Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Диплом / расчет / Раздел 5 Анисимова.doc
Скачиваний:
68
Добавлен:
22.05.2015
Размер:
6.11 Mб
Скачать
    1. Выполнение расчета

Расчет конструкций каркаса выполнен на ПЭВМ с использованием вычислительного комплекса «Лира-9.6» в соответствии с действующими в настоящее время строительными нормами и правилами. Вычислительный комплекс реализует метод конечных элементов и предоставляет возможность выполнять расчет на статические и сейсмические нагрузки согласно требованиям СНиП 2.01.07-85*«Нагрузки и воздействия», СНиП II-7-81*«Строительство в сейсмических районах.

В основу расчета положен метод конечных элементов в перемещениях.

Расчетная модель подробно описывает конструктивные решения здания, в том числе с учетом грунтовых условий.

Цель расчета – получение перемещений в остове здания в целом от совместного действия вертикальных и горизонтальных нагрузок для сравнения их с допустимыми перемещениями для такого типа сооружений, а так же получение площадей продольной и поперечной арматуры в элементах каркаса.

Расчетная схема показана на рисунке 5.5.

Нагрузки прикладываем в виде отдельных загружений:

1 Постоянная нагрузка (собственный вес с учетом конструкций пола);

2 Временная (полезная нагрузка);

3 Временная (снеговая нагрузка);

4 Ветровая нагрузка вдоль буквенных осей (ось X);

5 Ветровая нагрузка вдоль числовых осей (ось Y);

6 Сейсмическая нагрузка вдоль буквенных осей (ось X);

7 Сейсмическая нагрузка вдоль буквенных осей (ось Y);

с автоматическим выбором наиболее опасного направления и с учетом угловых ускорений (кручение).

Определяем наиболее опасные комбинации загружений для каждого элемента, используя механизм РСУ и РСН программы «Лира».

Рис. 5.6 – Расчетное сочетание усилий

Рис. 5.7 – Задание расчетных сочетаний нагрузок

Рис. 5.8 – Расчетное сочетание нагрузок с 1 по 5 сочетание

Рис. 5.9 – Расчетное сочетание нагрузок с 6 по 11 сочетание

Рис. 5.10 – Расчетное сочетание нагрузок с 10 по 15 сочетание

В расчете на динамические нагрузки использован режим с автоматическим определением наиболее опасного направления сейсмического воздействия по формам колебаний (с учетом кручения). Задано 3 направления сейсмического воздействия - два поступательных и одно вращательное (по направляющим косинусам двух первых форм колебаний) с учетом 25 форм собственных колебаний для каждого воздействия. Величины сосредоточенных масс определены программно путем формирования масс через заданный объемный вес конструкций с учетом постоянных и временных нагрузок.

Рис. 5.11 – Задание характеристик для расчета на динамические воздействия

Рис. 5.12 – Формирование динамических загружений

    1. Результаты расчета

ПРОТОКОЛ РАСЧЕТА от 13/06/2011

Version: 9.6, Processor date: 30/06/2009

Computer: GenuineIntel 2.67GHz, RAM: 2047 MB

Open specifications for Multi-Processing

17:12 65_ Фиксированная память - 1199 МБ, виртуальная память - 1199 МБ.

17:12 173_ Исходные данные.

Файл C:\PROGRAM FILES\LIRA SOFT\LIRA 9.6\LDATA\Анисимова.TXT

17:12 168_ Ввод исходных данных основной схемы.

17:12 10_ Формирование форматов данных.

17:12 466_ Контроль исходных данных _1. Супеpэлемент типа 2000.

17:12 12_ Контроль исходных данных _2. Супеpэлемент типа 2000.

17:12 98_ Из системы уравнений исключено 15184 неизвестных.

X-0. Y-0. Z-0. UX-1811. UY-1383. UZ-11990.

17:12 1_ Данные записаны в файл расчета

C:\PROGRAM FILES\LIRA SOFT\LIRA 9.6\LWORK\Анисимова#00.DXF

17:12 523_ Упоpядочение матpицы жесткости основной схемы.

Постpоение гpафа матpицы.

17:12 210_ Проверка графа матрицы.

