
САПР Методичка_Лира
.pdf
-элементы 1, 2 и 12 содержат жесткие вставки длиной 0,5 м в концах, сходящихся к узлу 5.
-элемент 19 находится на упругом основании.
-элемент 9 содержит шарнир в узле 4.
-элемент 14 содержит шарнир в узле 7.
-элемент 17 содержит шарнир в узле 12.
-узел 3 жестко закреплен.
Для того, чтобы создать новую задачу, нужно в меню ФАЙЛ указать локатором на операцию – НОВЫЙ. При этом загружается диалоговое окно, в котором нужно указать имя создаваемой задачи, шифр задачи и установить признак схемы (в данном случае установим признак схемы 5 - шесть степеней свободы в узле).
Формирование пространственной конструкции начнем с создания плоской рамы,
являющейся образующей для всей схемы. Указав локатором на «кнопку» |
«Регуляция |
регулярных фрагментов и сетей», получаем соответствующую диалоговую панель. В соответствующих окнах диалоговой панели указываются следующие значения:
- шаг вдоль 1-ой (горизонтальной) оси:
- значение (м) |
- количество |
5 |
1 |
6 |
2 |
- шаг вдоль 2-ой (вертикальной) оси: |
|
- значение (м) |
- количество |
4 |
1 |
3 |
2 |
После этого указываем локатором на «кнопку» «Применить».
Сгенерированная таким образом схема имеет лишние узлы и элементы, которые нужно удалить. Это делается следующим образом:
39

-выделить эти узлы и элементы (указав локатором на «кнопки» и
, после чего указать на те элементы, которые нужно удалить (они окрасятся в красный цвет));
-указав локатором на «кнопку» (при этом выделенные узлы и элементы исчезнут). Между узлами 1 и 2 необходимо расположить элемент. Это делается следующим образом:
-локатором указать на «кнопку» (при этом она «залипает», то есть ЛИР-ВИЗОР переходит в режим «Добавить элемент»);
-указать на один из узлов, между которыми должен быть размещен элемент и нажать на левую клавишу мыши;
-указать на второй узел (при этом между этими узлами будет натягиваться «резиновая
нить») и нажать на левую клавишу мыши.
Поставим на место ферму. Это делается следующим образом:
-локатором указать на «кнопку» «Генерация ферм» (при этом на экране появляется диалоговая панель, в которой пользователь выбирает конфигурацию фермы по очертанию поясов, указав на «кнопку» с соответствующим изображением). В
появившейся диалоговой панели указывается конфигурация фермы по очертанию решетки и численные параметры, определяющие размеры фермы;
-в соответствующие окна заносятся следующие параметры:
- |
длина фермы L |
12 м |
- |
параметр Kf (отношение L/H) |
7 |
- |
угол поворота фермы относительно оси Z |
0 |
- |
координаты желтого узла фермы |
х=5 м |
|
|
y=0 м |
|
|
z=10 м |
После этого указываем локатором на «кнопку» «Применить».
После установки фермы на место необходимо произвести операцию упаковки, то есть заново перенумеровать узлы и элементы схемы. Для этого нужно указать локатором на
«кнопку» «Упаковка схемы», и в появившейся на экране диалоговой панели указать локатором на «кнопку» «Упаковать».
Назначим шарниры:
-выделим элемент, в котором шарнир находится в первом узле (это элемент 9);
-активизируем операцию –Шарниры– в функции –СВЯЗИ– меню СХЕМА, и в
диалоговой панели накладываем шарнир в первом узле отмеченного элемента по направлениям Х1 и UX;
-укажем локатором на «кнопку» «Применить»;
-выделим другой элемент, в котором шарнир находится в первом узле (это элемент 14);
-активизируем операцию –Шарниры– в функции –СВЯЗИ– меню СХЕМА, и в
диалоговой панели накладываем шарнир в первом узле отмеченного элемента по направлениям Х1 и UY;
-укажем локатором на «кнопку» «Применить»;
-выделим элемент, в котором шарнир находится во втором узле (это элемент 17);
-активизируем операцию –Шарниры- и в диалоговой панели накладываем шарнир во втором узле по направлению UY;
-указываем локатором на «кнопку» «Применить».
Назначим закрепления:
-выделим узлы с одинаковыми закреплениями 1 и 2;
40

