Федеральное агентство по образованию

Старооскольский технологический институт (филиал)

Федерального государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

“Национальный исследовательский технологический университет “МИСиС”

___________________________________________________________________

Кафедра промышленного и гражданского строительства

Лабораторная работа №1

по дисциплине «Системы автоматизированного

проектирования в строительстве»

Расчёт металлической фермы

в программном комплексе ЛиРа 9.6 R4

Выполнила: Проверил:

студентка гр. ПГС- - д преподаватель

Ермаков В.В.

г. Старый Оскол

2012

Содержание

Введение.

1. Исходные данные

   0. Геометрические характеристики

   1. Опирание

   2. Создание расчётной схемы

   3. Сбор нагрузок

   4. Схемы загружений

   5. Порядок расчёта РСУ

2. Результаты расчёта

   0. Эпюры внутренних усилий

   1. Таблица РСУ

   2. Перемещения узлов фермы

3. Проверка и подбор сечений в приложении ЛИР-СТК

   0. Задание дополнительных параметров жёсткости

   1. Унификация элементов

   2. Проверка элементов по РСУ

   3. Подбор элементов по РСУ

Вывод

Введение

В данной лабораторной работе рассматриваем металлическую ферму с параллельными поясами, состоящую из шести панелей длиной 6 метров под действием постоянной нагрузки от покрытия и временной длительной снеговой нагрузки согласно климатическому району №2. Пролёт фермы 36 метров, шаг ферм – 6 метров. Ферма опирается на одну шарнирно-подвижную и одну шарнирно-неподвижную опоры. Поперечные сечения стержней верхнего и нижнего поясов состоят из двух равнополочных уголков профиля 100 х 100 х 8; стоек – 80 х 80 х 8; раскосов – 60 х 60 х 5. Материал, из которого изготовлена ферма – сталь 3. При проверке и подборе поперечных сечений стержней будем пользоваться программой конструирования металлических конструкций ЛИР-СТК.

1. Исходные данные

1.1. Геометрические характеристики

Рассмотрим балочную ферму с параллельными поясами

Рис.1Геометрические размеры

Н₁ = 1,8 м, Н₂ = 4м.

Жесткости элементов фермы:

- нижний и верхний пояса - два уголка равнополочных 100 х 100 х 8,

- стойки - два уголка равнополочных 80 х 80 х 8,

- раскосы - два уголка равнополочных 60 х 60 х 5

Материал – сталь (Е=2*МПа)

1.2 Опирание

крайний правый узел – шарнирно-подвижное,

крайний левый узел – шарнирно-неподвижное

1.3 Создание расчётной схемы

Создаём и рассчитываем данную ферму в ПК ЛиРа (признак схемы 1), пользуясь кнопкой «Генерация ферм», фиксируем перемещение правого нижнего опорного узла относительно оси Z и перемещение левого опорного узла относительно осей X, Z. Задаём стержням фермы соответствующие жёсткости, предварительно их сформировав.

Рис. 2 Номера узлов и элементов фермы

Рис. 3 Типы жесткостей

Таблица №1. Жёсткости элементов фермы

1.4. Сбор нагрузок

Вид нагрузки	Расчётная нагрузка, кН/м²
Постоянная: Нагрузка от веса кровли	0,4
Снеговая (район 2)	1,2

Узловую постоянную нагрузку на ферму определим по формуле:

, где q – расчётная постоянная нагрузка, b – шаг ферм,

d – ширина панели.

Узловая постоянная нагрузка на крайние стойки равна:

Распределённую снеговую нагрузку определим по формуле:

1.5 Схемы загружений

Прикладываем к ферме нагрузку от собственного веса: «Нагрузки» → «Добавить собственный вес».

Рис.4 Загружение 1: постоянная нагрузка от покрытия + собственный вес

Рис. 5 Загружение 2: снеговая нагрузка, приведённая в узлы

1.6 Расчёт РСУ

Формируем таблицу РСУ: «Нагрузки» → «РСУ» → «Генерация таблицы РСУ», задав для загружения 1 – постоянное, для загружения 2 – временное длительное. Учитываем также, что коэффициент надёжности по нагрузке равен 1,05 для загружения 1. Производим расчёт РСУ: «Нагрузки» → «РСУ» → «Выполнить расчёт РСУ».

