Курсовая работа. Расчет рамы на устойчивость и сейсмические воздействия

Цель:

• на простейшем примере продемонстрировать основные этапы задания исходной информации для оценки устойчивости и динамики сооружений;
• показать результаты динамического расчета;
• оценить частоты и формы собственных колебаний сооружения;
• произвести расчет плоской рамы на статические и динамические воздействия;
• произвести расчет устойчивости;
• выполнить проверку стальных сечений элементов рамы.

6.1 Исходные данные:

Схема рамы и ее закрепление показаны на Рис. 6.1.

Сечения элементов:

· средние колонны – швеллер № 40У;

· крайние колонны – двутавр № 60;

· балка настила – двутавр № 36;

· верхний и нижний пояс фермы – коробка 300 x 300 x 2;

· стойки и раскосы фермы – коробка 50 x 50 x 2.

Нагрузки:

· загружение 1 – нагрузка от собственного веса,

· загружение 2 – нагрузка от оборудования,

· загружение 3 – статическая ветровая нагрузка,

· загружение 4 – гармоническое динамическое воздействие,

· загружение 5 – сейсмическое воздействие.

Рис. 6.1 Расчетная схема поперечника здания.

Создание задачи

Для того чтобы начать работу с ПК ЛИРА 10.4, выполните следующую команду Windows:

Пуск Программы (Все программы) Lira Soft Lira 10.4 LIRA 10.4x86 (LIRA 10.4x64).

После запуска ПК ЛИРА 10.4 открывается редактор начальной загрузки, который позволяет:

· Создать новый проект;

· Открыть недавно использовавшиеся проекты;

· Открыть или импортировать проекты хранящиеся на компьютере;

· Выполнить пакетный расчет.

Для создания нового проекта:

· Активируйте закладку Создать новый проект в режиме начальной загрузки или выполните пункт меню Файл → Новый (кнопка на панели инструментов).

· Задайте следующие Параметры проекта (Рис. 6.2):

o имя создаваемой задачи – Пример3;

o описание задачи – Расчет рамы промышленного здания;

o признак схемы - Плоская рама (Х,Z,UY);

· После этого необходимо нажать кнопку Создать.

Рис. 6.2 Редактор начальной загрузки.

Примечение: путь к папке, в которую будет сохранена задача (по умолчанию папка FEMProject) выбирается из Сервис → Настройки среды → Расположение → Каталоги → Рабочий.

Создание геометрической схемы

· Войдите в режим Добавить пространственную раму с помощью меню Схема → Добавить пространственную раму (кнопка на панели инструментов);

· В панели активного режима задайте параметры рамы (Рис. 6.3);

· После этого щелкните по кнопке Использовать фрагмент;

· Затем с помощью курсора мыши необходимо созданный фрагмент добавить к расчетной схеме. Для этого нужно курсор мыши подвести к пересечению точечных линий на сети построений (это точка (0;0;0) глобальной системы координат) и при возникновении значка подтвердить щелчком мыши точку вставки фрагмента схемы;

· Смасштабировать схему можно с помощью меню Вид → Вписать в окно (кнопка на панели инструментов);

Рис. 6.3 Задание параметров расчетной схемы.

· Для сохранения информации о расчетной схеме выполните пункт меню Файл → Сохранить (кнопка на панели инструментов).

Вывод на экран номеров узлов и элементов:

· Выполните пункт меню Вид → Изменить атрибуты представления модели (кнопка на панели инструментов);

· В панели активного режима Атрибуты представления в ветке Элементы установите флажок Номер;

· После этого в ветке Узлы установите флажок Номер;

· Уберите флажок с Использовать выделенные объекты;

· Щелкните по кнопке Назначить.

На Рис. 6.4 представлена полученная схема.

Рис. 6.4 Нумерация узлов и элементов расчетной схемы.

Корректировка схемы

· Выполните пункт меню Выбор → Выбрать объекты (кнопка на панели инструментов);

· С помощью курсора выделите узлы № 3 и 2 (узлы окрашиваются в красный цвет).