17:12 105_ Упорядочение матрицы при помощи алгоритма минимальной степени.

17:12 210_ Проверка графа матрицы.

17:12 562_ Перенумерация в схеме

17:12 520_ Инфоpмация о pасчетной схеме супеpэлемента типа 2000.

- поpядок системы уpавнений 95964

- шиpина ленты 95964

- количество элементов 23303

- количество узлов 18526

- количество загpужений 7

- плотность матpицы 1%

- количество супеpузлов 0

- дисковая память : 112.760 M

17:12 522_ Ресуpсы необходимые для выполнения pасчета

1. Дисковая память : 582.850 M

фоpматы данных 16.000 M

матpица жесткости основной схемы 112.760 M

матpицы жесткости супеpэлементов 0.000 M

динамика (f04) 112.020 M

пеpемещения (f07) 42.465 M

усилия (f08) 44.771 M

pеакции (f09) 0.000 M

pасчетные сочетания (f10) 254.835 M

2. Оpиентиpовочное вpемя pасчета 21.85 мин.

Гаусс 0.92 мин.

динамика 19.15 мин.

pасчетные сочетания 0.98 мин.

устойчивость 0.00 мин.

17:12 575_ Формирование матрицы жесткости основной схемы.

17:13 578_ Разложение матрицы жесткости основной схемы.

Ориентировочное время работы 1 мин.

17:13 39_ Контроль решения основной схемы.

17:13 569_ Накопление масс

17:13 20_ Определение форм колебаний. Загружение 6.

Выбор стартовых векторов.

17:13 536_ Распределение масс для загружения 6

Количество активных масс 95964

| X Y Z UX UY UZ

| 544.198 544.198 544.243 4.27449 4.55430 1.00612

17:13 627_ При определении форм колебаний будет использована матрица масс.

17:13 3_ Итерация 1. Невязка 9.89E+001%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 0. Частота 0.00 Гц.

17:14 3_ Итерация 2. Невязка 2.54E+001%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 0. Частота 0.00 Гц.

17:14 3_ Итерация 3. Невязка 6.89E+000%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 3. Частота 2.21 Гц.

17:14 3_ Итерация 4. Невязка 2.32E+000%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 6. Частота 5.87 Гц.

17:14 3_ Итерация 5. Невязка 7.41E-001%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 9. Частота 6.96 Гц.

17:14 3_ Итерация 6. Невязка 2.14E-001%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 11. Частота 7.61 Гц.

17:15 3_ Итерация 7. Невязка 1.18E-001%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 12. Частота 8.23 Гц.

17:15 3_ Итерация 8. Невязка 4.12E-002%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 15. Частота 9.17 Гц.

17:15 3_ Итерация 9. Невязка 1.32E-002%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 19. Частота 10.01 Гц.

17:15 3_ Итерация 10. Невязка 4.23E-003%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 23. Частота 10.68 Гц.

17:16 3_ Итерация 11. Невязка 1.42E-003%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 24. Частота 10.71 Гц.

17:16 3_ Итерация 12. Невязка 4.85E-004%, точность 1.0E-003%.

Количество фоpм 25. Получено фоpм 25. Частота 10.74 Гц.

17:16 178_ Количество выполненных итераций 12, из них 0 добавочных.

17:16 20_ Определение форм колебаний. Загружение 7.

Выбор стартовых векторов.

17:16 536_ Распределение масс для загружения 7

Количество активных масс 95964

| X Y Z UX UY UZ

| 544.198 544.198 544.243 4.27449 4.55430 1.00612

17:16 627_ При определении форм колебаний будет использована матрица масс.