2. Результаты расчёта

2.1. Эпюры внутренних усилий

Рис. 6 Эпюры внутренних усилий

2.2 Таблица РСУ

					Усилия
№ элем	№ сечен	№ столбца	Группа РСУ	Критерий	N (кН)	My (кН*м)	Qz (кН)	№№ загруж
1	1	1	A	1	126.509	0.000	0.756	1 2
1	1	1	A	13	36.518	0.000	0.756	1
1	2	1	A	1	126.660	0.000	-0.756	1 2
1	2	1	A	14	36.669	0.000	-0.756	1
2	1	1	A	1	315.209	0.000	0.756	1 2
2	1	1	A	13	94.322	0.000	0.756	1
2	2	1	A	1	315.360	0.000	-0.756	1 2
2	2	1	A	14	94.473	0.000	-0.756	1
3	1	1	A	1	409.550	0.000	0.756	1 2
3	1	1	A	13	123.215	0.000	0.756	1
3	2	1	A	1	409.701	0.000	-0.756	1 2
3	2	1	A	14	123.366	0.000	-0.756	1
4	1	1	A	1	409.701	0.000	0.756	1 2
4	1	1	A	13	123.366	0.000	0.756	1
4	2	1	A	1	409.550	0.000	-0.756	1 2
4	2	1	A	14	123.215	0.000	-0.756	1
5	1	1	A	1	315.360	0.000	0.756	1 2
5	1	1	A	13	94.473	0.000	0.756	1
5	2	1	A	1	315.209	0.000	-0.756	1 2
5	2	1	A	14	94.322	0.000	-0.756	1
6	1	1	A	1	126.660	0.000	0.756	1 2
6	1	1	A	13	36.669	0.000	0.756	1
6	2	1	A	1	126.509	0.000	-0.756	1 2
6	2	1	A	14	36.518	0.000	-0.756	1
7	1	1	A	2	-1.118	0.000	11.178	1 2
7	2	1	A	1	-0.559	6.319	5.589	1 2
7	3	1	A	1	0.000	8.425	0.000	1 2
7	4	1	A	1	0.559	6.319	-5.589	1 2
7	5	1	A	1	1.118	0.000	-11.178	1 2
8	1	1	A	2	-425.680	0.000	11.178	1 2
8	2	1	A	2	-425.121	6.319	5.589	1 2
8	3	1	A	2	-424.562	8.425	0.000	1 2
8	4	1	A	2	-424.003	6.319	-5.589	1 2
8	5	1	A	2	-423.444	0.000	-11.178	1 2
9	1	1	A	2	-423.444	0.000	11.178	1 2
9	2	1	A	2	-424.003	6.319	5.589	1 2
9	3	1	A	2	-424.562	8.425	0.000	1 2
9	4	1	A	2	-425.121	6.319	-5.589	1 2
9	5	1	A	2	-425.680	0.000	-11.178	1 2
10	1	1	A	1	1.118	0.000	11.178	1 2
10	2	1	A	1	0.559	6.319	5.589	1 2
10	3	1	A	1	0.000	8.425	0.000	1 2
10	4	1	A	1	-0.559	6.319	-5.589	1 2
10	5	1	A	2	-1.118	0.000	-11.178	1 2
11	1	1	A	2	-19.229	0.000	0.000	1 2
11	2	1	A	2	-18.434	0.000	0.000	1 2
12	1	1	A	1	46.828	0.000	0.000	1 2
12	2	1	A	1	47.623	0.000	0.000	1 2
13	1	1	A	2	-19.229	0.000	0.000	1 2
13	2	1	A	2	-18.434	0.000	0.000	1 2
14	1	1	A	2	-220.336	0.000	0.141	1 2
14	1	1	A	13	-63.840	0.000	0.141	1
14	2	1	A	2	-219.931	0.000	-0.141	1 2
14	2	1	A	14	-63.434	0.000	-0.141	1
15	1	1	A	1	172.851	0.000	0.141	1 2
15	1	1	A	13	56.523	0.000	0.141	1
15	2	1	A	1	172.502	0.000	-0.141	1 2
15	2	1	A	14	56.174	0.000	-0.141	1
16	1	1	A	2	-138.290	0.000	0.141	1 2
16	1	1	A	13	-38.702	0.000	0.141	1
16	2	1	A	2	-137.885	0.000	-0.141	1 2
16	2	1	A	14	-38.297	0.000	-0.141	1
17	1	1	A	1	98.311	0.000	0.141	1 2
17	1	1	A	13	33.685	0.000	0.141	1
17	2	1	A	1	97.963	0.000	-0.141	1 2
17	2	1	A	14	33.336	0.000	-0.141	1
18	1	1	A	2	-56.245	0.000	0.141	1 2
18	1	1	A	13	-13.564	0.000	0.141	1
18	2	1	A	2	-55.840	0.000	-0.141	1 2
18	2	1	A	14	-13.159	0.000	-0.141	1
19	1	1	A	1	23.772	0.000	0.141	1 2
19	1	1	A	13	10.847	0.000	0.141	1
19	2	1	A	1	23.423	0.000	-0.141	1 2
19	2	1	A	14	10.498	0.000	-0.141	1
20	1	1	A	1	23.423	0.000	0.141	1 2
20	1	1	A	13	10.498	0.000	0.141	1
20	2	1	A	1	23.772	0.000	-0.141	1 2
20	2	1	A	14	10.847	0.000	-0.141	1