- локатором указать на «кнопку» и в диалоговой панели запретить перемещения узлов по направлениям X и Y.
После этого указываем локатором на «кнопку» «Применить».
-выделить узлы 3 и 4;
-в диалоговой панели назначить связи по всем направлениям и поворотам.
После этого указываем локатором на «кнопку» «Применить». Все узлы, которым назначены связи, окрашиваются в синий цвет. Зададим типы жесткости элементов:
-указываем локатором на «кнопку» , и в появившемся на экране диалоговом окне формируем список типов жесткости;
-указываем локатором на «кнопку» «Добавить»;
-в диалоговом окне выбираем закладку «стандартные типы сечений»:
-Брус (бетон) В диалоговой панели указываются следующие параметры:
- модуль упругости |
Е=30е6 кН/м2 |
- геометрические размеры колонны |
В=40 см |
|
Н=30 см |
- объемный вес |
Ro=27.5 кН/м3 |
(при нажатии «кнопки» «Нарисовать» можно увидеть созданное сечение).
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить».
-В диалоговом окне выбираем закладку «стандартные типы сечений»:
-Тавр (бетон) В соответствующей диалоговой панели указываются следующие
параметры: |
Е=3е6 кН/м2 |
- модуль упругости |
|
- геометрические размеры тавра |
В=35 см |
|
Н=50 см |
|
В1=60 см |
|
Н1=30 см |
- объемный вес |
Ro=27.5 кН/м3 |
(при нажатии «кнопки» «Нарисовать» можно увидеть созданное сечение).
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить».
-В диалоговом окне выбираем закладку «стандартные типы сечений»:
41

-Тавр (бетон). В соответствующей диалоговой панели указываются следующие
параметры: |
Е=3е6 кН/м2 |
- модуль упругости |
|
- геометрические размеры тавра |
В=20 см |
|
Н=45 см |
|
В1=40 см |
|
Н1=20 см |
- коэффициенты жесткости упругого основанияС1=25000 |
|
|
С2=0 |
- объемный вес |
Ro=27.5 т/м3 |
(при нажатии «кнопки» «Нарисовать» можно увидеть созданное сечение).
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить».
-В диалоговом окне выбираем закладку «База типовых сечений»:
-Двутавр (металл). В соответствующей диалоговой панели из списка стандартных двутавров выбираем нужный (10Б1).
-указываем локатором на «кнопку» «ОК».
-При этом откроется диалоговое окно, в котором содержится следующий список сечений: «Брус 40х30», «Тавр 35х50», «Тавр 20х45», «Двутавр 10Б1».
Назначим жесткости соответствующим элементам:
-в диалоговом окне указываем локатором на строку «Брус 40х30» (она выделится синим цветом) и двойным щелчком левой клавиши мыши или указанием на «кнопку» «Установить как текущий тип» установить этот тип жесткости как текущий;
-на расчетной схеме выделяем элементы с одинаковыми жесткостями (колонны, в данном случае элементы 1-11);
-назначаем отмеченным на схеме элементам текущий тип жесткости, указав локатором на «кнопку» «Назначить»;
-для задания следующего типа жесткости указываем локатором на строку «Тавр 35х50» (она выделится синим цветом) и двойным щелчком левой клавиши мыши или указанием на «кнопку» «Установить как текущий тип» установливаем этот тип жесткости как текущий;
-на расчетной схеме выделяем элементы с одинаковыми жесткостями (балки, в данном случае элементы 12-18);
-назначаем отмеченным на схеме элементам текущий тип жесткости, указав локатором на «кнопку» «Назначить»;
-в диалоговом окне указываем локатором на строку «Тавр 20х45» (она выделится синим цветом) и двойным щелчком левой клавиши мыши или указанием на «кнопку» «Установить как текущий тип» установливаем этот тип жесткости как текущий;
-на расчетной схеме выделяем элемент 19, находящийся между узлами 1 и 2;
-назначаем отмеченному на схеме элементу текущий тип жесткости, указав локатором на «кнопку» «Назначить»;
-в диалоговом окне указываем локатором на строку «Двутавр 10Б1» (она выделится синим цветом) и двойным щелчком левой клавиши мыши или указанием на «кнопку» «Установить как текущий тип» установливаем этот тип жесткости как текущий;
42

