Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури



ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

 

 

Спеціальність 7.092101

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

 

До виконання лабораторних і самостійних робіт

На тему «СИСТЕМА АВТОМАТИЗОВАНИХ РОЗРАХУНКІВ І ПРОЕКТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙ ЛІРА 9.2»

 

З дисципліни «Інформатика. Спецкурс»

 

Затверджено на засіданні кафедри

комп’ютерного моделювання та

інформаційних технологій.

Протокол № 3 від 28.10.2008 р.

 

Харків 2010

Методичні вказівки до виконання лабораторних і самостійних робіт на тему «Система автоматизованих розрахунків і проектування конструкцій ЛІРА 9.2» з дисципліни «Інформатика. Спецкурс» для студентів спеціальності 7.092101 – «Промислове і цивільне будівництво» денної та заочної форм навчання /Укладачі: Н.Д.Сізова, Н.В.Гречко – Харків: ХДТУБА, 2010. – 84 с.

 

Рецензент С.В.Олешкевич

 

 

Кафедра комп’ютерного моделювання та інформаційних технологій

 


ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Для автоматизації процесу проектування й розрахунку стержневих конструкцій в будівництві використовують такі програмні комплекси (ПК), як наприклад:

– ЛІРА;

– інтегроване середовище аналізу конструкцій SCAD;

– програмний комплекс МОNОМАХ;

– програмний комплекс ROBOT та інші.

У даних методичних вказівках роглядається ПК ЛІРА 9.2, що використовується для розрахунку будівельних конструкцій.

Програмний комплекс ЛІРА – це багатофункціональний програмний комплекс для розрахунку, дослідження й проектування конструкцій різного призначення [1-17], який складається з декількох взаємопов’язаних інформаційних систем.

За функціональним призначенням в ПК "ЛІРА-Windows" виділяють наступні основні частини:

ЛИР-ВИЗОР − графічне середовище користувача;

ВХОДНОЙ ЯЗЫК − задання вхідних даних у текстовому режимі;

ЛИР-ЛИН − лінійний процесор;

ЛИРА-СТЕП − нелінійний процесор;

ЛИР-АРМ − постпроцесор конструктора залізобетонних конструкцій;

ЛИР-СТК − постпроцесор конструктора сталевих конструкцій;

ЛИТЕРА − визначення еквівалентних напружень за різними теоріями міцності;

УСТОЙЧИВОСТЬ − визначення коефіцієнтів стійкості споруд;

ФУНДАМЕНТ − збір навантажень на обрізи фундаментів;

СЕЧЕНИЕ − визначення геометричних характеристик для перерізів різного профілю.

Процесори мають вбудовану бібліотеку кінцевих елементів, розвинену систему діагностики і довідкової інформації.

Разом з ЛИР-ВИЗОР процесори утворюють розрахунковий комплекс, що виконує розрахунки на статичні й динамічні впливи, які визначають розрахункові поєднання зусиль і розрахункові поєднання навантажень.

Система ЛИР‑ ВИЗОР – це єдине графічне середовище, що має у своєму розпорядженні великий набір можливостей і функцій:

– для формування адекватних кінцево-елементних і супер-елементних моделей об'єктів, що розраховуються;

– для детального візуального аналізу і коригування створених моделей;

– для задання фізико-механічних властивостей матеріалів, зв'язків, різноманітних навантажень, характеристик різних динамічних впливів, а також взаємозв'язків між завантаженнями під час визначення їх найбільш небезпечних поєднань.

Можливості, надані за результатами розрахунку під час відображення напружено-деформованого стану об'єкта, дозволяють зробити детальний аналіз отриманих даних:

– за ізополями переміщень і напруг;

– за епюрами зусиль і прогинів;

– за мозаїками руйнування елементів;

– за головними й еквівалентними напруженнями та за багатьма іншими параметрами.

У ЛИР-ВИЗОР включена система документування, на основі якої користувач може на екрані формувати обрані ним форми таблиць, створювати будь-який вид текстової і графічної інформації, формувати креслення з усіма необхідними атрибутами (штампи, надписи, примітки) і одержувати тверді копії на будь-яких типах пристроїв виведення.

Розвинена система підказувань (help) дозволяє користувачеві працювати з програмним комплексом без частих звернень до інструкції.

Автори наводять основні прийоми роботи в ПК-ЛІРА і не ставлять перед собою задачу аналізувати отримані розв’язки задач будівельної механіки. У методичних вказівках розглядаються основні моменти використання ПК-ЛІРА тільки для розрахунків стержневих конструкцій.

