Расчет пространственной комбинированной системы Пример
Задачи и цели этого примера состоят в следующем.
Произвести расчет пространственной схемы пролетом 9 м и шагом колонн 12 м. Высота здания – 7,5 м. Колонны жестко защемлены. Сечение колонн – 50 х 75 см; толщина плит покрытия – 120 мм. Сечения арочных ферм – пояса из труб 146 х 6 мм, стойки и раскосы из труб 152 х 6 мм. Сечения двускатных ферм с параллельными поясами – пояса из тавров 20 БТ, раскосы из двух уголков 75 х 50 х 8 мм. Нагрузки: первое загружение – собственный вес, второе – нагрузка от снега величиной 0,08 т/м2 по всей плите покрытия, третье – снеговая на ¼ плиты покрытия величиной 0,12 т/м2.
|
Этапы и операции |
Команда и ее инстру-мент |
Ваши действия |
Рекомендации и комментарии |
|
16.1.Создание новой задачи |
 п.1.1 (1.18) |
В диалоговом окне «Признак схемы» задайте имя задачи: «пример16» и признак схемы: «5». |
|
|
16.2.Создание геометрической схемы |
|||
|
16.2.1.Создание арочной фермы пролетом 9 м |
 п.1.71 |
В диалоговом окне «Типы ферм» щелкните по кнопке с конфигурацией арочной (сегментной) фермы. В новом окне «Параметры ферм» щелкните по второй слева в нижнем ряду кнопке и задайте параметры: L = 9 м; Kf = 7. |
Щелкнув по кнопке Нарисовать, можно увидеть эскиз генерируемой фермы со всеми размерами. |
|
16.2.2.Выделение элементов верхнего пояса фермы |
  п.1.51, 1.47 |
С помощью левой клавиши мыши задайте замкнутый контур вокруг верхнего пояса. |
|
|
16.2.3.Создание оболочки покрытия |
 п.1.75 |
В диалоговом окне «Создание объектов перемещением образующей» задайте следующие параметры: n = 12, Y = 12 м. |
|
|
16.2.4.Отмена выделения |
 п.1.57 |
||
|
16.2.5.Выделение узлов и элементов фермы |
 п.1.54 |
Укажите на один из узлов фермы. |
|
|
16.2.6. |
Выведите на экран номера узлов. |
||
|
16.2.7.Копирование фермы по одному узлу |
  п.1.80, 1.80.2 |
Укажите на узел № 8, а затем поочередно укажите на узлы № 39, 43, 47. |
|
|
16.2.8.Отмена выделения |
п.1.57 |
||
|
16.2.9.Создание односкатной фермы с горизонтальными поясами |
п.1.71 |
В диалоговом окне «Типы ферм» щелкните по кнопке с конфигурацией односкатной фермы с горизонтальными поясами. В новом окне «Параметры ферм» щелкните по второй слева в верхнем ряду кнопке и задайте параметры: L = 12 м; H = 1.5 м; K = 12; -Угол поворота фермы относительно оси Z = 900; -Координаты желтого узла фермы Z = -1.5 м. |
|
|
16.2.10. |
Выделите созданную ферму аналогично п.16.2.5. |
||
|
16.2.11.Поворот фермы вокруг оси Y на 1800 |
  п.1.79, 1.79.4 |
В диалоговом окне «Перемещение объектов» активизируйте закладку «Перемещение поворотом» и задайте поворот вокруг оси Y на 1800, сняв активность со строки «Указать базовый узел». |
|
|
16.2.12.Копирова-ние односкатной фермы вдоль оси X на 9 м |
 п.1.80, 1.80.1 |
В диалоговом окне «Копирование объектов» активизируйте закладку «Копирование по параметрам» и введите следующие параметры: dx = 9 м, N = 1. |
|
|
16.2.13. |
Отмените выделение. |
||
|
16.2.14.Упаковка схемы |
 п.1.78 |
В диалоговом окне «Упаковка схемы» щелкните по кнопке Упаковать. |
|
|
16.2.15.Добавление колонн |
 п.1.70 |
В диалоговом окне «Создание плоских фрагментов и сетей» активизируйте закладку «Генерация рамы», затем задайте координаты первого узла по Z = -7.5 м и шаг КЭ вдоль второй оси. Шаг вдоль второй оси: L(м) – 6.00 N – 1. |
|
|
16.2.16. |
Выделите элемент колонны. |
||
|
16.2.17.Выделение узлов, принадлежащих элементу колонны |