Примечание: по умолчанию отметка узлов выполняется с помощью прямоугольной рамки, при движении рамки налево элементы и узлы выделяются полным попаданием либо касанием, а при движении рамки направо только полным попаданием. Есть возможность выделять с помощью полигона кнопка на панели активного режима Параметры выбора объектов или же с помощью одиночной отметки кнопка на панели активного режима Параметры выбора объектов.

· С помощью пункта меню Правка → Удалить выделенное (кнопка на панели инструментов) удалите выделенные узлы (обратите внимание, что при удалении узлов автоматически удаляются прилегающие к ним элементы);

· Выполните пункт меню Выбор → Выбрать объекты (кнопка на панели инструментов);

· С помощью курсора выделите элементы № 2 и 3 (элементы окрашиваются в красный цвет);

· С помощью пункта меню Схема → Назначить шарниры (кнопка на панели инструментов) вызовите режим Назначить шарниры (Рис. 6.5);

· В панели активного режима с помощью установки флажков укажите узлы и направления , по которым снимается жесткость связи одного из концов стержня с узлом схемы (примыкание ко 2-му узлу выделенных элементов, поворот относительно Y);

· После этого щелкните по кнопке Назначить.

Рис. 6.5 Панель активного режима Назначить шарниры.

Установка фермы на раму

· С помощью пункта меню Схема → Добавить ферму (кнопка на панели инструментов) вызовите режим Добавить ферму;

· На панели активного режима выберите конфигурацию фермы по очертанию поясов – параболическая;

· После этого задайте параметры фермы:

o Высота фермы (h) = 0 м;

o Расстояние до конька (L) = 6 м;

o Отметка конька (H) = 2 м;

o Плоскость построения – XoZ.

· Заполните Таблицу панелей, указывая количество повторов (панели фермы разные, поэтому для каждой нужно задать свой шаблон):

Панель №1: длина – 2 м, повторов 1.

Используя Шаблон для рисования панелей, создайте шаблон вручную (Рис. 6.6).

Рис. 6.6 Задание параметров панели №1.

Панель №2: длина – 2 м, повторов – 1.

Используя Шаблон для рисования панелей, создайте шаблон вручную (Рис. 6.7).

Рис. 6.7 Задание параметров панели №2.

Панель №3: длина – 2 м, повторов – 1.

Используя Шаблон для рисования панелей, создайте шаблон вручную (Рис. 6.8).

Рис. 6.8 Задание параметров панели №3.

Панель №4: длина – 2 м, повторов – 1.

Используя Шаблон для рисования панелей, создайте шаблон вручную (Рис. 6.9).

Рис. 6.9 Задание параметров панели №4.

Панель №5: длина – 2 м, повторов – 1.

Используя Шаблон для рисования панелей, создайте шаблон вручную (Рис. 6.10).

Рис. 6.10 Задание параметров панели №5.

Панель №6: длина – 2 м, повторов – 1.

Используя Шаблон для рисования панелей, создайте шаблон вручную (Рис. 6.11).

Рис. 6.11 Задание параметров панели №6.

· После этого щелкните по кнопке Использовать фрагмент;

· В выпадающем окне Привязка и расположение фрагмента выберите тип вставки - используя 1 точку;

· Затем необходимо созданный фрагмент добавить к расчетной схеме. Для этого нужно курсор мыши подвести к узлу №2 (верхний левый узел рамы) и при возникновении значка подтвердить щелчком мыши точку вставки фрагмента схемы .

