Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Лабор_самост_ЛІРА.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
24.02.2016
Размер:
4.22 Mб
Скачать

Лабораторна робота №2 Розрахунок напружено-деформованого стану аркової ферми

Мета роботи: виконати розрахунок аркової ферми, побудувати епюри поздовжніх, поперечних сил, згинальних моментів.

Завдання для підготовки до виконання лабораторної роботи

Розрахувати аркову ферму, визначити напруження, дослідити епюри згинального моменту і поперечних сил.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1 Смирнов В.А. Александров А.В., Лащенков В.А., Шапошников Н.Н. Строительная механика стержневых систем.– М.: Стройиздат, 1981.

2 Зенкевич О.К., Ченг Ю.К. Метод конечного элемента в задачах строительной и непрерывной механики. – М.,1971.

3 Съярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач. –М., "МИР", 1980.

4 Лантух-Лященко А.И. Лира. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций.– Киев–М.: 2001.– 312 с.

Умова задачі і вихідні дані:

1 Розрахувати і проаналізувати напружено-деформований стан аркової ферми (рис. 2.2).

Аркова ферма складається з труб, зовнішній діаметр яких D = 12 мм і внутрішній діаметр d=10 мм. Проліт аркової ферми має довжину 12 м.

Механічні характеристики: модуль Юнга Е= 2,1е7 тс/м3; щільність матеріалу Ro=2,75 тс/м3.

Навантаження на конструкцію:

перше завантаження − від покриття;

друге завантаження − бічний тиск вітру.

2 Вивести епюри поперечних сил і згинальних моментів у кожному завантаженні.

Рисунок 2.2 – Аркова ферма

Під час виконання лабораторної роботи студент повинен знати: мету виконання лабораторної роботи, порядок її виконання, загальні теоретичні положення будівельної механіки, можливості ПК ЛІРА, його інтерфейс, виконати аналіз одержаних результатів.

Після виконання лабораторної роботи студент повинен вміти: виконувати розрахунок напружено-деформованого стану аркової ферми, будувати епюри та визначати напруження.

Порядок виконання лабораторної роботи наведено в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 – Послідовність дій під час розрахунку напружено-деформованого стану аркової ферми

Етапи

Команди

Порядок виконання

1

2

3

Створення файлу для нової задачі

ФАЙЛ/НОВЫЙ

Задати:

ім’я файлу – АРКА;

ознаку схеми (кількість ступенів вільності) – 1 (два ступені вільності в вузлі – два переміщення в площині X0Z)

Створення геометрії схеми

СХЕМА/СОЗДАНИЕ/ФЕРМЫ (піктограма ),

при цьому на екрані з’являється діалогове вікно, в якому обирається конфігурація ферми за обрисом пояса шляхом указання на кнопку з відповідним зображенням

Увести параметри:

довжина ферми L =12 м,

параметр Kf=7 (відношення L/H) (інші параметри приймаються за замовчуванням рівними нулю).

Призначення закріплень у вузлах

  1. ВЫБОР/ОТМЕТКА УЗЛОВ

  2. СХЕМА/СВЯЗИ (піктограма )

Для вузла 1 призначити зв’язки за переміщеннями і Z.

Для вузла 4 призначити зв’язки за переміщенням Z.

Задання жорсткостей елементів

ЖЕСТКОСТИ/ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ (піктограма )

Текущий тип жесткости

Призначити жорсткості для всіх елементів схеми (виділити елементи):

Кольцо (сталь)

модуль пружності

E = 2,1е7 тс/м2,

геометричні розміри:

D = 12 см,

d = 10 см,

об’ємна вага Ro=2,75тс/м3

Призначення навантажень

1 НАГРУЗКИ/ ВЫБОР ЗАГРУЖЕНИЯ

2 НАГРУЗКИ /НАГРУЗКА НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ

Номери завантаження:

1-ше завантаження – вертикальні навантаження на вузли верхнього пояса ферми, для цього необхідно виділити ті вузли, які мають навантаження 5 т:

Продовження таблиці 2.2

1

2

3

– у меню НАГРУЗКИ обрати команду НАГРУЗКА НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ;

– у діалоговому вікні за допомогою радіо-кнопки обрати тип навантаження

Сосредоточенная сила;

– задати напрям дії навантаження вздовж глобальної осі Z, величина навантаження Р = 5 т;

– натиснути на кнопку "Подтвердить";

– виділити на схемі ті вузли, до яких буде прикладено навантаження іншої величини і аналогічно вище описаному призначити навантаження "Сосредоточенная сила" ;

– задати напрям дії на-вантаження вздовж гло-бальної осі Z величиною Р = 2,5 т,

– натиснути на кнопку "Подтвердить".

2-ге завантаження – горизонтальні навантаження на вузли верхнього пояса ферми:

– перейти в 2-ге завантаження, задавши номер активного завантаження 2;

– виділити на схемі ті вузли, до яких буде прикладено навантаження;

Продовження таблиці 2.2

1

2

3

– у діалоговому вікні встановити тип наван-таження «Сосредоточенная сила», напрям дії навантаження вздовж глобальної осі X, величина сили Р = 1 т;

– натиснути на кнопку "Подтвердить".

Виконання розрахунку

РЕЖИМ/ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ (піктограма )

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

Режим візуалізації результатів розрахунку

РЕЖИМ/РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА (піктограма )

Виведення на екран епюр за допомогою команди

УСИЛИЯ/ЭПЮРЫ

Порядок представлення та оформлення звіту

Після виконання лабораторної роботи студент повинен оформити та представити звіт про виконання лабораторної роботи.

Під час оформлення звіту про виконання лабораторної роботи необхідно:

  • на титульному аркуші вказати: назву університету, кафедри; назву та номер лабораторної роботи; прізвище, ініціали та номер групи студента; дату виконання; прізвище та ініціали викладача;

  • оформити звіт, використовуючи отримані результати, побудувати епюри сил і моментів;

  • сформулювати висновки відповідно до мети роботи, базуючись на отриманих результатах.

Питання для самоконтролю

1 Опишіть процес створення файлу задачі для розрахунку напружено-деформованого стану аркової ферми?

3 Скільки ступенів вільності в вузлах аркової ферми?

4Як призначити закріплення в вузлах і які зв’язки за переміщеннями задавалися для вузлів верхнього поясу арки?

5 Які навантаження має арка в даній задачі?

7 Чи можна створити конструкцію арки, не використовуючи конфігурації арок, які є в ПК ЛІРА?