Федеральное агентство по образованию

Нижнетагильский технологический институт (филиал)

Уральского государственного технического университета – УПИ

Примеры расчета

строительных конструкций и систем

в программном комплексе лира 9.2

Методические указания для проведения практических занятий

и выполнения расчетно-графической работы по дисциплине

«Программные комплексы автоматического проектирования строительных систем» для студентов всех форм обучения

специальности 270102 - Промышленное и гражданское строительство

Нижний Тагил 2007

УДК 624.012

Составитель Е.Н. Южакова

Научный редактор – доц., канд. техн. наук В.Г.Дубинина

Примеры расчета строительных конструкций и систем в программном комплексе лира 9.2 [Текст]: методические указания по курсовому и дипломному проектированию / сост. Е.Н. Южакова – Нижний Тагил : НТИ (ф) УГТУ–УПИ, 2007. – 82 с.

Методические указания предназначены для проведения практических занятий и выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Программные комплексы автоматического проектирования строительных систем» студентами всех форм обучения специальности 270102 – Промышленное и гражданское строительство.

Методические указания содержат демонстрационные материалы по работе в системе автоматизированного расчета и проектирования ЛИРА. Содержатся общие сведения по технологии моделирования и численного анализа конструкций в среде программного комплекса ЛИРА 9.2.

Методические указания могут быть также использованы при выполнении расчетно–конструктивного раздела ВКР.

Библиогр.: ___ назв. Табл. __ Рис. __ Прил. __

Подготовлено кафедрой Технология и организация строительного производства.

© ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ» Нижнетагильский технологический институт (филиал), 2007

СОДЕРЖАНИЕ

Примеры расчета 1

строительных конструкций и систем 1

в программном комплексе лира 9.2 1

Примеры расчета строительных конструкций и систем в программном комплексе лира 9.2 [Текст]: методические указания по курсовому и дипломному проектированию / сост. Е.Н. Южакова – Нижний Тагил : НТИ (ф) УГТУ–УПИ, 2007. – 82 с. 2

Введение 5

Пример 1. Расчет плоской рамы 6

Этап 1. Создание новой задачи 7

Этап 2. Создание геометрической схемы рамы 8

Этап 3. Задание граничных условий 8

Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам рамы 10

Этап 5. Задание нагрузок 11

Этап 6. Генерация таблицы РСУ 14

Этап 7. Задание расчетных сечений для ригелей 15

Этап 8. Статический расчет рамы 15

Этап 9. Просмотр и анализ результатов расчета 15

Этап 10. Импорт расчетной схемы 18

Этап 11. Задание и выбор материала 19

Этап 12. Назначение материала 21

Этап 13. Назначение вида элементов 21

Этап 14. Назначение конструктивных элементов 22

Этап 15. Расчет армирования и просмотр результатов подбора арматуры 22

Этап 16. Вызов чертежа балки 23

Пример 2. Расчет плиты 24

Этап 1. Создание новой задачи 24

Этап 2. Создание геометрической схемы плиты 25

Этап 3. Задание граничных условий 26

Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам плиты 27

Этап 5. Задание нагрузок 28

Этап 6. Генерация таблицы РСУ 30

Этап 7. Статический расчет плиты 30

Этап 8. Просмотр и анализ результатов расчета 31

Этап 9. Импорт расчетной схемы 33

Этап 10. Задание и выбор материала 34

Этап 11. Назначение материала 35

Этап 12. Расчет армирования и просмотр результатов подбора арматуры 35

Пример 3. Расчет ростверка на упругом основании 37

Этап 1. Создание новой задачи 37

Этап 2. Создание геометрической схемы рамы 37

Этап 3. Задание граничных условий 37

Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам ростверка 38

Этап 5. Задание нагрузок 39

Этап 6. Статический расчет рамы 41

Этап 7. Просмотр и анализ результатов расчета 42

Пример 4. Расчет пространственного каркаса здания с фундаментной плитой на упругом основании 45