1 Інтерфейс програмного комплексу "ЛІРА-Windows"

Під час виконання команд користувач працює з діалоговим вікном, у якому необхідно задавати числові значення різних параметрів у відповідних вікнах або обирати один параметр із наявного набору взаємовиключних параметрів.

Оформлення результатів

ЛИР-ВИЗОР містить підсистему Документатор, у якій користувач створює, компонує, виводить на роздрук креслення, призначені для документування поточної задачі, створює текстові звіти про результати розв’язання задачі.

За допомогою ДОКУМЕНТАТОРА усі чисельні і графічні результати розв’язання задачі можуть бути подані у вигляді таблиць і креслень.

Для роботи з ДОКУМЕНТАТОРОМ необхідно:

− подати команду КОПИРОВАТЬ ДЛЯ ДОКУМЕНТАТОРА (піктограма );

−обратив меню ОКНО команду ДОКУМЕНТАТОР (рис.1.5, і).

Залежно від вибору режиму виведення на друк графічної інформації або текстової, можна працювати з ГРАФИЧЕСКИМ або ТЕКСТОВЫМ (табличним) документатором.

ГРАФІЧНИЙ документатор

Графічними образами, винесеними на аркуші креслень ГРАФИЧЕСКОГО документатора, можуть бути різні види розрахункової схеми та її напружено-деформованого стану (епюри зусиль і схеми переміщень вузлів).

Рядок меню режиму ГРАФИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТАТОР складається з таких позицій:

У підсистемі ГРАФИЧЕСКИЙ документатор кожен аркуш креслення на екрані являє собою окреме вікно. Під час вибору команди документаторвідкривається вікно, призначене для створення змісту (списку аркушів) і роботи з ним (рис. 1.6, а). На рис.1.6 наведено призначення основних пунктів меню вікна ГРАФИЧЕСКИЙ документатор.

Меню РЕДАКТИРОВАТЬ (рис.1.6, б). У меню РЕДАКТИРОВАТЬ знаходяться операції, що дозволяють користувачеві вводити нові аркуші, видаляти створені раніше аркуші і змінювати їхні імена:

– команда ВВЕСТИ НОВЫЙ ЛИСТдозволяє створити новий аркуш (піктограма або клавіша Ins на клавіатурі). Новий аркуш автоматично стає активним. Ім'я нового аркуша з'являється в списку безпосередньо після обраного аркуша. Ця операція дозволяє також змінити послідовність аркушів у списку. Для цього попередньо необхідно виділити аркуш, що переставляється, і обрати аркуш, після якого треба розташувати виділений. Після виконання операції виділений аркуш стане наступним за обраним, для його редагування необхідно два рази натиснути лівою клавішею миші на символічне зображення аркуша;

– команда УДАЛИТЬвидаляє обраний у списку аркуш (продубльована піктограмою або клавішею Del на клавіатурі).

Меню ВИД (рис.1.6, в) активізується в режимі роботи ГРАФИЧЕСКОГО ДОКУМЕНТАТОРА.

Меню СОХРАНИТЬ (рис.1.6, г) містить одну операцію – СОХРАНИТЬ ВСЕ ЛИСТЫ (піктограма ). Ця операція дозволяє зберегти всі аркуші ДОКУМЕНТАТОРА у файлах на диску.

 

а)

 

 
 

 

 


б) в) г) д)

 

 

е) є)

 
 

 


ж)

Рисунок 1.6 – Меню для роботи з ГРАФИЧЕСКИМ ДОКУМЕНТАТОРОМ

Меню ВЫВОД (рис.1.6, д) містить одну операцію – виведення всіх аркушів. Ця операція (піктограма ) дозволяє вивести всі графічні документи на пристрій роздруку і керувати друком у стандартних вікнах "ПЕЧАТЬ", "ВЫБОР ПРИНТЕРА" і "ОПЦИИ".

Меню ОПЦИИ (рис.1.6, е)активізується в режимі роботи ГРАФИЧЕСКОГО ДОКУМЕНТАТОРА.

Меню ОКНО (рис.1.6, є) містить стандартний набір операцій для роботи з вікнами.

Меню СПРАВКА надає можливість працювати з довідковою інформацією (рис. 1.6, ж).

Нижче системної області розташована область безпосередньої роботи з ДОКУМЕНТАТОРОМ.

