Лабораторна робота №6 Розрахунок напружено-деформованого стану просторової рами (для самостійної роботи)

Етапи

Команди

Порядок виконання

1

2

3

Створення файлу для нової задачі

ФАЙЛ/

НОВЫЙ

Задати:

ім’я файлу – ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КОНСТРУКЦИЯ,

ознака схеми (кількість ступенів вільності) – 5 (шість ступенів вільності в вузлі).

Створення геометрії схеми

(плоска схема)

СХЕМА/

СОЗДАНИЕ/

РЕГУЛЯРНЫЕ ФРАГМЕНТЫ И СЕТИ (піктограма .)

Задати крок уздовж першої (горизонтальної) осі

Значення

L (мм)

Кількість

N

5

6

1

2

Задати крок уздовж другої (вертикальної) осі

Значення

L (мм)

Кількість

N

4

3

1

2

1

2

3

Видалити зайві вузли й елементи, які утворилися під час створення рами:

– виділити ці вузли й елементи;

– натиснути на піктограму (при цьому виділені вузли й елементи зникнуть).

Добавити елементи між вузлами 1 і 2:

– натиснути на піктограму (ЛИР-ВИЗОР переходить в режим "Добавить элемент по двум узлам");

– указати на один з двох вузлів, між якими повинен розташовуватися елемент і натиснути на ліву клавішу миші;

– указати на другий вузол (при цьому між цими вузлами буде тягнутися "резиновая нить");

– натиснути на ліву клавішу миші.

СХЕМА/

СОЗДАНИЕ/

ФЕРМЫ (піктограма

)

Створення ферми над рамою: обрати конфігурацію ферми за обрисом поясів і решітки, задати параметри:

довжина ферми L 12 м;

параметр Kf (відношення L/H) 7 м;

кут повороту ферми відносно осі Z 0 град;

координати жовтого (центрального в куполі) вузла ферми:

x = 5 м, y = 0 м, z = 10 м.

Упаковка схеми: СХЕМА/КОРРЕКТИРОВКА/ УПАКОВКА СХЕМИ (піктограма ):

– натиснути на кнопку "Упаковать".

Призначення шарнірів:

– виділити елемент 9;

– активізувати команду ЖЕСТКОСТИ/ ШАРНИРЫ;

– накласти шарнір у першому вузлі відміченого елемента в напрямах X і UX;

– виділити елемент 14;

– активізувати команду ЖЕСТКОСТИ/ ШАРНИРЫ;

1

2

3

– накласти шарнір у першому вузлі відміченого елемента в напрямах X і UУ;

– виділити елемент 17;

• активізувати команду ЖЕСТКОСТИ/ ШАРНИРЫ;

• накласти шарнір у другому вузлі відміченого елемента в напрямку UY.

Призначення закріплень у вузлах

1 ВЫБОР/

ОТМЕТКА УЗЛОВ

2 СХЕМА/

СВЯЗИ

(піктограма

)

Виділити вузли 1 і 2 і призначити зв’язки в них в напрямках X і Y. Виділити вузли 3 і 4 і призначити зв’язки в усіх напрямках і поворотах.

Призначення жорсткостей.

Призначення жорстких вставок

ЖЕСТКОСТИ/

ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ (піктограма )

Типи жорсткостей:

Брус (бетон)

для

колон

модуль пружності E = 3е5 тс/м²;

геометричні розміри колони: В = 40 см, Н = 30 см,

об’ємна вага Ro =2,75 т/м²;

Тавр_L (бетон)

для балок

модуль пружності E = 3е5 тс/м²

геометричні розміри тавра: В = 35 см, Н = 50 см, В1 = 60 см, Н1 = 30 см;

об’ємна вага Ro =2,75 т/м²;

1

2

3

коефіцієнти жорсткості пружної основи:

С1 =2500, С2 = 0.

Тавр_L (бетон)

для елемента №19

модуль пружності E = 3е5 тс/м²;

геометричні розміри тавра: В = 20 см,

Н = 45см, В1 = 40 см, Н1 = 20 см;

об’ємна вага Ro =2,75 т/м².