 п.1.49 |
||
|
16.2.18.Копирова-ние элемента колонны по одному узлу |
п.1.80, 1.80.2 |
Укажите на узел № 249, а затем поочередно укажите на узлы № 234, 247 и 233. |
Чтобы выделить узел № 233, нужно поворачивать схему вокруг оси Z до тех пор, пока не будет виден этот узел (см. п. 14.7.4). |
|
16.2.19.Возврат схемы в начальное положение |
 п.1.42.1 |
||
|
16.2.20. |
Отмените выделение и упакуйте схему. |
||
|
16.3.Задание граничных условий |
|||
|
16.3.1. |
 п.1.33 |
Выведите на экран проекцию схемы на плоскость XZ. |
|
|
16.3.2. |
Выделите нижние узлы колонн. |
||
|
16.3.3.Назначение граничных условий в выделенных узлах |
 п.1.102 |
Выделенные узлы закрепите по всем направлениям. |
|
|
16.4.Задание жесткостей |
|||
|
16.4.1. |
 п.1.107 |
Выберите стандартный тип сечения «Брус». |
|
|
16.4.2.Задание параметров сечения «Брус» |
В диалоговом окне «Задание стандартного сечения» введите параметры сечения: Е = 3е6 т/м2; В = 50 см; Н = 75 см; Ro = 2.75 тс/м3. |
||
|
16.4.3.Выбор типа сечения «Труба» |
В диалоговом окне «Жесткости элементов» активизируйте закладку базы типовых сечений и выберите сечение «Труба». |
||
|
16.4.4.Задание параметров сечения «Труба» |
В диалоговом окне «Стальное сечение» задайте параметры сечения: -Сортамент – Труба бесшовная гарачекатанная, -Профиль – 146x6. |
||
|
16.4.5. |
Задайте параметры сечения «Труба 152х6» аналогично п. 16.4.3. и 16.4.4. |
||
|
16.4.6.Выбор типа сечения «Тавр» |
Выберите типовое сечение «Тавр». |
||
|
16.4.7.Задание параметров сечения «Тавр» |
В диалоговом окне «Стальное сечение» задайте параметры сечения: -Сортамент – Тавр с параллельными гранями полки типа Б, -Профиль – 20БТХ. |
||
|
16.4.8.Копирование сечения «4.Тавр 20БТХ» |
В списке жесткостей укажите на строку «4.Тавр 20БТХ» и щелкните по кнопке Копирование. |
||
|
16.4.9.Изменение параметров сечения «5.Тавр 20БТХ» |
В списке жесткостей укажите на строку «5.Тавр 20БТХ», щелкните по кнопке Изменить и в новом окне «Стальное сечение» дважды щелкните по кнопке Поворот. |
Тавровое сечение с полкой внизу мы назначим на нижний пояс двускатных ферм. |
|
|
16.4.10.Выбор типа сечения «Два уголка» |
Выберите типовое сечение «Два уголка». |
||
|
16.4.11.Задание параметров сечения «Два уголка» |
В диалоговом окне «Стальное сечение» задайте параметры сечения: -Сортамент – Уголок неравнополочный, -Профиль – 75 x 50 x 8. |
||
|
16.4.12.Выбор типа сечения «Пластины» |
Выберите сечение «Пластины». |
||
|
16.4.13.Задание параметров сечения «Пластины» |
В диалоговом окне «Задание жесткости для пластин» задайте параметры сечения: Е = 3е6 т/м2; V = 0.2; Н = 12 см; Ro = 2.75 тс/м3. |
||
|
16.4.14.Назначение жесткостей |
|||
|
16.4.14.1. |
Назначьте текущим тип жесткости «1.Брус 50 x 75». |
||
|
16.4.14.2.Проекция схемы на плоскость XY |
 п.1.34 |
||
|
16.4.14.3. |
 п.1.52 |
Выделите на расчетной схеме места, в которых расположены колонны. |
|
|
16.4.14.4.Возвраще-ние к изометрической проекции |
 п.1.32 |
||
|
16.4.14.5. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости. |
||
|
16.4.14.6. |
Назначьте текущим тип жесткости «2.Труба 146 x 6». |
||
|
16.4.14.7.Проекция схемы на плоскость XY |
п.1.34 |
||
|
16.4.14.8. |
п.1.51 |
Выделите места расположения арочных ферм. |
|
|
16.4.14.9. |
Выделите элементы колонн аналогично п.16.4.14.3. |
Таким образом, мы снимаем выделение с колонн. |
|
|
16.4.14.10.Возвраще-ние к изометрической проекции |
п.1.32 |
||