6.3 Упаковка схемы

· Выполните пункт меню Вид → Изменить атрибуты представления модели (кнопка на панели инструментов);

· В панели активного режима Атрибуты представления в ветке Элементы установите флажок Номер;

· После этого в ветке Узлы установите флажок Номер;

· Уберите флажок с Использовать выделенные объекты;

· Щелкните по кнопке Назначить;

· Выделите элементы №10 и 14 с помощью курсора;

· Выберите пункт меню Правка → Объединение КЭ (кнопка на панели инструментов);

· В панели активного режима Объединение КЭ в ветке Объединение стержней выберите Выполнить объединение;

· Аналогично объедините стержни №17 и 21; №24 и 26;

· С помощью меню Правка → Упаковать модель (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Упаковка модели (Рис. 6.12);

· В этом окне щелкните по кнопке Упаковать (упаковка схемы проводится для сшивки совпадающих узлов и элементов, а также для безвозвратного исключения из расчетной схемы удаленных узлов и элементов).

Получим геометрическую схему, показанную на Рис. 6.13.

Рис. 6.12 Упаковка модели.

Рис. 6.13 Расчетная схема рамы с номерами узлов и элементов.

6.4 Смена типа конечных элементов для элементов фермы

· Выделите все элементы фермы;

· С помощью меню Схема → Изменить тип К.Э. (кнопка на панели инструментов) вызовите панель активного режима Изменить тип К.Э. (рис. Рис. 6.14);

· В панели активного режима отметьте радио-кнопкой Стержневые К.Э.;

· В списке Доступные типы К.Э. выберите (4) КЭ ферменного стержня;

· Щелкните по кнопке Изменить;

· Чтобы снять выделение с узлов выберите Выбор → Снять выбор со всех узлов и элементов (кнопка на панели инструментов).

Рис. 6.14 Панель активного режима Изменить тип К.Э.

6.5 Задание расчетных сечений элементов ригелей

· Выделите на схеме горизонтальные элементы № 5-7;

· С помощью меню Схема → Назначить стержням число расчетных сечений (кнопка на панели инструментов) вызовите панель активного режима Число расчетных сечений стержней (Рис. 6.15);

· В панели активного режима задайте количество расчетных сечений N = 5;

· Щелкните по кнопке Назначить.

Рис. 6.15 Задание расчетных сечений элементов ригелей.

6.6 Назначение раскреплений в узлах изгибаемых моментов

· Выделите горизонтальные элементы № 5-7;

· С помощью пункта меню Конструирование → Установить раскрепление для прогибов (кнопка на панели инструментов) вызовите панель активного режима Установить раскрепление для прогибов (Рис. 6.16);

· Отметьте флажками направления для узла № 1 – Y1, Z1; для узла № 2 – Y1, Z1;

· Политика установки раскрепления – В указанных узлах каждого выделенного конструктивного или конечного элемента;

· Щелкните по кнопке Установить;

· Чтобы снять выделение с узлов выберите Выбор → Снять выбор со всех узлов и элементов (кнопка на панели инструментов).

Рис. 6.16 Задание раскреплений для прогибов.

6.7 Задание граничных условий

· Выделите узлы №10 и 7 (нижние узлы крайних колон) с помощью курсора;

· С помощью пункта меню Схема → Назначить связи (кнопка на панели инструментов) вызовите панель активного режима Назначить связи;

· В этом диалоговом окне отметьте направления по которым запрещено перемещение узла (Х, Z, UY) (Рис. 6.17);

· Щелкните по кнопке Закрепить;

· Аналогично выделите узлы № 9 и 8 (нижние узлы средних колон) с помощью курсора и отметьте направления по которым запрещено перемещение узлов (X, Z) ;

· Щелкните по кнопке Закрепить.

Рис. 6.17 Панель активного режима Назначить связи.

6.8 Задание сечений

· С помощью меню Редакторы → Редактор сечений/жесткостей (кнопка на панели инструментов) перейдите в режим Редактор сечений/жесткостей;

· Выберите щелчком мыши из категории Стальные сечения тип сечения Швеллер прокатный (на экран выводится панель для задания параметров выбранного сечения);

· В категории Стальные сечения стержней задайте параметры сечения:

o в списке Таблица сортамента выберите – ГОСТ 8240-97 Швеллеры с уклоном внутренних граней полок;

o профиль – 40У.

· В категории Стальные сечения выберите тип сечения Двутавр прокатный, и задайте параметры сечения:

o в списке Таблица сортамента выберите – ГОСТ 8239-72* Двутавр с непараллельными гранями полок;

o профиль – 60.