-на расчетной схеме выделяем элементы фермы;
-назначаем отмеченным на схеме элементам текущий тип жесткости, указав локатором на «кнопку» «Назначить»;
Назначим жесткие вставки:
-выделим элементы, в которых жесткие вставки находятся в первом узле (это элементы
2 и 12);
-активизируем операцию – ЖЕСТКИЕ ВСТАВКИ – в меню ЖЕСТКОСТИ, и в диалоговой панели зададим длину жесткой вставки в первом узле 0,5 м по
направлению Х;
-укажем локатором на «кнопку» «Применить»;
-выделим элемент, в котором жесткая вставка находятся во втором узле (это элемент 1);
-в диалоговой панели зададим длину жесткой вставки во втором узле -0,5 м по
направлению Х;
-укажем локатором на «кнопку» «Применить».
Назначим нагрузки:
Первое загружение принимается по умолчанию, в нем будет задан собственный вес конструкции после полного формирования ее геометрии, поэтому 1-е загружение пропускаем.
Назначим нагрузки во 2-м загружении:
Перейдем на 2-е загружение, указав локатором на «кнопку» и задав номер активного загружения 2.
Назначим равномерно распределенную нагрузку:
-выделим на схеме элемент 13, к которому будет приложена нагрузка;
-укажем локатором на «кнопку» ;
-в диалоговом окне выбираем «закладку» «Нагрузки на стержни»;
-в диалоговой панели указываем систему координат «Местная»;
-задаем направление действия нагрузки вдоль местной оси Z;
-для того чтобы задать равномерно распределенную нагрузку на стержень, указываем
локатором на «кнопку» ;
-в появившемся диалоговом окне задаем интенсивность нагрузки Р=36 кН/м;
43

- указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим трапециевидную нагрузку:
-выделим на схеме элемент 17, к которому будет приложена нагрузка;
-для того, чтобы задать трапециевидную нагрузку на стержень указываем локатором на
«кнопку» ;
-в появившемся диалоговом окне задаем величину силы в начале и в конце ее приложения Р1=18 кН/м и Р2=44 кН/м;
-задаем расстояния от первого узла элемента А1=0.7 м и А2=3.9 м;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим сосредоточенную силу:
-выделим на схеме элемент 14, к которому будет приложена нагрузка;
-для того, чтобы задать сосредоточенную силу, в диалоговом окне указываем локатором
на «кнопку» ;
-в появившемся диалоговом окне задаем величину силы Р=75 кН;
-задаем расстояния точки приложения силы от первого узла элемента А=2.3 м;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим сосредоточенный момент:
-выделим на схеме элемент 14, к которому будет приложена нагрузка;
-для того, чтобы задать сосредоточенный момент, в диалоговом окне указываем
локатором на «кнопку» ;
-в появившемся диалоговом окне задаем интенсивность момента М= -21 кНм;
-задаем расстояния точки приложения момента от первого узла элемента А=4.2 м;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим сосредоточенную силу, приложенную вдоль вертикального элемента:
-выделим на схеме вертикальный элемент 7, к которому будет приложена нагрузка;
-для того, чтобы задать сосредоточенную силу, в диалоговом окне указываем локатором
на «кнопку» ;
-в появившемся диалоговом окне задаем величину силы Р=100 кН;
-задаем расстояния точки приложения силы от первого узла элемента А=1.9 м;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим равномерно распределенную нагрузку, приложенную к вертикальному элементу и привязанную к его первому узлу:
-выделим на схеме вертикальный элемент 2, к которому будет приложена нагрузка;
44

