Материал: 2374
С |
|
|
|
||||
Методика выполнен я |
|
|
|
||||
1. |
В папке Мои документы создайте папку ЛР2-ферма. |
||||||
2. |
В тетради по лабораторным работам напишите название работы, перечертите схему и |
||||||
|
Если |
|
|||||
исходные данные. |
|
|
|
|
|
||
3. |
При создан проекта задать: в поле «Наименование» - Лабораторная работа 2, в поле |
||||||
«Организац я» - номер группы |
фамилия, в поле «Объект» -Ферма; задайте единицы измерения |
||||||
входных данных, |
|
т п схемы - |
|
|
|||
Тип схемы « Плоская шарн рно-стержневая система», имя файла проекта Ir2-l.spr. |
|||||||
|
|
отображается |
|||||
Запишите в тетради: « |
элементы конструкции расположены в плоскости XOZ и шарнирно |
||||||
соединены между собой, задается а) тип КЭ=1, стержень плоской фермы, б) тип РС=1 плоская |
|||||||
шарнирно-стержневая стема. |
элементы конструкции расположены в плоскости XOZ и |
||||||
жестко соед нены между со ой, то задается а) тип КЭ=2, стержень плоской рамы, б) тип РС=2 |
|||||||
плоская рама. Т п |
|
|
А |
||||
элементов схемы |
|
|
|
||||
|
|
|
|
кнопкой |
на панели фильтров. |
||
4. |
Войти в раздел «Расчетная схема» - вкладка «Схема». |
||||||
5. |
Щелкнуть по кнопке |
|
«Генерация прототипа фермы». Появится меню с вариантами |
||||
конфигурации поясов ферм. |
|
|
|
||||
6. |
Выбрать в раскрывающемся списке «Очертание поясов фермы» вариант |
||||||
«Ферма с параллельными поясами» и елевой стороны выбрать из предлагаемых вариантов |
|||||||
решетки треугольную, наиболее отвечающую заданию (нижняя). |
|||||||
7. |
Задать исходные данные - размеры фермы (L, Н) и число панелей нижнего |
||||||
пояса. Щелкнуть |
|
по |
кнопке |
|
|
И |
|
|
|
«ПредварительныйДпросмотр», посмотреть на очертания |
|||||
создаваемой фермы. Закрыть окно просмотра. Закрыть диалоговое окно по ОК.
31
8. В рабочей области появится расчетная схема ферма. Если параметры фермы введены с ошибками, то можно еще раз нажать на кнопку «Генерация прототипа фермы», подтвердить запрос на удаление существующей схемы и повторить ввод.
Си б
15.Вернуться на вкладку «АЗагружения». Задать равноценную распределенную нагрузку. Для
чего:
— определить длину верхнего пояса; Д
— подсчитать суммарную величину нагрузки, сложив все сосредоточенные нагрузки;
— определить величину равномерно распределенной нагрузки, разделив суммарную нагрузку на длину верхнего пояса;
— приложить полученную нагрузку на элементы верхнего пояса фермы (при необходимости
использовать экспресс-настройку);
— сохранить загружение под именем «РаспределеннаяИнагрузка». Вставить в отчет отображение расчетной схемы с номерами узлов, элементов и распределенной нагрузкой.
16.Выполнить расчет. В протоколе расчета найти раздел «Суммарные внешние нагрузки на основную схему». Убедиться, что суммарная нагрузка от обоих за-гружений одинаковая.
17.Войти в «Графический анализ» и отобразить оцифрованную эпюру усилий от сосредоточенных нагрузок (какие усилия возникают в стержнях фермы?)
Запишите в тетради «Для изменения выходных единиц измерения используется команда меню Настройки - Настройки... - Единицы измерения результатов».
18.Найти и записать в отчете и в тетради максимальное сжимающее и максимальное растягивающее усилия, а также номера стержней, в которых они возникают.
19.Отобразить оцифрованную эпюру усилий от распределенной нагрузки. Вставить в отчет. Сравнить усилия, возникающие в стержнях фермы от распределенной нагрузки, с усилиями от сосредоточенной. Результаты сравнения записать в отчет и в тетрадь.
32
20. Отобразить деформированную схему фермы (суммарное перемещение) и найти узел, переместившийся на наибольшее расстояние. Определить чему равно перемещение этого узла, в чем оно измеряется? Такие большие перемещения получились потому, что жесткости стержней были заданы условно. Чтобы получить реальные перемещения, необходимо указать реальные жесткости.
Запишите в тетради «Для задания жесткостей из металлопроката в окне назначения жесткостей выбрать переключатель «Профили металлопроката» и на вкладке «Профили металлопроката» выбрать а)тип материала, б) если необходимо, тип Запишите в тетради «Для задания жесткостей из металлопроката в окне назначения жесткостей
выбрать переключатель «Профили металлопроката» и на вкладке «Профили металлопроката» выбрать а)т п матер ала, б) если необходимо, тип составного сечения с толщиной фасонки, в) в списке сортаментов справа выбрать тип сортамента и нужное сечение. Характеристики
выбранного сечен я можно |
|
|
Характерист ки посмотреть нажав по кнопке в сечения J в диалоговом окне. |
||
Отобразить на PC номера жесткостей элементов фильтров панели |
||
С |
|
|
30. |
Для создан я жестк х узлов сопряжения элементов необходимо сменить тип схемы и тип |
|
конечных элементов. Для смены |
схемы выйдите в экран управления проектом и в меню |
|
|
типа |
|
«Настройки» - «Идент ф кац онные данные проекта» выберите тип схемы 2 "Плоская рама".