· Еще раз в категории Стальные сечения выберите тип сечения Двутавр прокатный, и задайте параметры сечения:

o в списке Таблица сортамента выберите – ГОСТ 8239-72* Двутавр с непараллельными гранями полок;

o профиль – 36.

· В категории Стальные сечения выберите тип сечения Коробка прокатная, и задайте параметры сечения:

o в списке Таблица сортамента выберите – ГОСТ 30245-2003 Гнутый сварной замкнутый квадратный профиль;

o профиль – 300х300х12.

· Далее в списке типов сечений с помощью курсора выделите строку 4.Коробка 300х300х12;

· Скопируйте текущее сечение с помощью кнопки ;

· После этого в списке типов сечений выделите строку 5. Коробка 300х300х12 и смените Профиль короба на 50х50х2.

· Для просмотра исходных данных другого сечения сделайте его активным в списке сечений (Рис. 6.18).

· Для выхода из Редактора сечений/жесткостей щелкните мышкой по вкладке Главный вид.

Рис. 6.18 Редактор сечений/жесткостей.

6.9 Задание материала

· С помощью меню Редакторы → Редактор материалов (кнопка на панели инструментов) перейдите в Редактор материалов (Рис. 6.19);

· Выберите из категории Материал из базы данных → Стальной прокат из базы данных → ГОСТ 27772-88;

· Тип проката – Фасонный;

· Марка стали – С235;

· Нормы – СНиП-ІІ-23-81*;

· Для выхода из Редактора материалов щелкните мышкой по вкладке Главный вид.

Рис. 6.19 Редактор материалов.

6.10 Задание параметров конструирования

· С помощью меню Редакторы → Редактор параметров конструирования (кнопка на панели инструментов), перейдите в редактор параметров конструирования.

· Задание параметров конструирования для средних колонн

· Выберите в категории Стальные элементы и выпадающем списке Параметры конструирования: швеллер;

· Нормативный документ – СНиП II-23-81*;

· На панели Параметры конструирования стальных стержней в Описании впишите – Средние колонны;

· В разделе Первое придельное состояние задайте (Рис. 6.20):

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Коэффициент условий работы по прочности γс=1;

o Коэффициент условий работы по устойчивости γс=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Y1, μy=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Z1, μz=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Фb, μb=0,85;

o Схема работы относительно Фb – балочная, Количество закреплений сжатого пояса в плоскости минимальной жесткости – Два и больше закреплений делящих пролет на ровные части;

· В разделе Второе предельное состояние задайте:

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Отметьте Проверка по гибкости;

o В категории Сжатые элементы выберите – Основные колонны, пояса и опорные раскосы стропильных ферм – 180-60α;

o Растянутые элементы – 300.

Рис. 6.20 Редактор параметров конструирования средних колонн.

Задание параметров конструирования для крайних колонн

· Выберите в категории Стальные элементы и выпадающем списке Параметры конструирования: двутавр;

· Нормативный документ – СНиП II-23-81*;

· На панели Параметры конструирования стальных стержней в Описании впишите – Крайние колонны;

· В разделе Первое придельное состояние задайте (Рис. 6.21):

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Коэффициент условий работы по прочности γс=1;

o Коэффициент условий работы по устойчивости γс=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Y1, μy=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Z1, μz=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Фb, μb=0,85;

o Схема работы относительно Фb – балочная, Количество закреплений сжатого пояса в плоскости минимальной жесткости – Два и больше закреплений делящих пролет на ровные части;

· В разделе Второе предельное состояние задайте:

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Отметьте Проверка по гибкости;

o В категории Сжатые элементы выберите – Основные колонны, пояса и опорные раскосы стропильных ферм – 180-60α;

o Растянутые элементы – 300.

Рис. 6.21 Редактор параметров конструирования для крайних колонн.