Перший рядок вікна змісту Документатора це ім'я поточної задачі.

Щоб розгорнути список аркушів, необхідно натиснути лівою клавішею миші на піктограму , щознаходиться перед ім'ям задачі.

ТАБЛИЧНИЙ ДОКУМЕНТАТОР

ТАБЛИЧНИЙ ДОКУМЕНТАТОР призначено для формування і виведення на роздрук таблиць, що містять вхідні дані і результати розрахунку поточної задачі. Він дозволяє створювати інтерактивні таблиці, пояснювальну записку, звіт.

1.4.2.1 Режим ИНТЕРАКТИВНЫЕ ТАБЛИЦЫ

Режим ИНТЕРАКТИВНЫЕ ТАБЛИЦЫ дозволяє формувати і виводити на роздрук таблиці, зміст яких формує користувач відповідно до потреб. Виклик режимуздійснюється шляхом указання на пункт ИНТЕРАКТИВНЫЕ ТАБЛИЦЫ меню ОКНО. При цьому на екрані з'являється діалогове вікно «РЕДАКТОР ФОРМ» ( рис.1.11), що дозволяє створювати і редагувати таблиці або обирати необхідну таблицю з наявних за замовчуванням у списку форм:

 

 

Рисунок 1.11 – Діалогове вікно «РЕДАКТОР ФОРМ»

Створення форми таблиці – це вибір змісту таблиці і відповідне фор-мування її структури. Форми таблиць розділені на декілька типів (рис. 1.12), а саме:

1) вузли; 2) вузлові навантаження; 3) жорсткості; 4) частоти коливань; 5) елементи; 6) місцеві навантаження; 7) РСУ (стержні); 8) РСУ (пластини); 9) форми коливань і ваги мас; 10) зусилля (стержні); 11) зусилля (пластини); 12) зусилля (спеціальні елементи); 13) інерційні навантаження та інші.

Рисунок 1.12 – Діалогове вікно «НОВАЯ ФОРМА»

Кнопка" Создать новую форму " діалогового вікна «РЕДАКТОР ФОРМ» викликає нове діалогове вікно (рис.1.12), що дозволяє обрати тип форми відповідно до змісту необхідної таблиці.

Після вибору типу форми натисканням кнопки " Создать " викликається діалогове вікно, в якому визначається кількість і зміст стовпчиків створюваної форми.

Приклад створення нової форми для вузлів наведено на рис. 1.13.

 

Рисунок 1.13 – Діалогове вікно для створення таблиці вузлів

Аналогічні таблиці можна отримати й для інших результатів розв'язання задачі.

У табл.1.1 наведено необхідні параметри для створення конкретної форми.

Таблиця 1.1 – Інформація для створення конкретної форми

 

№ з/п Тип форми Інформація, необхідна для створення форми
     
  Вузли номер вузла; координати вузла (X, Y, Z); зв'язки в напрямках (X, Y, Z, UX, UY, UZ); переміщення в напрямках (X, Y, Z, UX, UY, UZ); номер завантаження; номер складової динамічного завантаження
  Вузлові навантаження номер завантаження  
  Жорсткості тип жорсткості; найменування жорсткості; геометричні параметри перерізу
  Частоти коливань номер завантаження; номер форми коливань; власне значення; частота коливань; кругова частота коливань; період коливань

Продовження табл. 1.1

     
  Елементи номер елемента; номер перерізу; тип елемента; номер жорсткості; номери вузлів елемента; зусилля і моменти (N, Qy, Qz, Mk, My, Mz); номер завантаження; номер складової динамічного завантаження
  Місцеві навантаження номер елемента; тип навантаження; система координат (місцева/глобальна); напрямок навантаження; параметри навантаження (значення і прив'язки - P1, P2, P3, P4); номер завантаження. Тип форми "РСУ": номер елемента; номер перерізу; тип РСУ (номер стовпчика документа); наявність кранових і сейсмічних навантажень;
    склад РСУ (включені лише тривалі або всі навантаження); критерій; зусилля і моменти (N, Qy, Qz, Mk, My, Mz); номери завантажень, що ввійшли до РСУ
  РСУ (стержні) номер елемента; номер перерізу; тип РСУ (номер стовпчика документа); наявність кранових і сейсмічних навантажень; склад РСУ (включені лише тривалі або всі навантаження); критерій; зусилля і моменти (N, Qy, Qz, Mk, My, Mz); номери завантажень, що ввійшли до РСУ
  РСУ (пластини) номер елемента; номер перерізу; тип РСУ (номер стовпчика 8-го документа); наявність кранових і сейсмічних навантажень; склад РСУ (включені лише тривалі або всі навантаження); критерій;