коефіцієнти жорсткості пружної основи:

С1 = 2500, С2 = 0.

Двутавр (метал) – для элементів ферми

Стандартний двутавр 10Б1

Жесткие вставки

Виділити елементи 2 і 12, виконати команду ЖЕСТКОСТИ/ЖЕСТКИЕ ВСТАВКИ, довжина жорсткої вставки в першому вузлі 0,5 м в напрямку X1.

Виділити елемент 1, подати команду ЖЕСТКОСТИ/ ЖЕСТКИЕ ВСТАВКИ, довжина жорсткої вставки в другому вузлі 0,5 м в напрямку X1

Призначення навантажень

НАГРУЗКИ

/ВЫБОР ЗАГРУЖЕНИЯ

Див.табл.2.10 – Типи навантажень у плоскій конструкції

Створення просторової конструкції

ВЫБОР/

ОТМЕТКА УЗЛОВ И ЭЛЕМЕНТОВ (пиктограммы

і )

Відмітити всі вузли й елементи схеми. Розтягнути “резиновое окно” навколо всієї схеми. Вказати локатором на кнопку – копіювати обрані об’єкти, в діалоговому вікні задати зсув твірної вздовж осіY=5 м і додатково кількість копій N=2.

Включити режим створення стержнів за двома вузлами. Додати додаткові для схеми стержні, розтягуючи “резиновую нить” між потрібними вузлами.

1

2

3

Створення жорсткостей для просторової конструкції

ЖЕСТКОСТИ/

ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ (піктограма )

Текущие типы жесткости:

"Двутавр 10Б1"(для нових стержнів, які зв’язують ферми)

"Тавр_L 35x50"

(для нових стержнів, які зв’язують рами)

На нові вузли й елементи схеми автоматично переносяться вже призначені жорсткості (в плоскій схемі). Для просторової схеми додають жорсткості на стержні, які зв’язують ферми і на стержні, які зв’язують рами, для чого стержні виділяються і для них призначаються відповідні жорсткості.

Створення навантажень

для просторової конструкції

НАГРУЗКИ

/ВЫБОР ЗАГРУЖЕНИЯ

На нові вузли й елементи схеми автоматично переносяться вже призначені навантаження.

Див.табл.2.11 – Типи навантажень на нові елементи конструкції.

Див.табл.2.12 – Призначення ваги мас в стержнях конструкції

Формування таблиці розрахункових сполучень зусиль (РСУ)

НАГРУЗКИ/

РСУ/ГЕНЕ-РАЦИЯ ТАБЛИЦЫ РСУ

Див.табл 2.13 – Параметри для таблиці РСУ

Виконання розрахунку

РЕЖИМ/

ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ (піктограма )

Програма переходить у режим розрахунку, на екран виводиться індикатор стану розрахунку

Режим візуалізації результатів розрахунку

Меню РЕЖИМ/

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА (піктограма )

Виведення на екран епюр, команда меню

УСИЛИЯ/ЭПЮРЫ

№

заванта-ження

Тип

навантаження

Номери елементів для навантаження

Система координат і напрям дії навантаження

1

2

3

4

1

Власна вага

2

Рівномірно розпо-ділене навантаження на елемент, ін-тенсивність наван-таження Р = 3,6 т/м

