Задача 4. Расчет плоской рамы

(Задача из контрольных работ по строительной механике)

 

Цель:

• научить студента рассчитывать плоские рамы;
• продемонстрировать использование шаблона при создании геометрической расчетной схемы рамы;
• показать некоторые приемы корректировки расчетных схем;
• продемонстрировать задание врезных шарниров и численных описаний сечений стержней.

Условия задачи

Для плоской рамы (Рис. 5.4.1) требуется:

1. выполнить расчет на статические нагрузки;

2. вывести на экран деформированную схему;

3. построить эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил;

4. сравнить полученные эпюры с результатами расчета, полученными аналитическими методами.

Исходные данные: L = 10м; h = 4м; q ₁ = 0; q ₂ = 2КН/м; q ₃= 0; P ₁ = 0; P ₂ = 0; P ₃ = 4КН;.; I ₁: I ₂ =1: 2; для ригелей жесткость на растяжение EA = 1×10⁸ кН, жесткость на изгиб EI_{y 1} = 1×10⁴ кН м²; для колонн EA = 1×10⁸ кН, EI_{y 2} = 2×10⁴ кН м² (при I_{y 1} : I_{y 2} = 1: 2).

Рис. 5.4.1 Расчетная схема рамы

 

Методические указания

Создание расчетной схемы

1. Запуск программы. Пуск ► Программы ► Lira Soft ► Lira 10.4 ► LIRA 10.4x86 (LIRA 10.4x64).

2. В редакторе начальной загрузки «Новый проект» выберите Создать новый проект и задайте параметры проекта:

• имя – Задача 4;
• описание – Расчет плоских рам;
• тип создаваемой задачи – (2) Плоская рама (X, Z, UY).X, Z, UY – возможные линейные и угловые перемещения узлов.

Нажмите кнопку Создать.

3. Создание геометрии расчетной схемы. Схема ► Добавить пространственную раму (кнопка на панели инструментов);

· Заполните параметры шаблона для создания рамы. Шаг вдоль оси X - 5 м, Повторов – 2,Число конечных элементов N – 1. Шаг вдоль оси Z - 4 м, Повторов – 2, Число конечных элементов N – 1 (Рис. 5.4.2).

Пояснение для параметров шаблона: 5м - Шаг разбивки (длина фрагмента шаблона вдоль соответствующей оси X,Y или Z);. 2 - число повторов с заданным шагом; 1 -число конечных элементов на которые разбивается заданный Шаг разбивки.

Рис. 5.4.2 Задание параметров шаблона

· Щелкните по кнопке «Использовать фрагмент».

· С помощью курсора мыши необходимо созданный фрагмент добавить к расчетной схеме. Для этого курсор мыши подведите к пересечению точечных линий на сети построений так, чтобы ось симметрии рамы совпала с вертикальной осью сети. При возникновении значка подтвердите щелчком мыши точку вставки фрагмента схемы (Рис. 5.4.3).

· Увеличение схемы. Вид ► Увеличить в окне ► Увеличить в 2 раза .

4. Вывод на экран номеров узлов. Вид ► Изменить атрибуты представления модели (кнопка на панели инструментов).

· В панели активного режима Атрибуты представления в ветке Узлы установите флажок Номер.

· В ветке Элементы установите флажок Номер.

· Уберите флажок с команды Использовать выделенные объекты.

· Уберите флажок с команды Добавить префиксы к значениям.

· Щелкните по кнопке – Назначить.

Рис. 5.4.3 Шаблон с номерами узлов и элементов

5. Корректировка схемы.

• Выделите лишний узел №5 (центральный узел рамы)(Рис. 5.4.3). Для вызова панели активного режима Параметры выбора объекта одновременно нажмите клавиши Ctlr и Shift. Не отпуская их, курсором выделите лишний узел шаблона (узел окрасятся в красный цвет).
• Правка ► Удалить выделенное (кнопка на панели инструментов). Узлы удаляются вместе с прилегающими к нему элементами.
• После этого, если требуется, можно удалять или добавлять элементы, используя пункты меню Правка ► Удалить выделенное или Схема ► Добавить элемент.
• Обратите внимание на то, что при добавлении узла, его надо связывать элементами с основной конструкцией, чтобы он не был «висячим». Это достаточно трудоемко, поэтому при создании шаблонов число узлов лучше выбирать больше (что уточняет расчет), чем меньше.