Задание параметров конструирования для балок настила

· Далее выберите в категории Стальные элементы и выпадающем списке Параметры конструирования: двутавр;

· Нормативный документ – СНиП II-23-81*;

· На панели Параметры конструирования стальных стержней в Описании впишите – Балки настила, так как параметры задаем для балок;

· В разделе Первое придельное состояние задайте (Рис. 6.22):

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Коэффициент условий работы по прочности γс=1;

o Коэффициент условий работы по устойчивости γс=0.95;

o Коэффициент приведения длины относительно Y1, μy=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Z1, μz=0.25;

o Коэффициент приведения длины относительно Фb, μb=1;

o Схема работы относительно Фb – балочная, Количество закреплений сжатого пояса в плоскости минимальной жесткости – Два и больше закреплений делящих пролет на ровные части;

· В разделе Второе предельное состояние задайте:

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Отметьте флажком Проверка по деформациям;

o Отметьте флажком Прогибы относительно локальной оси Z1 (в плоскости X10Z1) ;

o Длина пролета - Автоматически;

o В разделе Максимально допустимый прогиб выберите В долях пролета - lz 1/ - 250.

Рис. 6.22 Редактор параметров конструирования для балок настила.

Задание параметров конструирования для элементов верхнего пояса фермы

· Для задания параметров конструирования элементов верхнего пояса фермы выберите в категории Стальные элементы и выпадающем списке Параметры конструирования: коробка;

· Нормативный документ – СНиП II-23-81*;

· На панели Параметры конструирования стальных стержней в Описании впишите – Элементы верхнего пояса фермы;

· В разделе Первое придельное состояние задайте (Рис. 6.23):

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Коэффициент условий работы по прочности γс=1;

o Коэффициент условий работы по местной устойчивости γс=1;

o Коэффициент условий работы по устойчивости γс=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Y1, μy=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Z1, μz=1;

· В разделе Второе предельное состояние задайте:

o Коэффициент надежности по ответственности γn=1;

o Отметьте флажком Проверка по гибкости;

o В категории Сжатые элементы отметьте пункт По табл. 19* СНиП II-23-81* и в выпадающем списке выберите Пояса, опорные раскосы, опорные стойки: плоских ферм, структурных конструкций, пространственных конструкций высотой до 50м;

o Растянутые элементы – 300.

Рис. 6.23 Редактор параметров конструирования элементов верхнего пояса фермы.

Задание параметров конструирования для элементов нижнего пояса фермы

· Для задания параметров конструирования элементов нижнего пояса фермы выберите в категории Стальные элементы и выпадающем списке Параметры конструирования: коробка;

· Нормативный документ – СНиП II-23-81*;

· На панели Параметры конструирования стальных стержней в Описании впишите – Элементы нижнего пояса фермы;

· В разделе Первое придельное состояние задайте (Рис. 6.24):

o Коэффициент надежности по ответственности, γn=1;

o Коэффициент условий работы по прочности, γс=1;

o Коэффициент условий работы по местной устойчивости, γс=1;

o Коэффициент условий работы по устойчивости, γс=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Y1, μy=0,33;

o Коэффициент приведения длины относительно Z1, μz=0,33;

· В разделе Второе предельное состояние задайте:

o Коэффициент надежности по ответственности, γn=1;

o Отметьте флажком Проверка по гибкости;

o В категории Сжатые элементы отметьте пункт По табл. 19* СНиП II-23-81* и в выпадающем списке выберите Пояса, опорные раскосы, опорные стойки: плоских ферм, структурных конструкций, пространственных конструкций высотой до 50м;

o Растянутые элементы – 300.

Рис. 6.24 Редактор параметров конструирования элементов нижнего пояса фермы.

