- •Содержание
- •Введение
- •1. Разработка архитектурно-строительных чертежей каркасного здания на пк сапфир
- •1.1. Задание на проектирование
- •1.2. Компоновка здания
- •1.2.1. Исходные данные для проектирования на пк сапфир
- •1.3. Построение пространственной модели каркаса здания на пк сапфир
- •2.2. Анализ несущей системы здания. Выбор расчетной схемы
- •2.3. Исходные данные для расчета на программном комплексе
- •2.4. Алгоритм формирования расчетной модели в модуле «лир-визор»
- •2.5. Расчет и конструирование арматуры в модуле ЛирАрм
- •3. Проектирование каркаса здания из монолитного железобетона на программном комплексе «Мономах»
- •3.1. Цель и задачи
- •3.2. Задание на проектирование
- •3.3 Последовательность выполнения работы
- •3.4. Ввод исходных данных и выполнение расчета здания в модуле «Компоновка»
- •3.5. Проверка результатов расчета
- •3.6. Проектирование многопролетной неразрезной балки в модуле «Балка»
- •Список источников
- •Приложение 1 Варианты индивидуального задания к ргр по сапр
2.3. Исходные данные для расчета на программном комплексе
Характеристика расчетной схемы. Рама моделируется конечными элементами (КЭ) «Стержень». Членение рамы на конечные элементы: вертикальное – поэтажное; горизонтальное – по пролетам. Узлы конечных элементов жесткие. Узлы конечных элементов имеют 3 степени свободы (X, Z, UY). Схема располагается в плоскости XOZ. Нижние узлы рамы закрепляем связями по всем направлениям.
Рис. 2.1. Расчетная и конструктивная схемы
Характеристика жесткостей КЭ (рис. 2.1). Принимаем колоны прямоугольного сечения = 30х30 см; ригели таврового сечения полкой вниз с размерами (см):= 20,= 40,= 45,= 20. Принимаем бетон конструкций класса В20,= 2.4е4 МПа.
Так как ригель начинается не от оси колонны, а от ее грани, вводим по краям горизонтальных конечных элементов жесткие вставки, учитывающие размеры сечения колонны, величиной 0.15 м.
Расчетные сечения. По умолчанию усилия определяются в двух сечениях – в начале и в конце конечного элемента. Для конструирования арматуры в конечном элементе необходимо не менее 7-ми сечений. В заданных для конструирования арматуры конечных элементах принимаем 7 расчетных сечений.
Загружения и нагрузки (рис. 2.2). Задаются нормативные значения нагрузок. Нагрузка от собственного веса рамы рассчитывается автоматически по заданной плотности железобетона (25 ). Погонные нагрузки на ригель рамы при ширине грузовой площади 6.0 м:
постоянная от перекрытия – ;
временная длительная от перегородок – ;
временная полезная полная (кратковременная) – .
Ветровую нагрузку принимаем условно равномерно распределенной по высоте здания с давлением . Нагрузка, сосредоточенная в узлах рамы, с учетом наддува и отсоса (= 0.8+0.6)
.
Характеристики загружений и нагрузок приведены в табл. 2.1 и на рис. 2.2.
Таблица 2.1.
Загружения и нагрузки
№ загр. |
Характер |
Нагрузка |
Значение |
Ед. изм. |
f |
kдл |
Взаимоисключ. |
Коэф. РСУ | |
1 осн. |
2 осн. | ||||||||
1 |
Постоян. |
g1 |
2.4 |
КН/м |
1.1 |
1.0 |
|
1.0 |
1.0 |
Длительн. |
g2 |
1.8 |
КН/м |
1.1 |
1.0 |
|
1.0 |
1.0 | |
2 |
Кратковр. |
v |
1.2 |
КН/м |
1.2 |
0.35 |
1 |
1 |
0.9 |
3 |
Кратковр. |
v |
1.2 |
КН/м |
1.2 |
0.35 |
1 |
1 |
0.9 |
4 |
Кратковр. |
v |
1.2 |
КН/м |
1.2 |
0.35 |
1 |
1 |
0.9 |
5 |
Кратковр. |
W |
9.7 |
КН |
1.2 |
0 |
|
1 |
0.9 |
Рис. 2.2. Схемы загружений.
