Лира. Версия 9. Руководство пользователя

          

Расчет цилиндрического резервуара Пример


Этим примером демонстрируется расчет железобетонного цилиндрического резервуара, покоящегося на фундаменте на естественном основании. Цели и задачи примера - показать следующее:

  • технику расчета цилиндрической оболочки;
  • задание нагрузок, действующих на оболочку;
  • вычисление нагрузок, действующих на фундамент;
  • использование в расчете локальной системы координат.
  • В примере рассматривается  расчет железобетонного резервуара радиусом R = 2 м и высотой H= 3 м, толщина оболочки – d = 15 см. Резервуар имеет днище толщиной

    h = 20 см. Расчет производится на нагрузку от внутреннего давления воды.


    Этапы и операции

    Команда и ее инстру-мент

    Ваши действия

    Рекомендации и комментарии

    14.1.Создание новой задачи

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.1

    (1.18)

    В диалоговом окне «Признак схемы» задайте имя задачи: «Пример14» и признак схемы: «5».


    14.2.Создание стенок резервуара

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.74

    В диалоговом окне «Поверхности вращения» задайте необходимые для генерации цилиндра параметры:

    R = 2 м; H = 3 м; n1 = 20; n2 = 9; fi = 900.

    Остальные параметры примите по умолчанию.

    В силу симметрии рассчитывается четверть конструкции, наложив при этом связи симметрии на плоскости отсечения.

    14.3.Создание днища резервуара

    В диалоговом окне «Поверхности вращения» активизируйте закладку генерации конуса и задайте параметры:

    r = 0 м; R = 2 м; H = 0 м; n1 = 10; n2 = 9;

    fi = 900.

    14.4.Упаковка схемы

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.78

    В диалоговом окне «Упаковка схемы» щелкните по кнопке Упаковать.

    Этапы и операции

    Команда и ее инстру-мент

    Ваши действия

    Рекомендации и комментарии

    14.5.Назначение локальной системы координат узлам расчетной схемы

    14.5.1.Отметка всех узлов схемы, за исключением центрального узла днища с № 301

    Расчет цилиндрического резервуара Пример
    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.63,

    1.63.1

    В диалоговом окне «ПолиФильтр» активизируйте закладку «Фильтр для узлов». После этого активизируйте строку «По номерам узлов» и в активизировавшемся поле введите номера узлов 1 – 300 и щелкните по кнопке Применить.

    14.5.2.Назначение локальных осей узлов

    п.1.94

    В диалоговом окне «Локальные оси узлов» снимите активность с координаты Z2 и щелкните по кнопке Применить.

    Таким образом, мы задаем координату точки, от которой будут стремиться местные оси X (координата Z переменна по высоте и поэтому мы снимаем активность с соответствующего окна).

    14.6.Задание жесткостей

    14.6.1.

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.107

    Выберите тип сечения «Пластины».

    14.6.1.1.Задание параметров сечения «Пластины»

    В диалоговом окне «Задание жесткости для пластин» задайте параметры сечения:

    - модуль упругости – Е = 3е6 т/м2;

    - коэф. Пуассона – V = 0.2;

    -толщина плиты – Н = 20 см.

    14.6.1.2.Копирова-ние жесткости «1.Пластина Н 20»

    В диалоговом окне «Жесткости элементов» выделите строку «1.Пластина Н 20» и щелкните по кнопке Копирование.

    14.6.1.3.Изменение параметров сечения «2.Пластина Н 20»

    В диалоговом окне «Жесткости элементов» выделите строку «2.Пластина Н 20» и щелкните по кнопке Изменить. В новом окне «Задание жесткости для пластин» задайте новые параметры сечения:

    -толщина плиты – Н = 15 см.

    14.6.2.Назначение жесткостей

    14.6.2.1.

    Назначьте текущим тип жесткости «1.Пластина Н 20».

    14.6.2.2.Проекция схемы на плоскость XZ

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.33

    14.6.2.3.

    Выделите элементы днища.

    14.6.2.4.

    Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости.

    14.6.2.5.

    Назначьте текущим тип жесткости «2.Пластина Н 15».

    14.6.2.6.Выделение элементов стенки

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.51

    Сначала выделите элементы днища, а затем все элементы.

    После повторного выделения с элементов днища снимается отметка.

    14.6.2.7.

    Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости.

    14.7.Задание граничных условий

    14.7.1.

    Выделите все узлы схемы.

    14.7.2.Назначение граничных условий в выделенных узлах

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.102

    Узлы расчетной схемы закрепите по локальным направлениям: Y, UX и UZ.

    Эти направления соответствуют связям симметрии на плоскости отсечения.