Задание параметров конструирования для элементов решетки фермы

· Для задания параметров конструирования элементов решетки фермы выберите в категории Стальные элементы и выпадающем списке Параметры конструирования: коробка;

· Нормативный документ – СНиП II-23-81*;

· На панели Параметры конструирования стальных стержней в Описании впишите – Элементы решетки фермы;

· В разделе Первое придельное состояние задайте (Рис. 6.25):

o Коэффициент надежности по ответственности, γn=1;

o Коэффициент условий работы по прочности, γс=1;

o Коэффициент условий работы по местной устойчивости, γс=1;

o Коэффициент условий работы по устойчивости, γс=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Y1, μy=1;

o Коэффициент приведения длины относительно Z1, μz=1;

· В разделе Второе предельное состояние задайте:

o Коэффициент надежности по ответственности, γn=1;

o Отметьте флажком Проверка по гибкости;

o В категории Сжатые элементы отметьте пункт По табл. 19* СНиП II-23-81* и в выпадающем списке выберите Прочие элементы решетки плоских ферм, пространственных и структурных конструкций;

o Растянутые элементы – 300.

Рис. 6.25 Редактор параметров конструирования элементов решетки фермы.

Для выхода из Редактора параметров конструирования щелкните мышкой по вкладке Главный вид.

6.11 Назначение сечений, материалов и параметров конструирования элементам расчетной схемы

Задание сечений материалов и параметров конструирования для средних колонн

· С помощью мышки выберите элементы № 2, 3 (средние колонны);

· Выберите пункт меню Конструирование → Назначить сечение, материал и параметры конструирования (кнопка на панели инструментов)(Рис. 6.26);

· Для задания сечения, материала и параметров конструирования для колонн расчетной схемы в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать все;

· Затем выберите в Доступные сечения → 1. Швеллер прокатный 40У, в Доступные материалы → 1. Ст. пр. БД (С235) ‘ГОСТ 27772-88’; а в Доступное конструирование → 1. Параметры конструирования: швеллер прокатный. ‘Средние колонны’, все остальные параметры оставить по умолчанию и нажмите кнопку Назначить.

Рис. 6.26 Панель активного режима Назначить жесткость для средних колонн.

Задание сечений материалов и параметров конструирования для крайних колонн

· Выберите пункт меню Выбор → Фильтр выбора (кнопка на панели инструментов)(Рис. 6.27);

· В разделе Ограничения выбора перейдите на закладку Фильтр по элементам ( ), отметьте флажком пункт По номеру и впишите элементы № 1, 4, 8, 9 (крайние колонны), затем щелкните на кнопку Выбрать (выделение приобретут колонны расчетной схемы);

Рис. 6.27 Панель активного режима Фильтр выбора.

· По стеку активных режимов вернитесь в панель активного режима Назначить жесткость (кнопка на панели инструментов);

· Для задания сечения, материала и параметров конструирования для крайних колонн расчетной схемы в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать все;

· Затем выберите в Доступные сечения → 2. Двутавр прокатный 60, в Доступные материалы → 1. Ст. пр. БД (С235) ‘ГОСТ 27772-88’; а в Доступное конструирование → 2. Параметры конструирования: двутавр прокатный. ‘Крайние колонны’, все остальные параметры оставить по умолчанию и нажмите кнопку Назначить.

Задание сечений материалов и параметров конструирования для элементов балок настила

· С помощью мышки выберите элементы № 5,6,7 (балки настила);

· Для задания сечения, материала и параметров конструирования для балок настила в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать все;

· Затем выберите в Доступные сечения → 3. Двутавр прокатный 36, в Доступные материалы → 1. Ст. пр. БД (С235) ‘ГОСТ 27772-88’; а в Доступное конструирование → 3. Параметры конструирования: двутавр прокатный. ‘Балки настила’, все остальные параметры оставить по умолчанию и нажмите кнопку Назначить.

Задание сечений материалов и параметров конструирования для элементов верхнего пояса фермы

· С помощью мышки выберите элементы № 10,11,14,16,19,21 (элементы верхнего пояса фермы);

· Для задания сечения, материала и параметров конструирования для элементов верхнего пояса фермы в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать все;

· Затем выберите в Доступные сечения → 4. Коробка прокатная 300х300х12, в Доступные материалы → 1. Ст. пр. БД (С235) ‘ГОСТ 27772-88’; а в Доступное конструирование → 4. Параметры конструирования: коробка прокатная. ‘Элементы верхнего пояса фермы’, все остальные параметры оставить по умолчанию и нажмите кнопку Назначить.