Продовження табл. 1.1

     
    напруження (Nx, Ny, Nz, Txy, Txz); зусилля і моменти (N, Qy, Qz, Mk, My, Mz); реакція Rz; номери завантажень, що ввійшли до РСУ
  Форми коливань і ваги мас номер вузла; номер завантаження; номер форми коливань; зсув вузлів у напрямках (X, Y, Z, UX, UY, UZ); ваги мас у напрямках (X, Y, Z)
  Зусилля (стержні) номер елемента; номер перерізу; зусилля (N, Qy); моменти (Mk, My, Mz); тип елемента; номер завантаження; складова
  Зусилля (пластини) номер елемента; напруження (Nx, Ny, Nz, Txy, Txz); моменти (Mx, My, Mxy); зусилля (Qx, Qy);
    реакція Rz; тип елемента; номер завантаження; складова
  Зусилля (спеціальні елементи) номер елемента; номер перерізу; реакції (Rx, Ry, Rz, Rux, Ruy, Ruz); тип елемента; номер завантаження; складова
  Інерційні навантаження  

У діалоговій панелі "РЕДАКТОР ФОРМ" (рис.1.11) обрану в списку форму подвійним натисканням лівої клавіші миші можна відкрити для перегляду, редагування, збереження під іншим ім'ям. Видалити із списку форму можна натисканням кнопки "УДАЛИТЬ ФОРМУ".

Кнопка "СОХРАНИТЬ СПИСОК ФОРМ" дозволяє зберегти останній стан списку форм у файлі з розширенням " *.frm ".

Кнопка "ТАБЛИЦУ – НА ЭКРАН" заповнює форму таблиці, обрану в списку, конкретними значеннями, які відповідають даній задачі. Після натискання цієї кнопки з’являється діалогове вікно, що містить сформовану таблицю (на рис. 1.14 – таблиця вузлів) і меню управління.

 

Рисунок 1.14 – Діалогове вікно таблиці вузлів

Меню ФАЙЛ має наступні команди:

ОТЧЕТ – пересилання створеної таблиці в звіт для виведення на пристрій роздруку;

КОПИРОВАТЬ – копіювання для розміщення на аркуші ДОКУМЕНТАТОРА.

У меню РЕДАКТИРОВАТЬ можна виконати наступні команди:

1) видалити обране – видалення попередньо обраних рядків і стовпчиків;

2) залишити обране – видалення всіх рядків, крім обраних;

3) відновити рядок – відновлення вилучених рядків;

4) відновити стовпчики – відновлення вилучених стовпчиків.

Операція Шрифт у меню ОПЦИИдозволяє змінити розмір і вид шрифту.

Закривається панель з таблицею за допомогою системного меню.

Якщо зміст таблиці залежить від номера завантаження (для динамічних завантажень – від номера форми коливань), то для отримання заповненої таблиці необхідно задати додаткову інформацію (рис.1.15).

Якщо необхідно змінити такі параметри таблиці, як найменування стовпчика, мінімальне і максимальне значення чисел у стовпчику, кількість знаків до й після крапки (це необхідно для визначення ширини стовпчика) та вид вирівнювання чисел у стовпчику, то необхідно двічі натиснути лівою клавішею миші на заголовку необхідного стовпчика. При цьому з'являється діалогове вікно, зміст якого залежить від виду стовпчика (рис.1.16). Після підтвердження вибору підпункт ПРОСМОТРЕТЬ ТАБЛИЦУ стає доступним і, вказавши на нього, можна отримати необхідну таблицю в новому вікні.

 

 

а) б)

Рисунок 1.15 – Діалогове вікно з додатковою інформацією

 

а) б)

Рисунок 1.16 – Приклади діалогових вікон для зміни параметрів таблиць

У режимі ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА (піктограма ) Лир-Визор дозволяє переглянути й відредагувати пояснювальну записку про поточну задачу, для якої текст записки створюється автоматично. З меню ОКНО командою ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА текст пояснювальної записки можна роздрукувати (рис. 1.17).

Рисунок 1.17 – Вікно ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Команда ОТЧЕТ (піктограма ) дозволяє формувати і виводити на роздрук звіт про поточну задачу (рис.1.18), а також корегувати список таблиць. Ця операція доступна тільки тоді, коли існують таблиці, для яких у режимі ИНТЕРАКТИВНЫЕ ТАБЛИЦЫ виконано пересилання в звіт.

