДИ |
||
перекрытия? |
|
|
4. |
Пр вед те порядок задания жесткостных параметров элементам |
|
плиты. |
|
|
5. |
Переч сл те пункты алгоритма создания таблицы расчетных |
|
сочетан й ус л й. |
||
6. |
Пр вед те |
нструменты для просмотра результатов расчета в |
граф ческой форме. |
||
7. |
Расскаж те порядок формирования таблиц результатов расчета. |
|
8. |
Значен я как |
х величин находятся в результате статического расчета |
плиты? |
|
|
9. |
С помощью какого лока из состава ПК ЛИРА-САПР происходил |
|
подбор площадей арматуры плиты?
10. Какие параметры сечения задаются в меню жесткости?
11. Можно ли в ПК ЛИРАПР рассчитать многопустотную плиту, как это сделать?
12. Каким о разом в ПК ЛИРА-С ПР происходит нагружение собственным весом элементов расчетной схемы?
11
Лабораторная работа № 5 Расчет рамы промышленного здания в ПК Лира на действие
постоянной, временной и динамической нагрузок, РСУ
Цель: Изучение приемов построения плоских стальных конструкций. Приобретение навыков задания постоянных временных и динамических
нагрузок. Составление РСУ
СибАДИЗадан е сходные данные
Во всех вар антах средствами программного комплекса ЛИРААПР, необход мо:
1 - создать расчетную схему плоской рамы здания (Рис. 4). 2 - заполн ть та л цу РСУ.
3 - провер ть предложенные и подобрать стальные сечения элементов рамы.
4 - сформ ровать отчет в электронном виде.
Схема рамы ее закрепления (Рис. 4). Размеры рамы приведены в таблице 4. Шаг рам - 6 метров.
Сечения элементов:
крайние колонны - коро ка из швеллеров № 24; средние колонны - швеллер № 24; балка настила - двутавр № 36;
верхний пояс фермы - два уголка 120х120х10; нижний пояс фермы - два уголка 100х100х10; стойки раскосы фермы - два уголка 75х75х6;
Нагрузки:
Загружение 1 - нагрузка от собственного веса элементов схемы; Загружение 2 - Нагрузка от оборудования; Загружение 3 - Ветровая нагрузка; Загружение 4 - Вес конструкции кровли.
Загружение 4 - Снеговая нагрузка.
12
СибАДИ |
|||||
|
|
Рис. 4. Расчетная схема рамы здания |
|
||
|
Исходные данные для лабораторной работы |
Таблица 4 |
|||
№ |
|
|
Размеры рамы, м |
|
|
варианта |
L |
L1 |
L2 |
H1 |
H2 |
1 |
4 |
4 |
4 |
4 |
3 |
2 |
5 |
4 |
5 |
4 |
4 |
3 |
6 |
4 |
6 |
5 |
3 |
4 |
7 |
4 |
7 |
5 |
3,5 |
5 |
4 |
4 |
4 |
6 |
4 |
6 |
5 |
4 |
5 |
4 |
3 |
7 |
6 |
4 |
6 |
4 |
4 |
8 |
7 |
4 |
7 |
5 |
3 |
9 |
6 |
6 |
6 |
5 |
3,5 |
10 |
8 |
8 |
8 |
4 |
3 |
11 |
7 |
8 |
7 |
4 |
4 |
12 |
4 |
4 |
4 |
5 |
3 |
13 |
5 |
4 |
5 |
5 |
3,5 |
14 |
6 |
4 |
6 |
6 |
4 |
15 |
7 |
4 |
7 |
4 |
3 |
16 |
7 |
4 |
7 |
4 |
4 |
17 |
7 |
4 |
7 |
5 |
5 |
18 |
8 |
8 |
8 |
5 |
3,5 |
19 |
8 |
8 |
8 |
7 |
4 |
20 |
8 |
8 |
8 |
7 |
3 |
13
Алгоритм статического расчета рам в ПК ЛИРА-САПР представлен в источниках указанных в списке литературы [2, 3].
Контрольные вопросы
1. Значения каких величин находятся в результате статического расчета
рамы здания? |
|
|
СибАДИ |
||
2. |
Перечислите основные способы и инструменты для создания |
|
геометр ческой модели конструкции рамы в ПК ЛИРА-САПР. |
||
3. |
Какой т п конечного элемента использовался для расчета элементов |
|
рамы элементов фермы? |
|
|
4. |
помощью какого инструмента происходила сшивка рамы |
фермы? |
5. |
Как е параметры сечения задаются в меню жесткости? |
|
6. |
Как м образом в ПК ЛИРА-САПР происходит задание ветровой |
|
нагрузки? |
|
|
7. |
Как м образом в ПК ЛИРА-САПР происходит задание снеговой |
|
нагрузки? |
|
|
8. |
Какой пр знак схемы Вы использовали для расчета рамы? |
|
9. |
Пр вед те алгор тм задания жесткостных параметров |
элементам |
рамы.
10. Перечислите пункты алгоритма создания таблицы расчетных сочетаний усилий.
11. Расскажите порядок формирования таблиц результатов расчета.
14