17:16 567_ Вычисление динамических сил. Загружение 6

17:16 68_ Форма 1. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.28161 0.95952 0.00300

17:16 68_ Форма 2. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.96046 0.27841 0.00340

17:16 68_ Форма 3. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.57139 0.81951 -0.04369

17:16 68_ Форма 4. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.00031 -0.01086 0.99994

17:16 68_ Форма 5. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.38256 0.13588 0.91388

17:16 68_ Форма 6. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.69073 -0.66192 -0.29113

17:16 68_ Форма 7. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.99854 0.05270 0.01155

17:16 68_ Форма 8. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.17115 0.01872 -0.98507

17:16 68_ Форма 9. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.01091 0.99768 0.06716

17:16 68_ Форма 10. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.42499 0.87165 0.24413

17:16 68_ Форма 11. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.03780 -0.57782 -0.81529

17:16 68_ Форма 12. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.26546 0.93464 -0.23661

17:16 68_ Форма 13. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.21240 0.96610 -0.14672

17:16 68_ Форма 14. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.31265 -0.52968 0.78847

17:16 68_ Форма 15. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.09669 -0.69410 0.71336

17:16 68_ Форма 16. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.09700 0.90146 0.42185

17:16 68_ Форма 17. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.08046 -0.99474 -0.06346

17:16 68_ Форма 18. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.51134 0.85633 0.07232

17:16 68_ Форма 19. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.76308 0.56145 -0.32014

17:16 68_ Форма 20. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.65648 -0.75166 0.06357

17:16 68_ Форма 21. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.35034 0.92396 -0.15347

17:16 68_ Форма 22. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.17221 0.97932 -0.10615

17:16 68_ Форма 23. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.92399 -0.37716 0.06322

17:16 68_ Форма 24. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.99850 0.05100 0.01985

17:16 68_ Форма 25. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.05129 -0.98883 0.13993

17:16 567_ Вычисление динамических сил. Загружение 7

17:17 68_ Форма 1. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.28161 0.95952 0.00300

17:17 68_ Форма 2. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.96046 0.27841 0.00340

17:17 68_ Форма 3. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.57139 0.81951 -0.04369

17:17 68_ Форма 4. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.00031 -0.01086 0.99994

17:17 68_ Форма 5. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.38256 0.13588 0.91388

17:17 68_ Форма 6. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.69073 -0.66192 -0.29113

17:17 68_ Форма 7. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.99854 0.05270 0.01155

17:17 68_ Форма 8. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.17115 0.01872 -0.98507

17:17 68_ Форма 9. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.01091 0.99768 0.06716

17:17 68_ Форма 10. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.42499 0.87165 0.24413

17:17 68_ Форма 11. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.03780 -0.57782 -0.81529

17:17 68_ Форма 12. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.26546 0.93464 -0.23661

17:17 68_ Форма 13. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.21240 0.96610 -0.14672

17:17 68_ Форма 14. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.31265 -0.52968 0.78847

17:17 68_ Форма 15. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.09669 -0.69410 0.71336

17:17 68_ Форма 16. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.09700 0.90146 0.42185

17:17 68_ Форма 17. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.08046 -0.99474 -0.06346

17:17 68_ Форма 18. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.51134 0.85633 0.07232

17:17 68_ Форма 19. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.76308 0.56145 -0.32014

17:17 68_ Форма 20. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.65648 -0.75166 0.06357

17:17 68_ Форма 21. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.35034 0.92396 -0.15347

17:17 68_ Форма 22. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.17221 0.97932 -0.10615

17:17 68_ Форма 23. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.92399 -0.37716 0.06322

17:17 68_ Форма 24. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

-0.99850 0.05100 0.01985

17:17 68_ Форма 25. Направляющие косинусы поступательного движения

из условия максимума динамической реакции

0.05129 -0.98883 0.13993

17:17 502_ Накопление нагрузок основной схемы.