Рисунок 1.18 – Діалогове вікно «ОТЧЕТ»

Кнопка «ПЕЧАТАТЬ ОТЧЕТ » надає можливість роздрукувати звіт у вигляді набору таблиць із списку і пояснювальної записки.

Кнопка «ПЕЧАТАТЬ ТАБЛИЦЫ» виводить із списку на друк лише ті таблиці, які попередньо були виділені курсором.

Під час натискання кнопки «ЗАПОЛНИТЬ ШТАМП» на екрані з'являється таблиця у формі штампу, яку можна заповнити.

Переглянути попередньо виділені курсором таблиці можна, натиснувши на кнопку « ПРОСМОТРЕТЬ ».

Видалення попередньо виділених курсором таблиць виконується за допомогою кнопки «УДАЛИТЬ».

Натискання на кнопку «СОХРАНИТЬ ИЗМЕНЕНИЯ» дає можливість зберегти в звіті зміни.

Лир-Визор дає можливість зберігати створені файли для подальшого розрахунку, а також протоколи розв’язання задачі, файли вхідних даних, файли результатів і інші.

У таблиці 1.2. наведено найменування стандартних розширень файлів, які створюються в процесі розв’язання задачі.

Таблиця 1.2 – Типи файлів Лир-Визор

Типи файлів результатів розрахунку Розширення файлів (або їх найменування)
   
Файли для створеної задачі ІМ'Я.lir
Файл протоколу розв'язання задачі (двійковий) ІМ'Я_01.ІМ'Я (де ІМ'Я - шифр задачі)
Файл вихідних даних ІМ'Я_01.ІМ'Я
Список форм, створених ДОКУМЕНТАТОРОМ *.frm
Файли, що містять таблиці з результатами розрахунків Переміщення ІМ'Я_05.ІМ'Я
Зусилля ІМ'Я_06.ІМ'Я
Розрахункові сполучення РСУ ІМ'Я_08.ІМ'Я
Періоди коливань ІМ'Я_09.ІМ'Я
Форми коливань ІМ'Я_10.ІМ'Я
Інерційні сили від динамічних впливів ІМ'Я_11.ІМ'Я
Головні й еквівалентні напруження за завантаженнями ІМ'Я_14.ІМ'Я
Головні й еквівалентні напруження за РСУ або РСН ІМ'Я_15.ІМ'Я
Розподіл ваги мас ІМ'Я_17.ІМ'Я
Коефіцієнти запасу стійкості за завантаженнями або за РСН ІМ'Я_18.ІМ'Я

 

 

Продовження табл. 1.2

   
  Коефіцієнти вільних довжин за завантаженнями або за РСН ІМ'Я_19.ІМ'Я
Зусилля (напруження) в елементах за РСН (розрахункові сполучення навантажень) ІМ'Я_22.ІМ'Я
Форма втрати стійкості за завантаженнями або за РСН ІМ'Я_20.ІМ'Я
  Зусилля (напруження) в елементах за РСН ІМ'Я_22.ІМ'Я
Переміщення вузлів за РСН ІМ'Я_23.ІМ'Я
Навантаження на фрагмент за зусиллями, або за РСН ІМ'Я_26.ІМ'Я
Файли для перегляду в режимі роботи процесора або будь-якого текстового редактора Дані про стан матеріалу ІМ'Я_13.ІМ'Я
Переміщення за кроками ІМ'Я_35.ІМ'Я
Зусилля (напруження) за кроками ІМ'Я_36.ІМ'Я
Розгорнені вихідні дані ІМ'Я_37.ІМ'Я

Лабораторна робота №1

Завдання для підготовки до виконання лабораторної роботи

Розрахувати чотирипролітну балку, визначити напруження, дослідити епюри згинального моменту і поперечних сил.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1 Смирнов В.А. Александров А.В., Лащенков В.А., Шапошников Н.Н. Строительная механика стержневых систем.– М.: Стройиздат, 1981.

2 Зенкевич О.К., Ченг Ю.К. Метод конечного элемента в задачах строительной и непрерывной механики. – М.,1971.

3 Съярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач. –М., "МИР", 1980.

4 Стрелец-Стрелецкий Е.Б., Расчетные сочетания напряжений для конструкций типа балки-стенки и плиты. Строительная механика и расчет сооружений, № 3, 1986.