Этап 1. Создание новой задачи 46

Этап 2.Создание геометрической схемы рамы 46

Этап 3. Задание жесткостных параметров элементам схемы 50

Этап 4. Задание граничных условий 54

Этап 5. Задание нагрузок 55

Этап 6. Формирование таблицы учета статических загружений 56

Этап 7. Формирование таблицы динамических загружений 57

Этап 8. Статический расчет схемы 58

Этап 9. Просмотр и анализ результатов расчета 59

Пример 5. Расчет металлической башни 63

Этап 1. Создание новой задачи 63

Этап 2.Создание геометрической схемы 63

Этап 3. Задание граничных условий 65

Этап 4. Задание жесткостных параметров 65

Этап 5. Корректировка схемы 67

Этап 6. Задание нагрузок 69

Этап 7. Формирование таблицы учета статических загружений 71

Этап 8. Формирование таблицы динамических загружений 71

Этап 9. Генерация таблицы РСУ 72

Этап 10. Статический расчет башни 73

Этап 11. Просмотр и анализ результатов расчета 73

Этап 12. Расчет башни на устойчивость 75

Пример 6. Расчет цилиндрического резервуара 78

Этап 1. Создание новой задачи 78

Этап 2. Создание геометрической схемы резервуара 78

Этап 3. Назначение локальной системы координат узлам расчетной схемы 79

Этап 4. Задание жесткостных параметров элементам резервуара 80

Этап 5. Задание граничных условий 82

Этап 6. Задание нагрузок 83

Этап 7. Статический расчет резервуара 83

Этап 8. Просмотр и анализ результатов расчета 84

Примеры расчета 86

строительных конструкций и систем 86

в программном комплексе лира 9.2 86

Составитель Южакова Елена Николаевна 86

Редакционно-издательский отдел 86

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет–УПИ» 86

Отпечатано в РИО ГОУ ВПО УГТУ-УПИ НТИ 86

Введение

Программный комплекс ЛИРА (ПК ЛИРА) – это многофункциональный программный комплекс для расчета, исследования и проектирования конструкций различного назначения.

Примеры подобраны таким образом, чтобы, освоив материал, пользователь мог в дальнейшем самостоятельно решать стоящие перед ним задачи. В методических указаниях последовательно – от простого к сложному рассматриваются поэтапные техники, используемые при формировании расчетных схем и их атрибутов, при анализе результатов расчета. Приводятся также приемы автоматизированного проектирования железобетонных и стальных конструкций.

В каждом примере приводятся необходимые действия, связанные с корректным применением требуемых диалоговых окон и выбором цепочки требуемых команд, а также даются описания самих команд и их местоположения в системе ниспадающих меню. Кроме того, каждый пример снабжен необходимыми комментариями, поясняющими те или иные особенности структуры исходных данных и принятых алгоритмов расчета.

Пример 1. Расчет плоской рамы

Цели и задачи:

• составить расчетную схему плоской рамы;

• заполнить таблицу РСУ;

Исходные данные:

Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.1.1.

Сечения элементов рамы показаны на рис.1.2.

Материал рамы – железобетон В30.

Нагрузки:

• постоянная равномерно распределенная g₁= 2.0 тс/м;

• постоянная равномерно распределенная g₂ = 1.5 тс/м;

• постоянная равномерно распределенная g₃ = 3.0 тс/м;

• временная длительная равномерно распределенная g₄ = 4.67 тс/м;

• временная длительная равномерно распределенная g₅ = 2.0 тс/м;

• ветровая (слева) Р₁ = –1.0 тс;

• ветровая (слева) Р₂ = –1.5 тс;

• ветровая (слева) Р₃ = – 0.75 тс;

• ветровая (слева) Р₄ = –1.125 тс;

• ветровая (справа) Р₁ = 1.0 тс;

• ветровая (справа) Р₂ = 1.5 тс;

• ветровая (справа) Р₃ = 0.75 тс;

• ветровая (справа) Р₄ = 1.125 тс.

Рис. 1.1. Схема рамы Рис.1.2. Сечения элементов рамы

Расчет произвести в четырех загружениях, показанных на рис. 1.3.

Рис.1.3. Схемы загружений рамы

Этап 1. Создание новой задачи

• Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл ð Новый (кнопка на панели инструментов).

• В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.1.4) задайте следующие параметры:

• имя создаваемой задачи – Пример1 (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);

• признак схемы – 2 – Три степени свободы в узле (два перемещения и поворот) X0Z.

• После этого щелкните по кнопке Подтвердить.

Рис.1.4. Диалоговое окно Признак схемы

Этап 2. Создание геометрической схемы рамы

Рис.1.5. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

• Вызовите диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей с помощью меню Схема ð Создание ð Регулярные фрагменты и сети (кнопка на панели инструментов).

• В этом диалоговом окне задайте:

• Шаг вдоль первой оси: Шаг вдоль второй оси:

L(м) N L(м) N

4.00 1 6.00 1

3.00 1 4.00 1.

• Остальные параметры принимаются по умолчанию (рис.1.5).

• После этого щелкните по кнопке – Применить.

• Закройте диалоговое окно

Сохранение информации о расчетной схеме

• Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл ð Сохранить (кнопка на панели инструментов).

• В появившемся диалоговом окне Сохранить как задайте:

• имя задачи – Пример1;

• папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – LDdata).

• Щелкните по кнопке Сохранить.