6. Назначение шарнира. «Схема ► Назначить шарниры» (кнопка на панели инструментов) (Рис. 5.4.4).

Рис. 5.4.4 Назначение врезных шарниров

 

• Не следует путать связи и врезные шарниры. Связи – это опоры. Они соединяют элемент с землей. В связях указываются направления, по которым запрещены перемещения. Врезные шарниры соединяют элементы. Для шарниров указываются направления, по которым разрешены перемещения.
• Выделите элемент №9 (Рис. 5.4.3), в котором справа находится врезной шарнир. Для вызова панели активного режима Параметры выбора объекта одновременно нажмите клавиши «Ctlr и Shift». Не отпуская их, двигаясь курсором, справа налево выделите элемент №9. (Элемент окрасятся в красный цвет).
• В панели активного режима «Назначить шарниры» с помощью установки флажка укажите «Направление шарнира» – «Поворот относительно оси Y (UY)».
• На этой же панели в разделе Политика назначения надо показать, что врезной шарнир примыкает ко второму (правому) узлу выделенного элемента.
• Отмечая флажком, «Индикация назначения», вы предварительно можете увидеть заданный вами шарнир , где три верхних цвета обозначают перемещение вдоль X, Y, Z. а три нижних - поворот относительно осей X, Y, Z (цвет наложенных связей отвечает цвету осей).
• После этого щелкните по кнопке «Назначить».

7. Упаковка схемы. Правка ► Упаковать модель (кнопка на панели инструментов). В окне активного режима Упаковка модели установите флажок .

• Щелкните по кнопке Упаковать.
• Эта команда осуществляет «сшивку» совпадающих элементов и узлов, перенумеровывает узлы и элементы, удаляет узлы, не соединяющиеся с конструкцией (узел №7на Рис. 5.4.3).

Рис. 5.4.5 Расчетная схема после корректировки и упаковки

8. Задание граничных условий. Схема ► Назначить связи (кнопка на панели инструментов).

• Выделение нижних узлов рамы, имеющих шарнирно-неподвижную опору (узлов 6,7 на Рис. 5.4.5). Для вызова панели активного режима Параметры выбора объекта одновременно нажмите клавиши Ctlr и Shift. Не отпуская их, курсором выделите нижние узлы рамы (узлы окрасятся в красный цвет).

· В панели активного режима с помощью установки флажков, отметьте те направления, по которым запрещены перемещения узлов (X – перемещение в направлении оси X, Z -перемещение в направлении оси Z). Красный цвет у узлов исчезнет. Под узлами будут изображаться связи, запрещающие линейные перемещения Цвет связей соответствует цвету оси, в направлении которой запрещено перемещение.

· Щелкните по кнопке Закрепить.

• Выделение верхних узлов рамы, имеющих шарнирно-подвижную опору (узлов 4,5 на Рис. 5.4.5). Для вызова панели активного режима Параметры выбора объекта одновременно нажмите клавиши Ctlr и Shift. Не отпуская их, курсором выделите верхние узлы рамы (узлы окрасятся в красный цвет).

· В панели активного режима Назначить связи с помощью установки флажка, отметьте то направление, по которому запрещено перемещение узлов (X – перемещение в направлении оси X). Красный цвет у узлов исчезнет.

· Щелкните по кнопке Закрепить.

9. Задание сечений. Редакторы ► Редактор сечений/жесткостей (кнопка на панели инструментов).

· Из категории Специальные сечения в раскрывающемся списке выберите тип сечения Численное описание сечения стержня (на экран выводится панель для задания геометрических размеров выбранного типа сечения).

· На панели активного режима в описании пометьте ригели.

· Поставьте галочку около команды Задавать жесткостные характеристики.

· Задайте параметры сечения в экспоненциальной форме: жесткость на растяжение EA = 1 × 10⁸ (1e8)кН, жесткость на изгиб EI_{y 1} = 1×10⁴ (1e4)кН*м² (Рис. 5.4.6). Буква e набирается в латинском алфавите.