    14.7.3.Изображение изометрической проекции схемы

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.32

    14.7.4.Положитель-ный поворот схемы вокруг оси Z

    Расчет цилиндрического резервуара Пример
    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.42,

    1.42.6

    Поворачивайте схему до тех пор, пока не будут отчетливо видны узлы стыковки днища со стенкой.

    14.7.5.

    Выделите узлы стыковки днища со стенкой.

    14.7.6.Назначение граничных условий в выделенных узлах

    Узлы стыковки закрепите по направлению Z.

    14.8.Задание нагрузок

    14.8.1.

    Выделите элементы днища.

    14.8.2.Задание давления на днище резервуара

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.115

    В диалоговом окне «Задание нагрузок» активизируйте закладку «Нагрузки на пластины». Затем радио-кнопками укажите систему координат «Глобальная», направление – вдоль оси «Z». Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно «Параметры местной нагрузки». В этом окне введите интенсивность нагрузки P = 3 тс/м2.

    14.8.3.Задание нагрузки на стенки резервуара

    Нагрузки назначьте ступенчато по высоте, последовательно выделяя и назначая равномерно распределенную нагрузку на каждый ряд конечных элементов, снизу вверх, по направлению местной оси Z.

    1-й ряд - Р = -2.925тс/м2;

    2-й - Р = -2.775тс/ м2;

    3-й Р = -2.625тс/ м2;

    4-й Р = -2.475тс/ м2;

    5-й Р = -2.325тс/ м2;

    6-й Р = -2.175тс/ м2;

    7-й Р = -2.025тс/ м2;

    8-й Р = -1.875тс/ м2;

    9-й Р = -1.725тс/ м2;

    10-й Р = -1.575тс/ м2;

    11-й Р = -1.425тс/ м2;

    12-й Р = -1.275тс/ м2;

    13-й Р = -1.125тс/ м2;

    14-й Р = -0.975тс/ м2;

    15-й Р = -0.825тс/ м2;

    16-й Р = -0.675тс/ м2;

    17-й Р = -0.525тс/ м2;

    18-й Р = -0.375тс/ м2;

    19-й Р = -0.225тс/ м2;

    20-й Р = -0.075тс/ м2.

    14.9.

    Запустите задачу на расчет и перейдите в режим визуализации результатов расчета.

    14.10.Вывод изополей деформаций по направлению локальной оси X на деформированной стенке резервуара

    14.10.1.

    Отметьте все узлы и элементы днища.

    14.10.2.Выполнение инверсной фрагментации

    п.1.38

    Выполните команду Вид ? Инверсная фрагментация.

    На экране остаются только невыделенные узлы и элементы (стенка резервуара).

    14.10.3.Вывод деформированной схемы

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.168

    14.10.4.Вывод изополей перемещений по направлению локальной оси X

    Расчет цилиндрического резервуара Пример
    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.176,

    1.176.7

    14.10.5.Изображе-ние проекции на плоскость YZ

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.35

    14.10.6.Восстановление первоначального вида схемы

    п.1.39

    Выполните команду Вид ?

    Восстановление конструкции.

    14.11.Вывод изополей вертикальных перемещений днища на деформированной схеме

    14.11.1.

    Отметьте все узлы и элементы днища.

    14.11.2.Вывод на экран фрагмента расчетной схемы

    п.1.37

    Выполните команду Вид ?

    Фрагментация.

    14.11.3.Вывод изополей перемещений по направлению глобальной оси Z

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.176.3

    14.11.4.Восстановление первоначального вида схемы

    п.1.39

    Выполните команду Вид ?

    Восстановление конструкции.

    14.11.5.Возвраще-ние к исходной схеме

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.167

    14.12.Вывод напряжений в нижней части стенки резервуара

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.59

    Укажите курсором на один из элементов нижней части стенки резервуара.

    14.13.Вычисление нагрузки на фрагмент

    14.13.1.

    Выделите узлы стыковки днища со стенкой и элементы стенки, для которых эти узлы являются общими.

    14.13.2.Вызов панели инструментов «ФРАГМЕНТ»

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.191

    14.13.3.Вычисление нагрузки на фрагмент

    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.191.2

    В диалоговом окне «Параметры расчетного процессора» щелкните по кнопке Подтвердить.

    14.14.Просмотр таблицы нагрузок на фрагмент

    п.1.207

    В диалоговом окне «Стандартные таблицы» укажите на строку «Нагрузка на фрагмент» и щелкните по кнопке Создать.

    14.15.Вывод на экран нагрузок на фрагмент (сила по X)

    Расчет цилиндрического резервуара Пример
    Расчет цилиндрического резервуара Пример

    п.1.192,

    1.192.1




    Содержание раздела