|
16.4.14.11.Вывод на экран фрагмента расчетной схемы |
п.1.37 |
Выполните команду Вид ? Фрагментация. |
|
|
16.4.14.12.Проекция схемы на плоскость XZ |
п.1.33 |
||
|
16.4.14.13. |
п.1.51, 1.47 |
Выделите элементы верхнего и нижнего поясов арочных ферм. |
Правильность выделения можно проверить на изометрической проекции. |
|
16.4.14.14. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости. |
||
|
16.4.14.15. |
Назначьте текущим тип жесткости «3.Труба 152 x 6». |
||
|
16.4.14.16. |
Выделите стояки и раскосы арочных ферм. |
||
|
16.4.14.17. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости. |
||
|
16.4.14.18.Восстановление полного изображения схемы |
п.1.39 |
Выполните команду Вид ? Восстановление конструкции. |
|
|
16.4.14.19. |
Назначьте текущим тип жесткости «4.Тавр 20БТХ». |
||
|
16.4.14.20. |
 п.1.53 |
Выделите места расположения элементов верхних поясов односкатных ферм. |
|
|
16.4.14.21. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости. |
||
|
16.4.14.22. |
Назначьте текущим тип жесткости «5.Тавр 20БТХ». |
||
|
16.4.14.23. |
п.1.53 |
Выделите места расположения элементов нижних поясов односкатных ферм. |
|
|
16.4.14.24. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости. |
||
|
16.4.14.25. |
Назначьте текущим тип жесткости «6.Два уголка 75 x 50 x 8». |
||
|
16.4.14.26.Выделе-ние раскосов односкатных ферм |
п.1.52, 1.51 |
Выделите места расположения горизонтальных и вертикальных элементов односкатных ферм, а затем места расположения всех элементов односкатных ферм. |
Сначала выделяются вертикальные и горизонтальные элементы, а затем наклонные. |
|
16.4.14.27. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости. |
||
|
16.4.14.28. |
Назначьте текущим тип жесткости «7.Пластина Н 12». |
||
|
16.4.14.29. |
Выделите все элементы схемы. |
||
|
16.4.14.30. |
Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости, а затем в окне «Предупреждение» щелкните по кнопке «ОК». |
По ходу задания исходных данных программа выполняет контроль правильности выполняемых операций. |
|
|
16.4.14.31. |
Отмените выделение. |
||
|
16.5.Задание нагрузок |
|||
|
16.5.1. |
Назначьте элементам схемы нагрузку от собственного веса. |
||
|
16.5.2. |
Переключитесь на второе загружение. |
||
|
16.5.3.Выделение элементов покрытия |
  п.1.63, 1.63.2 |
В диалоговом окне «ПолиФильтр» активизируйте закладку «Фильтр для элементов». После этого активизируйте строку «По виду КЭ» и в активизировавшемся поле укажите на строку «Четырехузловые КЭ (пластины)» и щелкните по кнопке Применить. |
|
|
16.5.4.Задание снеговой нагрузки на всю плиту покрытия |
 п.1.115 |
В диалоговом окне «Задание нагрузок» активизируйте закладку «Нагрузки на пластины». Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно «Параметры местной нагрузки». В этом окне задайте интенсивность нагрузки P = 0.08 тс/м2. |
|
|
16.5.5. |
Переключитесь на третье загружение. |
||
|
16.5.6.Проекция схемы на плоскость XY |
п.1.34 |
||
|
16.5.7. |
Выделите ¼ часть покрытия. |
||
|
16.5.8.Задание нагрузки от снега на выделенный фрагмент схемы |
В диалоговом окне «Задание нагрузок» щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно «Параметры местной нагрузки». В этом окне задайте интенсивность нагрузки P = 0.12 тс/м2. |
||
|
Далее следует запуск задачи на расчет, переход в режим визуализации результатов расчета, вывод на экран деформированной схемы, эпюр усилий и изополей напряжений. |
|||