17:17 37_ Суммарные узловые нагрузки на основную схему

X Y Z UX UY UZ

1- 0.0 0.0 4.468+3 -5.370-2 -1.908-2 -3.696-7

2- 0.0 0.0 1.604+3 -4.408-2 -1.152-2 0.0

3- 0.0 0.0 7.021+1 -2.302-3 -1.978-3 0.0

4- 8.940 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

5- 0.0 -2.468+1 0.0 0.0 0.0 0.0

6- 1 1.261+1 -4.295+1 -1.342-1 -4.489-2 -1.624-2 5.306-5

6- 2 1.459+2 4.229+1 5.167-1 4.759-2 -1.866-1 1.664-3

6- 7 4.241+1 2.238 4.903-1 4.234-3 4.311-2 -1.684-3

6- 23 7.384 3.014 -5.052-1 -2.320-3 -3.562-2 1.625-4

7- 1 -4.295+1 1.463+2 4.574-1 1.529-1 5.535-2 -1.808-4

7- 2 4.229+1 1.226+1 1.498-1 1.379-2 -5.410-2 4.823-4

7- 3 3.482 4.994 -2.662-1 3.123-3 -3.075-3 -2.105-3

7- 9 5.235-1 4.786+1 3.222 -9.047-2 1.523-2 -1.712-4

7- 17 4.913-1 6.075 3.876-1 -3.795-3 -3.744-3 -1.794-3

7- 18 2.605 4.363 3.684-1 -5.439-3 -3.231-3 -3.970-4

7- 21 1.576 4.156 -6.902-1 -6.562-3 -3.521-3 -1.890-4

7- 22 -5.493 3.124+1 -3.386 -5.543-2 3.586-2 -4.188-3

17:17 580_ Вычисление перемещений в основной схеме.

17:17 268_ Загружение. Работа внешних сил

1 1.633+1

2 2.432

3 9.203-3

4 1.039-3

5 1.070-2

6- 1 4.977-2

6- 2 4.557-1

6- 7 9.856-3

6- 23 5.535-4

7- 1 5.778-1

7- 2 3.829-2

7- 3 8.523-3

7- 9 8.780-3

7- 17 5.760-4

7- 18 3.943-4

7- 21 3.319-4

7- 22 2.484-3

17:17 586_ Вычисление усилий в основной схеме.

17:17 604_ Выбор расчетных сочетаний усилий в основной схеме.

17:17 7_ ЗАДАНИЕ ВЫПОЛНЕНО. Время расчета 5.17 мин.

Таблица 5.10 – Частоты собственных колебаний

загр

формы

Собст. значения

Частоты

Период (с)

Коэф. распред.

Мод. масса (%)

Сумма мод.масс (%)

Круг.частота (рад/с)

Частота (Гц)