Умова задачі і вихідні дані:

1 Розрахувати і проаналізувати напружено-деформований стан чотирипролітної нерозрізної балки (рис.2.1).

Кожен стержень прольоту має відповідно довжину: перший – 4 м; другий – 7 м; третій і четвертий – 5 м.

Профіль стержнів має прямокутну форму з розмірами: h =40 см, b =20 см (усі елементи конструкції, крім другого) і h =30 см, b =45 см (другий елемент).

Механічні характеристики: модуль Юнга Е=3е6 тс/м3; щільність матеріалу Ro=2,75 тс/м3.

Навантаження на конструкцію:

перше завантаження − власна вага;

друге завантаження − зосереджена сила в першому прольоті 7,5 т від устаткування; трапецієвидне навантаження в другому прольоті від матеріалу, що складається;

третє завантаження − зосереджені сили в другому і третьому прольотах величиною 6,4 т від устаткування;

четверте завантаження − розподілене навантаження в третьому і четвертому прольотах від матеріалу, що складається.

2 Вивести епюри поперечних сил і згинальних моментів у кожному завантаженні.

 

Рисунок 2.1 – Чотирипролітна нерозрізна балка

Під час виконання лабораторної роботи студент повинен знати: мету виконання лабораторної роботи, порядок її виконання, загальні теоретичні положення будівельної механіки, можливості ПК ЛІРА, його інтерфейс, виконати аналіз одержаних результатів.

Після виконання лабораторної роботи студент повинен вміти: виконувати розрахунок напружено-деформованого стану чотирипролітної балки, будувати епюри та визначати напруження.

Порядок виконання лабораторної роботи наведено в таблиці 2.1.

 

Таблиця 2.1 – Послідовність дій під час розрахунку напружено-деформованого стану чотирипролітної балки

 

Етапи Команди Порядок виконання
     
Створення файлу для нової задачі ФАЙЛ/НОВЫЙ   Задати ім’я файлу –БАЛКА, ознака схеми (кількість ступенів вольності) – 2 (три ступені вольності у вузлі – два переміщення і поворот в площині X0Z)
Створення геометрії схеми СХЕМА/СОЗДАНИЕ/ РЕГУЛЯРНЫЕ ФРАГМЕНТЫ И СЕТИ (піктограма ) Задати крок уздовж першої (горизонтальної) осі
Значення L (мм) Кількість N
   
Призначення закріплень у вузлах 1 ВЫБОР/ОТМЕТКА УЗЛОВ (піктограма ) 2 СХЕМА/СВЯЗИ Призначити зв’язки за переміщеннями X і Z вузлу 1. Призначити зв’язки за пере-міщенням Z вузлам 2, 3, 4, 5
Задання жорсткостей елементів ЖЕСТКОСТИ/ ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ (піктограма ) Брус (бетон) Призначити жорсткості для всіх елементів схеми, крім елемента з номером 2: модуль пружності E = 3е6 тс/м2, геометричні розміри перерізу: В = 20 см, Н = 40 см, об’ємна вага Ro =2,75 тс/м3.

 

 

Продовження табл. 2.1

     
  ТЕКУЩИЕ ТИПЫ ЖЕСТКОСТИ Брус (бетон) Призначити жорсткість для елемента 2: модуль пружності E = 3е6 тс/м2, геометричні розміру перерізу: В = 30 см, Н = 45 см, об’ємна вага Ro =2,75 тс/м3.
Призначення навантажень 1 НАГРУЗКИ/ВЫБОР ЗАГРУЖЕНИЯ 2 НАГРУЗКИ/ ДОБАВИТЬ СОБСТВЕННЫЙ ВЕС 3 НАГРУЗКИ /НАГРУЗКА НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ   Номери завантаження: 1-ше завантаження – власна вага, 2-ге завантаження – зосереджена сила в першому прольоті 7,5 т від устаткування; трапецієвидне навантаження в 2-му прольоті від складованого матеріалу: 1 Виділити перший елемент схеми і призначити для цього елемента зосереджену силу: – у діалоговому вікні за допомогою радіо-кнопки обрати систему координат " Местная "; – за допомогою радіо-кнопки задати напрям дії наван-таження вздовж місцевої осі Z; – задати зосереджену силу, в діалоговому вікні обрати піктограму ;
    – у наступному діалоговому вікні задати величину сили Р =7,5 т і відстань від першого вузла елемента до точки прикладення сили А =2,3 м; – натиснути на кнопку " Подтвердить ".