13

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі Z1

Трапецієвидне на-вантаження на елемент –

Р1 = 1,8 т/м,

Р2 = 4,4 т/м,

А1 = 0,7 м і

А2 = 3,9 м

17

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі Z1

Зосереджене навантаження на елемент –

Р =7,5 т/м, А = 2,3 м

14

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі Z1

Зосереджений мо-мент на елемент, інтенсивність моменту

М = -2,1 тм,

А = 4,2 м

14

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі У1

Зосереджена сила на елемент –

Р = 10 т/м,

А = 1,9 м

7

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі Х1

3

Розподілене навантаження на вертикальний елемент –

Р1 = 3,6 т/м,

Р2 = 3,6 т/м,

А1 = 0,8 м,

А2 = 2,3 м

2

Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі Z1

1

2

3

4

Зосереджене навантаження на вузли – величина сили Р = 2,5 т

14, 15

«Глобальная», напрям дії навантаження – вздовж осі Z

Вузлове наванта-ження (зосереджена сила) на вузол – величина сили

Р =3,5 т

8

«Глобальная», напрям дії навантаження – вздовж осі Х

Вузловий момент на вузол – величина моменту М=2,8 тм

9

«Глобальная», напрям дії навантаження – вздовж осі У

4

Температурне навантаження від рівномірного нагріву

, задається

температура –

Т=30⁰ С і коефіцієнт температурного розширення матеріалу –

А = 1е-5⁰ С

Горизонтальні елементи рами

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі У1

Температурне навантаження температурним перепадом , задається температура у верхньому волокні–

Т1 = 40⁰ С і темпе-ратура у нижньому волокні – Т2 = 20⁰ С

Горизонтальні елементи рами

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі У1

Ширина перерізу елемента – L= 45 см; коефіцієнт темпе-ратурного розши-рення матеріалу –

А = 1е-5⁰ С

Горизонтальні елементи рами

"Местная", напрям дії навантаження – вздовж місцевої осі У1

1

2

3

4

5

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер ліворуч), зосереджена сила величиною

Р = - 0,65 т

5

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер ліворуч), зосереджена сила величиною

Р = - 0,6 т

9

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер ліворуч), зосереджена сила величиною

Р = - 0,3 т

13

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер ліворуч), зосереджена сила величиною

Р = - 0,49 т

8

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Зосереджена сила величиною

Р = - 0,45 т

12

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Зосереджена сила величиною

Р = - 0,23 т

15

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Зосереджена сила величиною

Р = - 0,1 т

20-23

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Зосереджена сила величиною

Р = - 0,075 т

25-28

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

1

2

3

4

Зосереджена сила величиною

Р = - 0,12 т

24

Напрям дії на-вантаження –вздовж глобальної осі X

6

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,49 т

5

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсаці-цією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,45 т

9

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,23 т

13

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,65 т

8

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,6 т

12

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,3 т

15

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

1

2

3

4

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,075 т

20-23

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,1 т

25-28

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

Вітрове наванта-ження з пульсацією (вітер праворуч), зосереджена сила величиною

Р = 0,12 т

24

Напрям дії навантаження –вздовж глобальної осі X

№

завантаження

Тип

навантаження

Номери елементів для навантаження

Система координат і напрямок навантаження вздовж осі

1

Власна вага

7

Імпульсивний динамічний вплив

(зосереджена сила),

Р= -3 т

15

НАГРУЗКИ/

ДИНАМИКА/

ТАБЛИЦА ДИНАМИ-ЧЕСКИХ ЗАГРУЖЕНИЙ

Вид завантаження – импульсивное;

"Количество учитываемых форм колебаний" – 3; "Параметры": коефіцієнт внутрішнього тертя матеріалу – К=0.1;

система координат

"Глобальная", напрям дії навантаження –вздовж осі У

13

НАГРУЗКИ/

НАГРУЗКИ НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ

Вид завантаження – узловая импульсивная нагрузка;

напрям імпульсу вздовж осі У, форма імпульсу – прямоугольная;

середня величина сили імпульсу – 2 т;

тривалість впливу –

1 с;

період повторення впливу – 5 с,

кількість повторів впливу – 3

№

завантаження

Меню

Вага в стержнях

5

НАГРУЗКИ/ДИНАМИКА

0,1 т/м

6

НАГРУЗКИ/ДИНАМИКА

0,1 т/м

7

НАГРУЗКИ/ДИНАМИКА

0,1 т/м

№

заван-таження

Вид

завантаження

№ групи взаємовиключних завантажень

Враховувати

1

Постоянное

2

Временное длительное

3

Временное длительное

4

Временное длительное

5

Статический ветер с пульсацией

1

Знакозмінність

6

Статический ветер с пульсацией

1

Знакозмінність

7

Особое