6

1

0.126

7.949

1.265

0.790

-5.026

4.642

4.642

6

2

0.108

9.293

1.479

0.676

16.444

49.693

54.335

6

3

0.072

13.905

2.213

0.452

1.918

0.676

55.011

6

4

0.031

32.077

5.105

0.196

-0.007

0.000

55.011

6

5

0.029

34.365

5.469

0.183

-1.198

0.264

55.275

6

6

0.027

36.881

5.870

0.170

1.104

0.224

55.499

6

7

0.026

38.847

6.183

0.162

7.776

11.111

66.609

6

8

0.024

41.277

6.569

0.152

-0.763

0.107

66.716

6

9

0.023

43.720

6.958

0.144

0.090

0.002

66.718

6

10

0.021

47.207

7.513

0.133

0.155

0.004

66.722

6

11

0.021

47.798

7.607

0.131

-0.078

0.001

66.723

6

12

0.019

51.703

8.229

0.122

-0.455

0.038

66.761

6

13

0.018

55.588

8.847

0.113

-0.174

0.006

66.767

6

14

0.018

56.587

9.006

0.111

0.184

0.006

66.773

6

15

0.017

57.611

9.169

0.109

0.052

0.000

66.774

6

16

0.017

59.741

9.508

0.105

-0.034

0.000

66.774

6

17

0.016

60.819

9.680

0.103

-0.238

0.010

66.784

6

18

0.016

62.289

9.914

0.101

1.489

0.408

67.192

6

19

0.016

62.838

10.001

0.100

-0.721

0.095

67.287

6

20

0.016

64.422

10.253

0.098

-1.959

0.705

67.993

6

21

0.015

65.463

10.419

0.096

0.934

0.160

68.153

6

22

0.015

65.568

10.435

0.096

-1.188

0.260

68.413

6

23

0.015

67.089

10.677

0.094

-3.308

2.011

70.424

6

24

0.015

67.235

10.701

0.093

-1.040

0.199

70.622

6

25

0.015

67.434

10.733

0.093

0.097

0.002

70.624

7

1

0.126

7.949

1.265

0.790

17.126

53.895

53.895

7

2

0.108

9.293

1.479

0.676

4.767

4.176

58.071

7

3

0.072

13.905

2.213

0.452

2.751

1.391

59.461

7

4

0.031

32.077

5.105

0.196

-0.241

0.011

59.472

7

5

0.029

34.365

5.469

0.183

0.425

0.033

59.505

7

6

0.027

36.881

5.870

0.170

-1.058

0.206

59.711

7

7

0.026

38.847

6.183

0.162

0.410

0.031

59.742

7

8

0.024

41.277

6.569

0.152

0.083

0.001

59.743

7

9

0.023

43.720

6.958

0.144

8.260

12.538

72.281

7

10

0.021

47.207

7.513

0.133

0.318

0.019

72.300

7

11

0.021

47.798

7.607

0.131

-1.199

0.264

72.564

7

12

0.019

51.703

8.229

0.122

1.602

0.471

73.035

7

13

0.018

55.588

8.847

0.113

0.793

0.115

73.151

7

14

0.018

56.587

9.006

0.111

-0.312

0.018

73.168

7

15

0.017

57.611

9.169

0.109

-0.371

0.025

73.194

7

16

0.017

59.741

9.508

0.105

0.317

0.018

73.212

7

17

0.016

60.819

9.680

0.103

-2.943

1.592

74.804

7

18

0.016

62.289

9.914

0.101

2.494

1.143

75.947

7

19

0.016

62.838

10.001

0.100

0.530

0.052

75.998

7

20

0.016

64.422

10.253

0.098

-2.243

0.925

76.923

7

21

0.015

65.463

10.419

0.096

2.464

1.116

78.039

7

22

0.015

65.568

10.435

0.096

6.759

8.394

86.433

7

23

0.015

67.089

10.677

0.094

-1.350

0.335

86.768

7

24

0.015

67.235

10.701

0.093

0.053

0.001

86.769

7

25

0.015

67.434

10.733

0.093

-1.864

0.638

87.407

Наиболее весомая модальная масса в загружении 6 имеют 1-я, 2-я, 7-я, 23-я формы колебаний, а для загружения 7 – 1-я, 2-я, 3-я, 9-я, 17-я, 18-я, 21-я и 22-я формы. По каждому динамическому загружению превышен минимальный процент учета суммы модальных масс (не менее 70%). Для 6-го загружения сумма модальных масс составляет 70,62 %, для 7-го – 87,41 %.

Рис. 5.13 – Загружение 6; 1-я и 2-я формы колебаний

Рис. 5.14 – Загружение 6; 7-я и 23-я формы колебаний

Рис. 5.15 – Загружение 7; 1-я и 2-я формы колебаний

Рис. 5.16 – Загружение 7; 3-я и 9-я формы колебаний

Рис. 5.17 – Загружение 7; 17-я и 18-я формы колебаний

Рис. 5.18 – Загружение 7; 21-я и 22-я формы колебаний

Результаты расчета каркаса в графическом виде приведены на

рис. 5.19  5.33. Наиболее опасным является особые сочетания нагрузок.

Рис. 5.19 – Фундаментная плита. Изополя Мх. 7 сочетание

Рис. 5.20 – Фундаментная плита. Изополя Мy. 7 сочетание

Рис. 5.21 – Фундаментная плита. Изополя Qx. 7 сочетание

Рис. 5.22 – Фундаментная плита. Изополя Qy. 7 сочетание

Рис. 5.23 – Колонны. Мозайка N. 7 сочетание

Рис. 5.24 – Колонны. Крутящий момент Мk. 7 сочетание

Рис. 5.25 – Колонны. Изгибающий момент Мz. 7 сочетание

Рис. 5.26 – Колонны. Изгибающий момент Му. 7 сочетание

Соседние файлы в папке расчет
  • #
    22.05.201517.92 Кб70Ветер.xls
  • #
    22.05.20156.14 Кб50жесткости.xls
  • #
    22.05.20151.44 Mб51конструкции.dwg
  • #
    22.05.201518.25 Кб42прот.txt
  • #
    22.05.20151.14 Mб47Раздел 4. Архитектурное проектирование.dwg
  • #
  • #
    22.05.201512.8 Кб47частоты.xls