Рис. 5.4.6 Панель Численное описание сечения стержня

· Аналогично из категории Специальные сечения в раскрывающемся списке выберите еще раз тип сечения Численное описание сечения стержня.

· На панели активного режима в описании пометьте колонны.

· Поставьте галочку около команды Задавать жесткостные характеристики.

· Задайте параметры сечений колонн в экспоненциальной форме: жесткость на растяжение EA = 1×10⁸ (1 e 8)кН, жесткость на изгиб EI_{y 1} = 2×10⁴ (1 e 4)кНм². Буква e набирается в латинском алфавите.

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

10. Назначение сечений элементам расчетной схемы. Конструирование ► Назначить сечение, материал и параметры конструирования (кнопка на панели инструментов).

· На панели активного режима Назначить жесткости в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать сечение.

· Выберите в Доступных сечениях 1. EA, EIy, EIz. «ригели» .

· Выделите курсором горизонтальные элементы рамы, нажав кнопки Ctlr и Shift.

· Нажмите кнопку Назначить.

· Аналогично выделите вертикальные элементы рамы. В Доступных сечениях выберите 2. EA, EIy, EIz. « колонны » и нажмите на кнопку Назначить.

11. Формирование загружений. Редакторы ► Редактор загружений (кнопка н а панели инструментов).

· На панели активного режима щелкните по закладке Добавить загружение и в раскрывающемся списке выберите Статическое загружение.

· Для выхода из вкладки Редактор загружений щелкните мышкой по вкладке Главный вид.

12. Назначение нагрузок. Схема ► Назначить нагрузки (кнопка на панели инструментов).

· Выделите курсором правый горизонтальный элемент рамы, нажав кнопки Ctlr и Shift.

· В панели активного режима Добавление нагрузок кликните на выпадающей список Библиотека нагрузок ► Нагрузки на стержень ► Равномерно распределенная сила (по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z).

· В панели Равномерно распределенная сила задайте интенсивность нагрузки Р = 2 кН/м.

· Щелкните по кнопке Назначить.

· Красный цвет у элементов исчезнет, и на экране появятся стрелки, изображающие распределенную силу.

• Сила считается положительной, если она направлена вниз, т.е. в сторону противоположную оси Z.

· Выделите курсором левый нижний элемент рамы, нажав кнопки Ctlr и Shift.

· В панели активного режима Добавление нагрузок кликните на выпадающей список Библиотека нагрузок ► Нагрузки на стержень ► Сосредоточенная сила (по умолчанию указана система координат Глобальная).

· Радио-кнопкой укажите направление силы – вдоль оси X (Рис. 5.4.7).

· На панели Сосредоточенная сила задайте расстояние от первого узла A = 2м и величину силы Р = 4 кН (Рис. 5.4.8). Элемент вновь станет белым и на экране появится стрелка, изображающая сосредоточенную силу.

· Нажмите на кнопку Назначить.

Рис. 5.4.7 Панель «Назначить нагрузки»

Рис. 5.4.8 Расчетная схема балки

13. Статический расчет. Расчет ► Выполнить расчет (кнопка на панели инструментов).

• Параметры расчета оставьте по умолчанию и нажмите на кнопку Запустить расчет (Рис. 5.4.9). Фон экрана станет черным, но потом снова появится Ваша расчетная схема на белом фоне. Если расчетная схема не появляется и в левом нижнем углу будет надпись «Задание не выполнено», для поиска ошибок надо выполнить действия, описанные в разделе 3(Диагностика ошибок).

Рис. 5.4.9 Панель активного режима Параметры расчета

• Если включена галочка Переходить в результаты после успешного расчета, переход в режим результатов расчета осуществляется автоматически.

· Перейти в режим результатов расчета можно с помощью меню Расчет ► Результаты расчета (кнопка на панели инструментов).

· В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается не деформированной.

14. Просмотр схемы деформирования. Результаты ► Деформированная схема (Рис. 5.4.10).

Рис. 5.4.10 Деформированная схема

Верните исходную схему. Результаты ► Исходная схема.

Оформление отчета

15. Приведите в отчете расчетную схему рамы с номерами узлов.

16. Представьте исходные данные в отчете.

17. Выведите на экран и представьте в отчете эпюру изгибающих моментов M_y, указав значения ординат (Рис. 5.4.11).