Задание сечений материалов и параметров конструирования для элементов нижнего пояса фермы

· С помощью мышки выберите элементы № 22,23,24 (элементы нижнего пояса фермы);

· Для задания сечения, материала и параметров конструирования для нижнего пояса фермы в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать все;

· Затем выберите в Доступные сечения → 5. Коробка прокатная 300х300х12, в Доступные материалы → 1. Ст. пр. БД (С235) ‘ГОСТ 27772-88’; а в Доступное конструирование → 5. Параметры конструирования: коробка прокатная. ‘Элементы нижнего пояса фермы’, все остальные параметры оставить по умолчанию и нажмите кнопку Назначить.

Задание сечений материалов и параметров конструирования для элементов раскосов и стоек фермы

· С помощью мышки выберите элементы № 12,13,15,17,18,20 (раскосы и стойки фермы);

· Для задания сечения, материала и параметров конструирования для раскосов и стоек фермы в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать все;

· Затем выберите в Доступные сечения → 5. Коробка прокатная 50х50х2, в Доступные материалы → Ст. пр. БД (С235) ‘ГОСТ 27772-88’; а в Доступное конструирование → 6. Параметры конструирования: коробка прокатная. ‘Элементы решетки фермы’, все остальные параметры оставить по умолчанию и нажмите кнопку Назначить.

Примечание: по умолчанию отметка узлов выполняется с помощью прямоугольной рамки, при движении рамки налево элементы и узлы выделяются полным попаданием либо касанием, а при движении рамки направо только полным попаданием. Есть возможность выделять с помощью полигона кнопка на панели активного режима Параметры выбора объектов или же с помощью одиночной отметки кнопка на панели активного режима Параметры выбора объектов.

6.12 Формирование загружений

Создание загружений

• Выберите пункт меню Редакторы → Редактор загружений (кнопка на панели инструментов);
• Создайте 3 Статических загружения (полный выбор типов загружений для данного типа задачи представлен на Рис. 6.28);

Рис. 6.28 Выпадающий список загружений.

• Выберите нормы проектирования из выпадающего списка → СССР: СНиП 2.01.07-85*;
• Затем делая поочередно активными загружения задайте:

o Для Статического загружения 1: Описание – Нагрузка от собственного веса; Вид загружения – Постоянное; коэффициенты приведения: К нормативным нагрузкам – 1.0; К расчетным нагрузкам – 1.1; Доля длительности – 1.0; остальные параметры оставляем без изменений (Рис. 6.29);

o Для Статического загружения 2: Описание – Нагрузка от оборудования; Вид загружения – Длительное; коэффициенты приведения: К нормативным нагрузкам – 1.0; К расчетным нагрузкам – 1.2; Доля длительности – 1.0; остальные параметры оставляем без изменений;

o Для Статического загружения 3: Описание – Ветровая нагрузка; Вид загружения – Кратковременное; коэффициенты приведения: К нормативным нагрузкам – 1.0; К расчетным нагрузкам – 1.2; Доля длительности – 0.35; остальные параметры оставляем без изменений.

Рис. 6.29 Панель редактирования загружения.

· Задайте гармоническое динамическое воздействие с помощью Добавить загружение → Гармоническое воздействие и его параметры:

o Количество форм – 10;

o В списке Выберите расчетный модуль выберите (28) Гармоническое воздействие с учетом частных зон;

o В Параметрах гармонического воздействия с учетом частных зон укажите (Рис. 6.30): Коэффициент неупругого сопротивления материала – 0.025 (прокатная сталь III и IV категории динамической нагрузки); Вынужденная частота внешнего воздействия – 6.5 Рад/с; Погрешность вычисления собственных частот и возможное изменение их в процессе эксплуатации сооружения (границы частных зон) – 15%;