-для того, чтобы задать трапециевидную нагрузку, в диалоговом окне указываем
локатором на «кнопку»;
-в появившемся диалоговом окне задаем интенсивность нагрузки Р1= -16 кН/м и
Р2= -16 кН/м;
-задаем расстояния от первого узла А1=0.8 м и А2=2.3 м;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим нагрузки в 3-ем загружении:
Перейдем на 3-е загружение, указав локатором на «кнопку» и задав номер активного загружения 3.
Назначим нагрузки на узлы верхнего пояса фермы:
-выделим на схеме узлы 20-28, к которым будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели выбираем закладку » «Нагрузки в узлах»;
-задаем направление действия нагрузки вдоль глобальной оси Z;
-указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р=50 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узлы 14 и 15, к которым будет приложена нагрузка другой величины;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р=25 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим узловую нагрузку:
-выделим на схеме узел 8, к которому будет приложена нагрузка;
-задаем направление действия нагрузки вдоль глобальной оси X;
45

-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р=35 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим узловой момент:
-выделим на схеме узел 9, к которому будет приложена нагрузка;
-задаем направление действия нагрузки вдоль глобальной оси Y;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Момент»;
-задаем величину момента М=28 кНм;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим нагрузки в 4-ом загружении:
Перейдем на 4-е загружение.
Назначим температурную нагрузку от равномерного нагрева:
-выделим на схеме элементы, к которым будет приложена нагрузка (все элементы фермы);
-в диалоговой панели выбираем закладку «Нагрузки на стержни»;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки «Местная»;
-задаем направление действия нагрузки вдоль местной оси X;
-для того, чтобы задать температурную нагрузку равномерным нагревом, в диалоговом
окне указываем локатором на «кнопку»
-задаем температуру Т=30 градС;
-задаем коэффициент температурного расширения материала А=1е-5 градС-1;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим температурную нагрузку температурным перепадом:
46

-выделим на схеме элементы, к которым будет приложена нагрузка (все горизонтальные элементы рамы);
-задаем направление действия нагрузки вдоль местной оси Y;
-для того, чтобы задать температурную нагрузку от температурного перепада, в
диалоговом окне указываем локатором на «кнопку»
-в появившемся диалоговом окне задаем температуру в верхнем волокне Т1=40 градС;
-задаем температуру в нижнем волокне Т2=20 градС;
-задаем ширину сечения элемента L=0.45 м;
-задаем коэффициент температурного расширения материала А=1е-5 градС-1;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим нагрузки в 5-ом загружении:
Перейдем на 5-е загружение.
Назначим ветровую нагрузку с пульсацией (ветер слева):
-выделим на схеме узел 5, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели выбираем закладку » «Нагрузки в узлах»;
-задаем направление действия нагрузки вдоль глобальной оси X;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -6.5 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узел 9, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -6 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узел 13, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
47

-задаем величину силы Р= -3 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узел 8, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -4.9 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узел 12, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -4.5 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узел 15, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -2.3 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узлы 20-23, к которым будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -1 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узлы 25-28, к которым будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -0.75 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
-выделим на схеме узел 24, к которому будет приложена нагрузка;
-в диалоговой панели указываем тип нагрузки, нажав на «кнопку» «Сила»;
-задаем величину силы Р= -1.2 кН;
-указываем локатором на «кнопку» «Подтвердить», затем на «кнопку»
«Применить».
Назначим нагрузки в 6-ом загружении:
Перейдем на 6-е загружение.
48