· Результаты ► Результаты по стержням (кнопка на панели инструментов) ► Эпюра M_y .

• Вид ► Изменить атрибуты представления модели (кнопка на панели инструментов)► Элементы ► Значения с мозаики.

Убирать галочки с тех команд, которые выбраны по умолчанию не рекомендуется.

Рис. 5.4.11 Эпюра изгибающих моментов M_y

18. Выведите на экран и представьте в отчете эпюру поперечных сил Q_z, указав значения ординат.

· Для выбора эпюры Q_z щелкните по кнопке Q_z на панели активного режима (Рис. 5.4.12);

Рис. 5.4.12 Эпюра поперечных сил Q_z

19. Выведите на экран и представьте в отчете эпюру продольных сил N, указав значения ординат.

· Для выбора эпюры N щелкните по кнопке N на панели активного режима (Рис. 5.4.13);

 

Рис. 5.4.13 Эпюра продольных сил N

20. Сравнить полученные эпюры с результатами, полученными аналитическим методом в строительной механике.

 

Самостоятельная работа к заданию 4. Расчет плоской рамы

Для плоской рамы (Рис. 5.4.14) требуется:

1. выполнить расчет на статические нагрузки;

2. вывести на экран деформированную схему;

3. построить эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил;

4. сравнить полученные эпюры с результатами расчета, полученными аналитическими методами.

Исходные данные: l = 3м; h = 4м; q = 1.3 кН/м;

P = 1.8 кН; J₁ - жесткость на растяжение EA = 1×10⁸ кН, жесткость на изгиб EI_{y 1} = 1×10⁴ кН*м²; J₂ - жесткость на растяжение EA = 1.5×10⁸ кН, жесткость на изгиб EI_{y 1} = 2×10⁴ кН*м²; J₃ - жесткость на растяжение EA = 2×10⁸ кН, жесткость на изгиб EI_{y 1} = 3×10⁴ кН*м²

 

Рис. 5.4.14 Расчетная схема рамы

Задача 5. Расчет плиты

Цель:

• продемонстрировать процедуру построения расчетной схемы плиты;
• научить студента задавать поперечные сечения плоских конечных элементов и изотропные материалы;
• показать технику задания нескольких нагружений для одной расчетной схемы и составления РСУ;
• представить табличную форму вывода результатов.

Условие задачи.

Для бетонной плиты (Рис. 5.5.1), размером 6 х 3 м и толщиной 15см, требуется:

1. выполнить расчет плиты на статические нагрузки для трех случаев загружения (Рис. 5.5.2);
2. вывести на экран деформированные схемы и изополя перемещений по направлению Z;
3. определить наибольшие значения прогибов пластины для всех случаев нагружения;
4. вывести на экран изополя погонных изгибающих моментов M_x и поперечных сил Q_x.;
5. определить наибольшие значения погонных изгибающих моментов M_x и поперечных сил Q_x.;
6. составить таблицу Расчетных сочетаний усилий (РСУ) и произвести расчет РСУ;
7. для среднего элемента плиты просмотреть результаты РСУ, и определить, при каких сочетаниях усилий получены наибольшие значения M_x и Q_x;
8. произвести аналитическую проверку полученных результатов.

Рис. 5.5.1 Бетонная плита

Короткие стороны плиты оперты по всей длине. Длинные стороны плиты – свободны.

Заданные нагрузки:

· загружение 1 – собственный вес (Рис. 5.5.2, а);

· загружение 2 – сосредоточенные силы Р = 10кН и Р ₁ = 5кН приложенные к срединным узлам плиты параллельным короткой стороне (Рис. 5.5.2, б);

· загружение 3 – сосредоточенные моменты М = 10кН * м и М ₁ = 5кН * м, приложенные к коротким сторонам плиты (Рис. 5.5.2, в).

Расчет производится для сетки 12 х 6. Материал плиты – бетон БД (B 25). Модуль упругости E = 3 ∙ 10⁷ кН/м²; коэффициент Пуассона m = V = 0.2; удельный вес материала плиты g = R _o = 24,5 кН/м³.

 

а)

б)

в)

Рис. 5.5.2 Схемы нагружения плиты:

а) Собственный вес; б) Сосредоточенные силы; в) Сосредоточенные моменты.