31. |
мен ть т п КЭ на 2. Для этого на вкладке «Назначения» щелкнуть по кнопке |
||
|
«Назначен е т пов КЭ». В появившемся окне выбрать тип КЭ 2 «Стержень плоской |
||
рамы», потом в граф ческой о ласти указать все элементы и |
|
||
щелкнуть по |
б. Проверить правильность задания кнопкой |
фильтров. |
|
32.Выполнить расчет.
33.Отобразить исходную и деформированную схему фермы с выводом значений перемещений от узловых нагрузок. Вставить в отчет. Написать вывод о том, как изменились деформации, когда PC вместо фермы заменилась на раму на панели
34.Отобразить оцифрованную эпюру продольных усилий от узловой нагрузки и вставить её в
отчет.
35.Оценить процент изменения усилий и деформаций по сравнению с шарнирной схемой. Вставить результаты анализа в отчет и записать в тетрадь.
36.Отобразить оцифрованную эпюру моментов от узловой нагрузки и вставить её в отчет. Как вы считаете, можно ли их не учитывать? Ответ вставить в отчет и записать в тетрадь.
37.Отобразить оцифрованную эпюру продольных усилий от распределенной нагрузки и вставить её в отчет.
38.Оценить процент изменения усилий по сравнению с шарнирной схемой (п.30). Вставить в отчет результаты анализа и записать в тетрадь.
39.Отобразить оцифрованную эпюру моментов от распределенной нагрузки и вставить её в отчет. Как вы считаете, можно ли их не учитывать? Ответ вставить в отчет и записать в тетрадь.
40.Сделать общий вывод о возможности применения шарнирной и жесткой схемы для расчета ферм. Вывод вставить в отчет и записать в тетрадь.АИ
33
Лабораторная работа № 7
Разработка вариантов конструктивных решений плит и панелей из полимерных материалов со сплошным срединным слоем. Изучение основных положений расчета
Цель: Изучить сейсмозащиту здания с применением защитного рва и использование легких конструктивных решений плит и панелей из полимерных материалов со сплошным срединным слоем для снижнгия массы сооружения. Изучить влияние разрывности грунтового основания на распределение внутренних усилий в сооружении при горизонтальном динамическом воздействии на верхние слои грунта.
Методика выполнен я: Существуют различные дорогостоящие сейсмоизолирующис устройства, которые обычно устанавливаются внутри здания. В данной статье рассматривается защитное устройство вне пределов здания в виде траншеи. Исследования выполнены на
примерах для слабого грунта, т. |
. грунта III категории (Е = 1,1*107 Па, ц = 0,3, р =1,6 т/м3) и |
Сгрунта II категор (Е = 5-107 Па, = 0,27, р = 1,8 т/м3). Выявлен эффект существенного |
|
снижения изг бных ус л й в верхнем строении в зависимости от параметров траншеи и |
|
близости ее к сооружен ю. |
|
Исходная задача. В качестве |
ъекта исследований было рассмотрено реальное трехэтажнос |
здание, расчетная схема которого принималась в виде консольного стержня с тремя |
|
т/м3) представляембмассивом 50x100 м2 толщиной 1 м, в котором заделан расчетный стержень. Фундамент сооружения - изги ный элемент длиной 14 м, шириной и высотой 1 м. Возмущающее воздействие представляет со ой гармоническую нагрузку с амплитудой Р = 100 т и частотой 0 = 40 рад/с, действующую горизонтально вдоль поверхности грунта. Расчетная схема приведена на рис. 1.
массами. Жссткостныс параметры стержня соответствуют жесткостным |
|
сосредоточенными |
|
параметрам всего сооружен я в рассматриваемом направлении. Высота этажа h = 8,25 м, А = |
|
8,45 м2, J = = 5,9522 м4, m1 = m2 =802,4 т, m3 = 730,5 т. Материал - бетон Е = 3,25*104 МПа, |
= |
0,2. Задачу решаем в плоской постановке. Грунт III категории (Е = 1,1*107 Па, = 0,3, |
=1,6 |
А Д
Втабл. 1 приведены эпюры изгибающих моментов для первойИвынужденной формы колебаний при разной удаленности траншеи от основания сооружения.
Эпюры (табл. 1) свидетельствуют, что очень далеко (35^0 м) от сооружения траншею (ров) делать нецелесообразно. Чем ближе расположен ров к фундаменту, тем меньше возникающие изгибные усилия в верхнем строении. Так, в случае, когда ров находится на расстоянии 23 м от фундамента сооружения, изгибающий момент уменьшается в среднем на 11 % по сравнению с сооружением без рва. Когда ров расположен на расстоянии 1 м от фундамента, максимальный изгибающий момент уменьшается почти на 28 %.
Взависимости от удаленности траншеи от основания изменяются частоты собственных колебаний сооружения. В табл, 1 приведены только первые (минимальные) частоты. С приближением траншеи к сооружению частота несущественно, но вес же уменьшается.
34
Вслучае, когда ров расположен на расстоянии 1 м от фундамента, минимальная частота собственных колебаний уменьшается на 7,3 %.
Втабл. 2 приведены эпюры изгибающих моментов для первой вынужденной формы колебаний при разной глубине траншеи, расположенной на расстоянии 1 м от основания сооружения.
Таблица 1-8
Страншеи Расстояние от бдо основания здания
Минимальная проанализированная глубина траншеи составила 1 м. При такой глубине эффект от нее составил 4 % (для сравнения при глубине 6 м - 11 %). Каждое углубление траншеи на 1 м приводит к уменьшению максимального изгибающего момента в строении в среднем на 7 %. С углублением траншеи частота собственных колебаний уменьшается. В случае, когда ров имеет
А Д И
глубину 1 м, минимальная частота собственных колебаний уменьшается незначительно (на 0,6 %), для глубины 6 м - на 7,3 %, для глубины 7 м - на 8,3 %, для глубины 8 м - на 9 %.
35