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

1313

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.06 Mб
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 СООРУЖЕНИЙ

Методические указания для лабораторных работ

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)

СибАДИРабота утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве

методическ х указан й.

Макеев, Сергей Александрович.

М15 Д нам ка устойч вость сооружений [Электронный ресурс] : методические

указания для лабораторных ра от / С.А. Макеев, А.А. Александров. – (Серия внутривузовск х метод ческ х указаний Си АДИ). – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ,

2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для автор зованных пользователей.

Содержат задан я порядок выполнения лабораторных работ по дисциплине «Динамика и устойчивость сооружений». Способствуют более глубокому усвоению основных теоретических положений курса и развитию навыков расчета строительных конструкций на прочность и жесткость.

Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.

Рекомендованы обучающимся очной формы обучения по специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» специализацияи «Строительство высотных большепролетных зданий и сооружений».

Подготовлены на кафедре «Строительные конструкции».

Текстовое (символьное) издание (1 МБ)

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 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.

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 сече- Снием, составленным из двух прокатных двутавров; разработка системы гра-

ничных условий с реализацией алгоритмов интегрирования в среде Excel.

Исходные данные

динеИсследовать процесс колебания груза массой m, размещенного посерешест метровой двухопорной балки с поперечным сечением, составлен-

ным из двух прокатных двутавров № 20. Собственным весом балки пренебречь. Данная балка меет в середине пролета вычисленную ранее* податли-

вость δ11 = 0,000000611168бм/н.

А Д

1.Оттянуть груз вниз на 12 мм и проследить за Исоотношением скорости и перемещения в процессе движения.

2.Толкнуть груз вниз со скоростью 1 м/с и проследить за процессом колебаний. Рассмотреть другие варианты начальных условий.

3.Найти максимальные напряжения в балке.

4.Оценить влияние демпфирования на процесс колебаний

1.Бросить груз весом 2000 н с нулевой высоты. Найти коэффициент динамического усиления kд.

2.Подобрать коэффициент демпфирования при котором происходит полное апериодическое движение (отсутствие колебаний).

3.Бросить груз весом 2000 н с высоты 1,8 м. Найти коэффициент динамического усиления kд.

3

1.Найти статический прогиб балки при остановленном двигателе массой

2000 кг.

2.Найти амплитуду установившихся колебаний двигателя при скорости вращения вала 1500 об/мин и дисбалансе 50 кг.

3.Рассмотреть резонансные явления при различном демпфировании.

1.Найти статический прогиб балки при грузе 5 т.

2.Найти амплитуду установившихся колебаний груза при частоте верти-

кальных колебаний основания р = 2 Гц с амплитудой А0 = 5 мм по закону синуса.

СибАДИЛабораторнаяработа№ 2.

3. Рассмотреть резонансные явления при различном демпфировании.

Порядок выполнения

Алгор тм сследования колебаний одномассовых систем в табличном

процессоре MS Excel представлены в

учебном пособии «Решение задач дина http://bek.sibadi.org/fulltext/esd262.pdf

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 1

мики одномассовых с стем»

.

1.

Паден е груза с высоты. Коэффициент динамического усиления.

2.

Анал т ческое ч сленные решения. Влияние демпфирования.

3.

Методы определен я демпфирования.

 

4.

Примеры решения задач в строительстве. Фазовая картина.

5.

Устойчивость стержневых систем.

 

6.

Вынужденные коле ания одномассовых систем с силовым и кинематиче-

 

ским возбуждением.

 

7.

Резонанс. Напряжения в конструкциях при вынужденных колебаниях.

8.

Аналитическое решение для одномассовой системы.

 

ЧИСЛЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТ И ФОРМ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ СТЕРЖНЕЙ. ИЗГИБ МНОГОПРОЛЕТНЫХ БАЛОК

Цель работы – получить навыки и умение моделировать однопролетные многопролетные стержневые системы с выполнением расчетов по определе-

нию частот собственных колебаний таких систем в ПК Л РА-САПР.

Исходные данные

Размеры элементов, размещение опор и величины нагрузок согласовать

спреподавателем (рис. 1, 2):

-Консольная балка загруженная на конце сосредоточенной и распределенной поперечной силой.

4

-Консольная балка загруженная на конце сосредоточенным изгибающим моментом.

-Двухопорная разрезная балка загруженная в середине пролета сосредоточенной поперечной силой.

-Многопролетная балка загруженная равномерно распределенной, неравномерно распределенной нагрузками.

Порядок выполнения

СибАДИАлгор тм решен я элементов строительных конструкций в режимах поперечный зг б в ПК ЛИРА-САПР с определением сечений из уловий прочности жесткости, определения частот собственных колебаний систем представлены в учебном пособ «Расчеты конструкций в ПК ЛИРА-САПР»

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

5

СибАДИ

Рис . 1 Поперечный изгиб статически определимые системы

6

Си б А Д И

Рис . 2 Поперечный изгиб статически неопределимые системы

7

 

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 2

1.