 

 

Методические указания

Создание расчетной схемы

1. Запуск программы. Пуск ► Программы ► Lira Soft ► Lira 10.4 ► LIRA 10.4x86 (LIRA 10.4x64).

2. В редакторе начальной загрузки «Новый проект» выберите Создать новый проект и задайте параметры проекта:

· имя – Задача 5;

· описание – Расчет плиты;

· тип создаваемой задачи – (3) Плоская плита или ростверк (Z, UX, UY). Z, UX, UY - возможные линейные и угловые перемещения узлов.

· Нажмите кнопку Создать.

3. Создание геометрии расчетной схемы. Схема ► Добавить фрагмент плоской плиты (кнопка на панели инструментов);

· Заполните параметры шаблона для создания плиты. Шаг вдоль оси X - 6 м, Повторов – 1, Число конечных элементов N – 12. Шаг вдоль оси Y - 3 м, Повторов – 1, Число конечных элементов N – 6 (Рис. 5.5.3);

Рис. 5.5.3 Задание параметров плиты

· Щелкните по кнопке - Использовать фрагмент;

· С помощью курсора мыши созданный фрагмент добавьте к расчетной схеме. Для этого курсор мыши подведите к пересечению точечных линий на сети построений (это точка (0;0;0) глобальной системы координат) и при возникновении значка подтвердите щелчком мыши точку вставки фрагмента схемы;

· Измените параметры сети построения, нажав на кнопку Сеть в левом нижнем углу экрана. Поставьте Шаг – 0.5, Количество – 12;

· Увеличьте расчетную схему. Вид ► Увеличить в окне (кнопка на панели инструментов) ►. Увеличить в 2 раза .

4. Задание граничных условий. Схема ► Назначить связи (кнопка на панели инструментов).

• Нажав одновременно на кнопки Ctlr и Shift, в ыделите курсором все узлы на коротких сторонах плиты (Рис. 5.5.3). Узлы окрасятся в красный цвет.

· Так как закрепление шарнирное, в панели активного режима Назначить связи, с помощью установки флажка, запретите перемещение в направлении оси Z. Красный цвет у узлов исчезнет. Под узлами будут изображаться связи, запрещающие линейные перемещения Цвет связей (красный), соответствует цвету оси Z, в направлении которой запрещено перемещение.

· Щелкните по кнопке Закрепить.

5. Задание сечений. Редакторы ► Редактор сечений/жесткостей (кнопка на панели инструментов) ►Сечения плит► Пластина.

· В панели Сечения плит задайте толщину пластины h = 15см (Рис. 5.5.4).

Рис. 5.5.4 Задание сечений

· Чтобы увидеть, что в списке сечений изменилась толщина, надо щелкнуть курсором по левой части окна активного режима Сечения

.

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

6. Задание материала. Редакторы ► Редактор материалов (кнопка на панели инструментов).

· Выберите из категории Линейный материал ► Изотропный материал.

• Задайте: модуль упругости E = 3∙10 ⁷ КПа (3 E 7); коэффициент Пуассона Nu = = 0.2; объемный вес g = 24,5 кН/м³ (Рис. 5.5.5). Буква E набирается в латинском алфавите.

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

Рис. 5.5.5 Задание материала

7. Назначение сечений и материалов элементам расчетной схемы. Конструирование ► Назначить сечение, материал и параметры конструирования (кнопка на панели инструментов).

· Выделение всех элементов плиты. Выбор ► Выбрать все узлы и элементы (Ctrl+A).

· На панели активного режима Назначить жесткости в Параметрах назначения укажите радио-кнопкой Использовать сечение и материал.

· Затем выберите в Доступных сечениях – 1. Пластина (0.15), в Доступных материалах – 1. Линейно-изотропный материал (Рис. 5.5.6).

· Нажмите кнопку Назначить.

Рис. 5.5.6 Назначение жесткости

8. Формирование загружений. Редакторы ► Редактор загружений (кнопка н а панели инструментов).

· На панели активного режима щелкните по закладке Добавить загружение и добавьте 3 статических загружения.