 

Продовження табл. 2.1

     
    2 Виділити другий елемент схеми і призначити трапецієвидне навантаження на цей елемент: – у діалоговому вікні за допомогою радіо-кнопки вказати систему координат " Местная "; – задати напрям дії навантаження вздовж місцевої осі Z;
    – у діалоговому вікні обрати піктограму ; – задати величину сили в початковій і кінцевій точках її прикладення Р1 =1,8 т/м і Р2 =4,4 т/м; відстань від першого вузла елемента А1 =0,7 м і А2 =5,3 м; – натиснути на кнопку " Подтвердить ".
    3-тє завантаження – зосе-реджена сила на елементи 2 і3: – виділити на схемі елементи 2,3; – обрати номер завантаження (НАГРУЗКА/ВЫБОР ЗАГРУ-ЖЕНИЯ); – подати команду НАГРУЗКА/ НАГРУЗКА НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ; – у діалоговому вікні за допомогою радіо-кнопки обрати систему координат " Местная "; – за допомогою радіо-кнопки задати напрям дії наван-таження вздовж місцевої осі Z;

 

Продовження табл. 2.1

     
    – задати зосереджену силу, в діалоговому вікні обрати піктограму ; – у наступному діалоговому вікні задати величину сили Р =6,4 т і відстань від першого вузла елемента до точки її прикладення А = 3,2 м; – натиснути на кнопку " Подтвердить ".
    4-те завантаження – розподілене навантаження в 3-му і 4-му прольотах: – виділити на схемі елементи 3і 4; – у діалоговому вікні за допомогою радіо-кнопки обрати систему координат " Местная "; – за допомогою радіо-кнопки задати напрям дії навантаження вздовж місцевої осі Z; – для того, щоб задати рівномірно-розподілене навантаження, в діалоговому вікні потрібно обрати піктограму ; – у наступному діалоговому вікні задати величину сили Р =5,6 т; –натиснути на кнопку " Подтвердить ".
Створення таблиці РСУ НАГРУЗКИ/РСУ/ГЕНЕРАЦИЯ ТАБЛИЦЫ РСУ Для 1-го завантаження (приймається за замовчу-ванням): – указати на пункт «постоянное» в наявному списку;

Продовження табл. 2.1

     
    – указати на кнопку " Подтвердить " (після чого введені дані відобразяться окремим рядком у зведеній інформаційній таблиці РСУ і номер завантаження автома-тично зміниться);
    для 2–го завантаження: – указати на пункт «постоянное» в наявному списку; –натиснутина кнопку " Подтвердить " (після чого введені дані відобразяться окремим рядком у зведеній інформаційній таблиці РСУ і номер завантаження автоматично зміниться);
    для 3–го завантаження: – вказати на пункт «кратко-временное» в наявному списку; – натиснути на кнопку " Подтвердить " (після чого введені дані відобразяться окремим рядком у зведеній інформаційній таблиці РСУ і номер завантаження автоматично зміниться);
    для 4­–го завантаження: – указати на пункт «временное длительное» в наявному списку; –натиснути на кнопку " Подтвердить " (після чого введені дані відобразяться окремим рядком у зведеній інформаційній таблиці РСУ)

 

 

Продовження табл. 2.1

     
Виконання розрахунку РЕЖИМ/ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ (піктограма ) Програма переходить у режим розрахунку, на екран виводиться індикатор стану розрахунку
Режим візуалізації результатів розрахунку РЕЖИМ/РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА (піктограма ) Виведення на екран епюр, команда меню УСИЛИЯ/ЭПЮРЫ

Питання для самоконтролю

1 Наведіть алгоритм розрахунку напружено-деформованого стану нерозрізної балки.

2 Які геометричні параметри необхідно задати для балки?

3 Які стандартні типи перерізів були використані під час розрахунку напружено-деформованого стану нерозрізної балки?

4 Опишіть типи закріплень у вузлах балки?

5 Які типи епюр одержано в процесі розрахунку балки?

Лабораторна робота №2

Завдання для підготовки до виконання лабораторної роботи

Розрахувати аркову ферму, визначити напруження, дослідити епюри згинального моменту і поперечних сил.

 

 

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1 Смирнов В.А. Александров А.В., Лащенков В.А., Шапошников Н.Н. Строительная механика стержневых систем.– М.: Стройиздат, 1981.