Определение собственного веса балки для решения задач динамики.

2.

Задание граничных условий при различных закреплениях концов.

3.

Промежуточные опоры.

4.

 

колько частот и форм собственных колебаний имеет система с распре-

 

деленной массой.

С

 

5.

В каком виде получаются результаты частот собственных колебаний

 

стержневой системы.

6.

Вл ян е демпф рования на амплитуду колебаний.

ций

 

 

 

Лабораторныеработы№3, 4.

 

 

ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ УЧЕТОМ ПУЛЬСАЦИИ ВЕТРА

 

Цель работы – получить навыки и умение выполнять расчеты конструк-

 

 

б

с учетом пульсац ветра в ручном режиме пор СП 20 и в среде ПК ЛИРА-

САПР.

 

 

 

Исходные данные

 

 

 

А

 

Ручной расчет конструкций с учетом пульсации ветра по СП 20 «На-

грузки и воздействия» (рекламный щит на одной опоре, на двух опорах, рекламный щит на здании, высотная мачта, дымовая труба). Решение этих задач. Сравнение результатов ручного и численного решений в ЛИРА-САПР.

Порядок выполнения Д

Алгоритм решения конструкций с учетом пульсации ветра в ПК ЛИРАСАПР представлены в учебном пособии «Расчеты конструкций в ПК ЛИРА-

1.Техника моделирования сейсмического загруженияИ.

2.Задание граничных условий, распределенных и сосредоточенных масс.

3.Техника создания РСН и РСУ при сейсмическом воздействии.

4.Анализ результатов статических и динамических составляющих внутренних сил, перемещений и напряжений в элементах конструкции при сейсмическом загружении.

5.Влияние демпфирования на амплитуду колебаний.https://drivehttps://driveСАПР

8

Лабораторнаяработа№ 5.

ЧИСЛЕННОЕРЕШЕНИЕЗАДАЧПРОДОЛЬНОЙУСТОЙЧИВОСТИПРЯМЫХСТЕРЖНЕЙ. ПОДБОРСЕЧЕНИЙ. ВЛИЯНИЕТИПАОПОР. УПРУГИЕ ОПОРЫ. МЕСТНАЯПОТЕРЯУСТОЙЧИВОСТИ. РЕШЕНИЕВПК

Цель работы – получить навыки и умение моделировать задачи продольной устойчивости строительных конструкций с подбором сечения по СП 16.13330.2017 в среде ПК ЛИРА-САПР (ЛИРСТК).

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

 

Вар ант схемы за

(рис. 3)

С

 

 

 

 

дачи

 

 

 

б

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

Рис . 3 Вариант схемы стойки

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

L, м

 

с, тс/мм

 

Сечение нижнего/верхнего

 

1

 

3,0

 

5

 

вутавр № 14/10

 

 

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

 

Двутавр № 16/16

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

6

 

10,0

 

200

 

Двутавр № 18/14

 

 

7

 

12,0

 

5

 

Коробка из швеллеров № 24/20

 

 

8

 

8,0

 

3

 

Двутавр № 18/10

 

 

9

 

6,0

 

10

 

Коробка из швеллеров № 10/10

 

 

10

 

14,0

 

40

 

Два двутавра № 18/18

 

9

Порядок выполнения

Алгоритм задачи продольной устойчивости строительных конструкций с подбором сечения по СП 16.13330.2017 в среде ПК ЛИРА-САПР (ЛИРСТК) представлены в учебном пособии «Расчеты конструкций в ПК ЛИРА-САПР»

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

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

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 5

устойчивость7. Что такое местная потеря устойчивости, редуцированные геометриче-

1.

Кр т ческая с ла по Эйлеру.

 

С2. Коэфф ц енты приведения длины. Физический смысл.

3.

Расчет на

по СНИП и СП, различия.

4.

Расчет по предельной ги кости.

 

5.

б

 

Конструкт вные решения по увеличению критической силы колонн.

6.

Устойч вость

плоскости и из плоскости.

 

ск е характер

стики сечения.

 

8.

Как ПК представляет результаты расчета на общую продольную ус-

 

А

 

тойчивость, местную устойчивость.

 

 

Лабораторнаяработа№6.

 

 

Д

ЧИСЛЕННОЕ РЕШЕНИЕ ДВУХОПОРНОЙ ( КОНСОЛЬНОЙ) БАЛКИ

ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ ПОД

ЕЙСТВИЕМ РАСПРЕДЕЛЕН-

НОЙ ПОПЕРЕЧНОЙ Н ГРУЗКИ.

ВУТАВРОВАЯ БАЛКА

Цель работы – получить навыки и умениеИмоделировать критические силы и формы потери устойчивости балок из плоскости в ПК Л РА-САПР.

Исходные данные

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.

10

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]