• Выберите нормы проектирования из выпадающего списка ► .
• Затем делая поочередно активными загружения зададим: для Статического загружения 1 выберем: Вид загружения ► Постоянное; для Статического загружения 2 выберем: Вид загружения ► Длительное; для Статического загружения 3 выберем: Вид загружения ► Кратковременное.

· Щелкните в левой части панели Загружения на Библиотеку загружений .

· В правой части панели Загружения в окне Параметров загружения выберите Объединяемые перемещения

.

· Для выхода из вкладки Редактор загружений щелкните мышкой по вкладке Главный вид.

9. Назначение нагрузок. Схема ► Назначить нагрузки (кнопка на панели инструментов).

Формирование загружения №1. Выберите 1. Статическое загружение

.

· Выделение всех элементов балки. Выбор ► Выбрать все узлы и элементы (Ctrl+A). Узлы и элементы примут красный цвет.

· В панели активного режима Добавление нагрузок кликните на выпадающей список Библиотека нагрузок ► Собственный вес: ► Собственный вес

.

• Щелкните по кнопке Назначить. Элементы автоматически загружаются нагрузкой собственного веса. Красный цвет у элементов исчезнет, и на экране появятся стрелки, изображающие распределенную силу, соответствующую собственному весу плиты. Сила считается положительной, если она направлена вниз, т.е. в сторону противоположную оси Z.

· Для того, чтобы увидеть распределенную нагрузку на экране, представьте плиту в аксонометрической проекции Вид ► Вращать модель ► Дополнительный вид (Рис. 5.5.2, а).

· Формирование загружения №2. Смена номера загружения. Выберите 2. Статическое загружение .

Выделите курсором два узла, находящихся в серединах длинных сторон пластины, параллельных оси X (Рис. 5.5.2, б). Назначить нагрузки ► Библиотека нагрузок ►Нагрузки на узел► Сосредоточенная сила ► Р ₁ = 5 кН ► Назначить.

Выделите курсором остальные срединные узлы, расположенные параллельно оси Y (Рис. 5.5.2, б). Назначить нагрузки ► Библиотека нагрузок ►Нагрузки на узел► Сосредоточенная сила ► Р = 10 кН ►Назначить

· Формирование загружения №3. Смена номера загружения. Выберите 3. Статическое загружение .

• Выделите узлы, находящиеся на левых углах пластины (Рис. 5.5.2, в). Назначить нагрузки ► Библиотека нагрузок ►Нагрузки на узел► Сосредоточенный момент► М ₁ = -5 кН*м ► Н аправление ►Назначить.
• Выделите остальные узлы левой короткой стороны пластины (Рис. 5.5.2, в). Приложите к ним сосредоточенные моменты М = -10 кН*м.
• Задание симметричных сосредоточенных моментов для правой стороны плиты (Рис. 5.5.2, в). К правой короткой стороне плиты приложите такие же по величине моменты, как и к левой стороне, но противоположные по знаку (отрицательные) М ₁ = 5 кН*м, М = 10 кН*м.

10. Статический расчет. Расчет ► Выполнить расчет (кнопка на панели инструментов).

Параметры расчета оставьте по умолчанию и нажмите на кнопку Запустить расчет .

• Если включена галочка Переходить в результаты после успешного расчета, переход в режим результатов расчета осуществляется автоматически.

· Перейти в режим результатов расчета можно с помощью меню Расчет ► Результаты расчета (кнопка на панели инструментов).

· В режиме просмотра результатов расчета по умолчанию расчетная схема отображается не деформированной.

 

Оформление отчета

11. Представьте в отчете расчетную схему плиты, указав величины нагрузок, геометрические размеры и жесткостные характеристики.

12. Просмотр схем деформирования для трех случаев нагружения. Результаты ► Деформированная схема .

• Смена номера текущего загружения производится на панели инструментов в выподающем списке Статическое загружение.

· Верните исходную схему. Результаты ► Исходная схема .

13. Выведите на экран изополя перемещений по направлению Z для всех случаев нагружения. Результаты ► Результаты по узлам ► .

• Внесите в отчет наибольшие по абсолютной величине значения прогиба.

14. Выведите на экран изополя погонных изгибающих моментов M_x. и поперечных сил Q_x для трех случаев загружения (Рис. 5.5.7). Результаты ► Результаты по пластинам ► Напряжение (Mx) или (Q_x) (кнопка на панели инструментов, а затем или на панели активного режима).