2.4. Алгоритм формирования расчетной модели в модуле «лир-визор»
№пп |
Операции. Процедуры |
Панель |
Команды |
Данные |
Результат |
1. |
Инициализация программы |
Рабочий стол |
«Пуск» ПрограммыLira SoftЛИРА 9.6 Лира-9.6 |
- |
Экран начальной загрузки |
2. |
Начальная загрузка задачи | ||||
2.1. |
Создание файла задачи |
Главное меню |
«Файл», «Новый» |
- |
Окно «Признак схемы» |
2.2. |
Ввод имени задачи |
Имя задачи |
Ввод текста |
Рама01 (или др.) |
Имя и шифр файла задачи |
2.3. |
Назначение признака схемы |
Признак схемы |
Отметить необходимый, «Подтвердить» |
2 |
Главный экран |
3. |
Формирование геометрии расчетной модели | ||||
3.1 |
Создание схемы рамы |
Создание |
«Генерация рамы» |
|
Окно «Генерация рамы» |
3.1.1 |
Ввод данных |
Генерация рамы |
Ввести значения, «Подтвердить» |
Lx=7.5 nx=3 Lz=6 nz=4 |
Схема рамы1 |
3.2 |
Закрепление опорных узлов рамы |
Выбор |
«Выбор узлов для коррекции» |
Обвести узлы рамкой курсора |
Отмечены нижние узлы рамы – цвет красный |
3.2.1 |
Наложение связей на отмеченные узлы |
Связи, Жесткости, Нагрузки |
«Закрепление отмеченных узлов» |
|
Окно «Назначить связи». |
3.2.2 |
Ввод данных |
Назначить связи |
Отметить необходимые направления связей, «Подтвердить» |
X, Z, UY |
Цвет закрепленных узлов на схеме – синий |
3.3 |
Задание жесткостей элементов |
Связи, Жесткости, Нагрузки |
«Задание и выбор текущего типа жесткости» |
- |
Окно «Сечение» |
3.3.1 |
Формирование таблицы жесткостей |
Сечение |
«Добавить», Стандартные сечения |
- |
Окно «Стандартные сечения» |
3.3.2 |
Выбор формы сечения для элементов, моделирующих колонны |
Стандартные сечения |
«Брус», двойной щелчок |
- |
Окно «Задание стандартного сечения» |
3.3.3 |
Задание параметров сечения |
Задание стандартного сечения |
Ввод значений (e – латинский шрифт), «Подтвердить» |
E= 2.1е7кН/м B = 30см H = 30см R0= 25кН/м |
Окно «Текущий тип сечения» |
3.3.4 |
Назначение текущего типа сечения |
Текущий тип сечения |
Выбрать тип сечения 1, «Установить как текущий тип», «Подтвердить» |
- |
Схема рамы. Установлен текущий тип жесткости |
3.3.5 |
Выбор элементов для присвоения типа жесткости |
Выбор |
«Отметка вертикальных элементов» |
Обвести всю раму рамкой курсора |
Красным цветом отмечены вертикальные элементы |
3.3.6 |
Назначение текущего типа жесткости выбранным элементам |
Связи, Жесткости, Нагрузки |
«Назначение текущего типа жесткости выбранным элементам» |
|
Вертикальным элементам назначен тип жесткости 1 |
3.3.7 |
Повторить операции п.3.1.3 для горизонтальных элементов |
|
|
|
Формирование геометрии расчетной схемы завершено |
4 |
Загружения и нагрузки (по умолчанию включено Загружение 1) | ||||
4.1. |
Загружение 1. Постоянная нагрузка от перекрытия g1. Отметить горизонтальные элементы (см. п.3.3.5) |
Связи, Жесткости, Нагрузки |
«Генерация нагрузок для указанных элементов» |
- |
Окно «Местная нагрузка на элемент» |
4.1.1 |
Ввод общих параметров нагрузки |
Местная нагрузка на элемент |
Система координат, Направление, Тип нагрузки |
Глобальная,Z, равномерная, “Подтвердить” |
Окно «Параметры местной нагрузки» |
4.1.2 |
Ввод значения нагрузки |
Параметры местной нагрузки |
Ввести значение нагрузки, «Подтвердить» |
g1= 24 |
Схема с приложенной нагрузкой |
4.1.3 |
Задание нагрузки g2( см. п. 4.1…4.1.2) |
|
|
g2 = 18 |
Загружение 1 |
4.2. |
Активизация Загружения 2 и задание нагрузки |
Связи, Жесткости, Нагрузки |
«Изменить номер активного загружения», «Подтвердить» |
2
|
Включено Загружение 2 |
4.2.1 |
Задание нагрузки v (см. п. 4.1…4.2) |
|
|
v = 12 |
Загружение 2 |
4.3 |
Задание загружений 3, 4 (см. 4.2) |
|
|
v = 12 |
Загружения 3, 4 |
4.4 |
Задание Загружения 5. Отметить узлы приложения нагрузки. |
Связи, Жесткости, Нагрузки |
«Генерация нагрузок для отмеченных узлов» |
Тип – сила, Направление Х, W = -9.7 |
Загружение 5 |
5 |
Формирование расчетных сочетаний усилий (РСУ) | ||||
5.1. |
Загрузка таблицы РСУ |
Главное меню |
«Нагрузки» РСУ«Генерация таблицы РСУ» |
- |
Окно «Расчетные сочетания усилий» |
5.2. |
Ввод параметров Загружения1 |
Расчетные сочетания усилий |
Вид загружения (развернуть окно) |
Временное длит. (1) |
Открыты окна ввода данных |
5.2.1 |
Ввод данных |
Параметры загружения |
Объединение Знакоперемен. Взаимоискл. Сопутствие К. надежн. К. длит. 1-е осн. 2-е осн. «Подтвердить» |
0 нет 0 0 1.1 1.0 1.0 1.0
|
Сформирована строка Загружения 1 в сводной таблице. Включено Загружение 2 |
5.3. |
Ввод параметров Загружений 2, 3, 4 (см. п. 5.2, 5.2.1) |
Расчетные сочетания усилий |
Вид загруж. Взаимоискл. К. надежн. К. длит. 1-е осн. 2-е осн. |
Крат.(2) 1 1.2 0.35 1 0.9 |
Сформированы строки 2…4. Включено Загружение 5 |
5.4. |
Ввод параметров Загружения 5 |
|
Знакоперемен. Взаимоискл. «Подтвердить» «Закончить» |
0 |
Сформирована таблица РСУ. Ввод исходных данных завершен |
Примечания:
1) Для отображения характеристик конечных элементов (номеров узлов, типов и номеров конечных элементов, типов жесткости, нагрузок) включить соответствующие кнопки на панели «Флаги рисования». При необходимости отображения характеристик можно отключать и включать. При этом изменения на схеме происходят после команды «Перерисовать» на панели «Вид».