o В разделе Формирование матрицы масс для текущего динамического загружения поставте флажок на Из загружения;

o Для формирования первой строки в выпадающем списке Преобразование статических нагрузок в массы выберите 1.Статические загружение, Коэффициент преобразования – 0.9;

o Щелкните по кнопке Добавить;

o Для формирования второй строки в выпадающем списке Преобразование статических нагрузок в массы выберите 2.Статические загружение, Коэффициент преобразования – 0.8;

o Щелкните по кнопке Добавить;

o В разделе Сочетания нагружений: Вид загружения - Кратковременное; учитываем Знакопеременность; коэффициенты приведения: К нормативным нагрузкам – 1.0; К расчетным нагрузкам – 1.2; Доля длительности – 0.35; остальные параметры оставляем без изменений.

Примечание: формирование матрицы масс для текущего динамического загружения производится для учета указанных статических загружений как загружения массами при расчете динамики.

Рис. 6.30 Задание параметров гармонического воздействия.

· Для создания сейсмического воздействия выберите Добавить загружение → Сейсмическое воздействие (Рис. 6.31) и задайте следующие параметры:

o Количество учитываемых форм колебаний – 5;

o В списке Выберите расчетный модуль выберите (35) Сейсмическое воздействие по СНиП II-7-81* издания 01.01.2000г. (Российская Федерация);

o В Параметрах сейсмического воздействия укажите: Тип сооружения – Жилые, общественные и производственные; Поправочный коэффициент инерционным силам – 1.0; Категория грунта – I категория; Сейсмичность площадки строительства – 7 баллов; Коэффициент, учитывающий допустимые повреждения зданий и сооружений, принимаемый по табл. 3 – К1=0.12 (могут быть допущены значительные остаточные деформации, временно приостанавливающие нормальную эксплуатацию при обеспечении безопасности людей); Коэффициент, учитывающий конструктивные решения зданий и сооружений, принимаемый по табл.4 или указаниями разд.5 – Кψ=1.0 (здания и сооружения, не указанные в поз. 1-2, кроме гидротехнических сооружений);

o Направляющие косинусы равнодействующей сейсмического воздействия в ГСК – СХ = 1.

o В разделе Формирование матрицы масс для текущего динамического загружения поставте флажок на Из загружения;

o Для формирования первой строки в выпадающем списке Преобразование статических нагрузок в массы выберите 1.Статические загружение, Коэффициент преобразования – 0.9;

o Щелкните по кнопке Добавить;

o Для формирования второй строки в выпадающем списке Преобразование статических нагрузок в массы выберите 2.Статические загружение, Коэффициент преобразования – 0.8;

o Щелкните по кнопке Добавить;

o В разделе Сочетания загружений: Вид загружения - Сейсмическое; учитываем Знакопеременность; коэффициенты приведения: К нормативным нагрузкам – 1.0; К расчетным нагрузкам – 1.0; Доля длительности – 0; остальные параметры оставляем без изменений.

Рис. 6.31 Задание параметров сейсмического воздействия.

· Для задания сочетаний загружений выберите Добавить сочетание → Пользовательское сочетание (Рис. 6.32) (выполните это действие 3 раза для создания трех сочетаний);

· Для первого Пользовательского сочетания в выпадающем списке указываем Анализ устойчивости - Выполнить с учетом влияния моментов и задаем коэффициенты:

o 1. Статическое загружение – 1.0;

o 2. Статическое загружение – 0.95;

o 3. Статическое загружение – 0.9;

o 4. Гармоническое воздействие – 0;

o 5. Сейсмическое воздействие – 0.

· Для второго Пользовательского сочетания в выпадающем списке указываем Не выполнить анализ устойчивости и задаем коэффициенты:

o 1. Статическое загружение – 0.9;

o 2. Статическое загружение – 0.8;

o 3. Статическое загружение – 0.5;

o 4. Гармоническое воздействие – 0;

o 5. Сейсмическое воздействие – 1.0.

· Для третьего Пользовательского сочетания в выпадающем списке указываем Не выполн