Загружение 1

Загружение 2

Загружение 3

Рис. 5.5.7 Изополя изгибающих моментов и поперечных сил.

На Рис. 5.5.7 слева представлены изополя M_x, справа Q_x.

15. Формирование и просмотр таблиц результатов расчета внутренних силовых факторов. Результаты ► Таблицы результатов (кнопка на панели инструментов);

· Нажав кнопки Ctlr и Shift, выделите курсором один из средних элементов плиты. По умолчанию отметка узлов и элементов 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.

· В боковой панели Формирования таблиц выделите название таблицы Усилия в пластинчатых элементах (указав для выделенных элементов) (Рис. 5.5.8) и нажмите на кнопку Сформировать.

Рис. 5.5.8 Формирование таблиц результатов

· Полученная таблица Усилия в пластинчатых элементах отобразится в нижней части экрана (Рис. 5.5.9);

· Выпишите значения погонных M_x и Q_x для всех случаев нагружения и занесите их в отчет.

Рис. 5.5.9 Внутренние силовые факторы в элементе 34

16. Формирование и просмотр таблиц результатов расчета РСУ. Результаты ► Таблицы результатов (кнопка на панели инструментов);

· В боковой панели Формирования таблиц выделите название таблицы РСУ в пластинах (указав для выделенных элементов) (Рис. 5.5.10) и нажмите на кнопку Сформировать.

· Выпишите и занесите в отчет наибольшие значения M_x и Q_x. Укажите для каких загружений они вычислялись.

Рис. 5.5.10 Внутренние силовые факторы в элементе 34

при каких сочетаниях нагрузок он получен.

17. Произвести аналитический расчет M_x, Q_x и наибольшего перемещения по оси Z для всех случаев нагружения.

· Т.к. изгиб цилиндрический, плиту можно заменить балкой единичной ширины, лежащей на двух опорах, имеющей цилиндрическую жесткость . Нагрузки, в аналитическом расчете, надо также задавать погонные (т.е. на единицу длины): интенсивность погонной распределенной нагрузки от собственного веса ; погонная сила ; погонный момент . Эпюры изгибающих моментов приведены на Рис. 5.5.11.

 

Рис. 5.5.11 Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил

 

· Выписать наибольшие значения погонного изгибающего момента M_x, погонной поперечной силы Q_x и наибольшего перемещения по оси Z для всех случаев нагружения, полученные аналитически.

 

 

Самостоятельная работа к заданию 5. Расчет плиты

 

Для бетонной плиты (Рис. 5.5.12) требуется:

1. выполнить расчет плиты на статические нагрузки для трех случаев загружения.
2. вывести на экран деформированные схемы и изополя перемещений по направлению Z;
3. определить наибольшие значения прогибов пластины для всех случаев нагружения;
4. вывести на экран изополя погонных изгибающих моментов M_x и поперечных сил Q_x.;
5. определить наибольшие значения погонных изгибающих моментов M_x и поперечных сил Q_x.;
6. составить таблицу Расчетных сочетаний усилий (РСУ) и произвести расчет РСУ;
7. для среднего элемента плиты просмотреть результаты РСУ, и определить, при каких сочетаниях усилий получены наибольшие значения M_x и Q_x;
8. произвести аналитическую проверку полученных результатов.

Рис. 5.5.12 Бетонная плита

Короткие стороны плиты оперты по всей длине. Длинные стороны плиты – свободны. Шаг сети КЭ-0.5 м. Материал плиты – бетон B35.

 

Заданные нагрузки:

· загружение 1 – собственный вес;

· загружение 2 – сосредоточенные силы Р иР ₁ приложенные к срединным узлам плиты параллельным короткой стороне, нагрузка Р ₁ приложена к крайним узлам;

· загружение 3 – сосредоточенные моменты М и М ₁, приложенные к коротким сторонам плиты, сосредоточенный момент М ₁ приложен к крайним узлам.

 

 

Таблица 5.5.1

№ варианта	l, м	b, м	h, м	Р, кН	Р1, кН	М, кН*м	М1, кН*м
	&nbs ⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления... Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни... Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится... Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.245 с.