21	1	1	A	2	-55.840	0.000	0.141	1 2
21	1	1	A	13	-13.159	0.000	0.141	1
21	2	1	A	2	-56.245	0.000	-0.141	1 2
21	2	1	A	14	-13.564	0.000	-0.141	1
22	1	1	A	1	97.963	0.000	0.141	1 2
22	1	1	A	13	33.336	0.000	0.141	1
22	2	1	A	1	98.311	0.000	-0.141	1 2
22	2	1	A	14	33.685	0.000	-0.141	1
23	1	1	A	2	-137.885	0.000	0.141	1 2
23	1	1	A	13	-38.297	0.000	0.141	1
23	2	1	A	2	-138.290	0.000	-0.141	1 2
23	2	1	A	14	-38.702	0.000	-0.141	1
24	1	1	A	1	172.502	0.000	0.141	1 2
24	1	1	A	13	56.174	0.000	0.141	1
24	2	1	A	1	172.851	0.000	-0.141	1 2
24	2	1	A	14	56.523	0.000	-0.141	1
25	1	1	A	2	-219.931	0.000	0.141	1 2
25	1	1	A	13	-63.434	0.000	0.141	1
25	2	1	A	2	-220.336	0.000	-0.141	1 2
25	2	1	A	14	-63.840	0.000	-0.141	1
26	1	1	A	2	-236.997	0.000	11.178	1 2
26	2	1	A	2	-72.278	0.214	0.189	1
26	2	1	A	6	-236.438	6.319	5.589	1 2
26	3	1	A	1	-235.879	8.425	0.000	1 2
26	3	1	A	2	-72.259	0.285	0.000	1
26	4	1	A	2	-72.240	0.214	-0.189	1
26	4	1	A	6	-235.320	6.319	-5.589	1 2
26	5	1	A	2	-234.761	0.000	-11.178	1 2
27	1	1	A	2	-236.997	0.000	11.178	1 2
27	2	1	A	2	-72.278	0.214	0.189	1
27	2	1	A	6	-236.438	6.319	5.589	1 2
27	3	1	A	1	-235.879	8.425	0.000	1 2
27	3	1	A	2	-72.259	0.285	0.000	1
27	4	1	A	2	-72.240	0.214	-0.189	1
27	4	1	A	6	-235.320	6.319	-5.589	1 2
27	5	1	A	2	-234.761	0.000	-11.178	1 2
28	1	1	A	2	-378.517	0.000	11.178	1 2
28	2	1	A	2	-377.959	6.319	5.589	1 2
28	3	1	A	2	-377.400	8.425	0.000	1 2
28	4	1	A	2	-376.841	6.319	-5.589	1 2
28	5	1	A	2	-376.282	0.000	-11.178	1 2
29	1	1	A	2	-378.517	0.000	11.178	1 2
29	2	1	A	2	-377.959	6.319	5.589	1 2
29	3	1	A	2	-377.400	8.425	0.000	1 2
29	4	1	A	2	-376.841	6.319	-5.589	1 2
29	5	1	A	2	-376.282	0.000	-11.178	1 2
30	1	1	A	2	-376.282	0.000	11.178	1 2
30	2	1	A	2	-376.841	6.319	5.589	1 2
30	3	1	A	2	-377.400	8.425	0.000	1 2
30	4	1	A	2	-377.959	6.319	-5.589	1 2
30	5	1	A	2	-378.517	0.000	-11.178	1 2
31	1	1	A	2	-376.282	0.000	11.178	1 2
31	2	1	A	2	-376.841	6.319	5.589	1 2
31	3	1	A	2	-377.400	8.425	0.000	1 2
31	4	1	A	2	-377.959	6.319	-5.589	1 2
31	5	1	A	2	-378.517	0.000	-11.178	1 2
32	1	1	A	2	-234.761	0.000	11.178	1 2
32	2	1	A	2	-72.240	0.214	0.189	1
32	2	1	A	6	-235.320	6.319	5.589	1 2
32	3	1	A	1	-235.879	8.425	0.000	1 2
32	3	1	A	2	-72.259	0.285	0.000	1
32	4	1	A	2	-72.278	0.214	-0.189	1
32	4	1	A	6	-236.438	6.319	-5.589	1 2
32	5	1	A	2	-236.997	0.000	-11.178	1 2
33	1	1	A	2	-234.761	0.000	11.178	1 2
33	2	1	A	2	-72.240	0.214	0.189	1
33	2	1	A	6	-235.320	6.319	5.589	1 2
33	3	1	A	1	-235.879	8.425	0.000	1 2
33	3	1	A	2	-72.259	0.285	0.000	1
33	4	1	A	2	-72.278	0.214	-0.189	1
33	4	1	A	6	-236.438	6.319	-5.589	1 2
33	5	1	A	2	-236.997	0.000	-11.178	1 2
34	1	1	A	2	-37.663	0.000	0.000	1 2
34	2	1	A	2	-36.868	0.000	0.000	1 2
35	1	1	A	2	-37.663	0.000	0.000	1 2
35	2	1	A	2	-36.868	0.000	0.000	1 2
36	1	1	A	2	-37.663	0.000	0.000	1 2
36	2	1	A	2	-36.868	0.000	0.000	1 2
37	1	1	A	2	-37.663	0.000	0.000	1 2
37	2	1	A	2	-36.868	0.000	0.000	1 2