2 Зенкевич О.К., Ченг Ю.К. Метод конечного элемента в задачах строительной и непрерывной механики. – М.,1971.

3 Съярле Ф. Метод конечных элементов для эллиптических задач. –М., "МИР", 1980.

4 Лантух-Лященко А.И. Лира. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций.– Киев–М.: 2001.– 312 с.

 

Умова задачі і вихідні дані:

1 Розрахувати і проаналізувати напружено-деформований стан аркової ферми (рис. 2.2).

Аркова ферма складається з труб, зовнішній діаметр яких D = 12 мм і внутрішній діаметр d=10 мм. Проліт аркової ферми має довжину 12 м.

Механічні характеристики: модуль Юнга Е= 2,1е7 тс/м3; щільність матеріалу Ro=2,75 тс/м3.

Навантаження на конструкцію:

перше завантаження − від покриття;

друге завантаження − бічний тиск вітру.

2 Вивести епюри поперечних сил і згинальних моментів у кожному завантаженні.

Рисунок 2.2 – Аркова ферма

Під час виконання лабораторної роботи студент повинен знати: мету виконання лабораторної роботи, порядок її виконання, загальні теоретичні положення будівельної механіки, можливості ПК ЛІРА, його інтерфейс, виконати аналіз одержаних результатів.

Після виконання лабораторної роботи студент повинен вміти: виконувати розрахунок напружено-деформованого стану аркової ферми, будувати епюри та визначати напруження.

Порядок виконання лабораторної роботи наведено в таблиці 2.2.

 

Таблиця 2.2 – Послідовність дій під час розрахунку напружено-деформованого стану аркової ферми

Етапи Команди Порядок виконання
     
Створення файлу для нової задачі ФАЙЛ/НОВЫЙ   Задати: ім’я файлу – АРКА; ознаку схеми (кількість ступенів вільності) – 1 (два ступені вільності в вузлі – два переміщення в площиніX0Z)
Створення геометрії схеми СХЕМА/СОЗДАНИЕ/ФЕРМЫ (піктограма ), при цьому на екрані з’являється діалогове вікно, в якому обирається конфігурація ферми за обрисом пояса шляхом указання на кнопку з відповідним зображенням Увести параметри: довжина ферми L =12 м, параметр Kf= 7(відношення L/H) (інші параметри приймаються за замовчуванням рівними нулю).  
Призначення закріплень у вузлах 1 ВЫБОР/ОТМЕТКА УЗЛОВ 2 СХЕМА/СВЯЗИ (піктограма ) Для вузла 1призначити зв’язки за переміщеннями X і Z. Для вузла 4 призначити зв’язки за переміщенням Z.
Задання жорсткостей елементів ЖЕСТКОСТИ/ЖЕСТКОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ (піктограма ) Текущий тип жесткости Призначити жорсткості для всіх елементів схеми (виділити елементи):
Кольцо (сталь) модуль пружності E = 2,1е7 тс/м2, геометричні розміри: D = 12 см, d = 10 см, об’ємна вага Ro =2,75тс/м3
Призначення навантажень 1 НАГРУЗКИ/ ВЫБОР ЗАГРУЖЕНИЯ   2 НАГРУЗКИ /НАГРУЗКА НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ   Номери завантаження: 1-ше завантаження – вертикальні навантаження на вузли верхнього пояса ферми, для цього необхідно виділити ті вузли, які мають навантаження 5 т:

Продовження таблиці 2.2

     
    – у меню НАГРУЗКИ обрати команду НАГРУЗКА НА УЗЛЫ И ЭЛЕМЕНТЫ; – у діалоговому вікні за допомогою радіо-кнопки обрати тип навантаження Сосредоточенная сила; – задати напрям дії навантаження вздовж глобальної осі Z, величина навантаження Р = 5 т; – натиснути на кнопку " Подтвердить "; – виділити на схемі ті вузли, до яких буде прикладено навантаження іншої величини і аналогічно вище описаному призначити навантаження "Сосредоточенная сила" ;
    – задати напрям дії на-вантаження вздовж гло-бальної осі Z величиною Р = 2,5 т, – натиснути на кнопку " Подтвердить ". 2-ге завантаження – горизонтальні навантаження на вузли верхнього пояса ферми: – перейти в 2-ге завантаження, задавши номер активного завантаження 2; –виділити на схемі ті вузли, до яких буде прикладено навантаження;

 

Продовження таблиці 2.2



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-04-08; просмотров: 179; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.111.125 (0.15 с.)