Этап №1. Создание новой задачи

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Основы автоматизированного проектирования в строительстве»

Лабораторная работа

                                                                                  Выполнил:
                                                                                  Студент группы: 31201418
                                                                                  Соколов М.В.

                                                                                  Принял:

                                                                                  СИДОРОВИЧ Е.М

Минск 2021

                   

Расчёт плоской рамы предложенный создателями ПВК учебный пример Example 1

Цель работы: создание расчётной схемы плоской рамы, выполнение статических расчётов и анализ результатов.

Исходные данные

Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.1.1.
Сечения элементов рамы показаны на рис.1.2.
Нагрузки:
· постоянная равномерно распределенная g₁= 2 т/м;
· постоянная равномерно распределенная g₂ = 1.5 т/м;
· постоянная равномерно распределенная g₃ = 3 т/м;
· временная длительная равномерно распределенная g₄ = 4.67 т/м;
· временная длительная равномерно распределенная g₅ = 2 т/м;
· ветровая (слева) Р₁ = –1 т;
· ветровая (слева) Р₂ = –1.5 т;
· ветровая (слева) Р₃ = –0.75 т;
· ветровая (слева) Р₄ = –1.125 т;
· ветровая (справа) Р₁ = 1 т;
· ветровая (справа) Р₂ = 1.5 т;
· ветровая (справа) Р₃ = 0.75 т;
· ветровая (справа) Р₄ = 1.125 т.

 

 

Этап №1. Создание новой задачи

1.1 Для создания новой задачи необходимо открыть меню Приложения и выбрать пункт Новый (кнопка  на панели быстрого доступа).

1.2. В появившемся диалоговом окне Описание схемы (рис.1.4) задаю следующие параметры:
§ имя создаваемой задачи – Пример1;
§ в раскрывающемся списке Признак схемы выбирается строка 2 – Три степени свободы в узле (перемещения X, Z, Uy) X 0 Z.

1.3. После этого щелкаю по кнопке – Подтвердить.

Рис.1.4. Диалоговое окно Описание схемы

Этап №2. Создание геометрической схемы рамы

2.1 Вызываем диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей щелчком по кнопке  – Генерация регулярных фрагментов (панель Создание на вкладке Создание и редактирование).

2.2 В этом диалоговом окне задаём:

§ шаг вдоль первой оси:

L (м) N

4       1

3       1

§ шаг вдоль второй оси:

L (м) N

6       1

4       1

§ остальные параметры принимаем по умолчанию (рис.1.5).

2.3. После этого щелкаю по кнопке – Подтвердить.

Рис.1.5. Диалоговое окно Создание плоских фрагментов и сетей

Сохранение информации о расчетной схеме

2.4 Для сохранения информации о расчетной схеме открываем меню Приложения и выбираю пункт Сохранить (кнопка  на панели быстрого доступа).

2.5 В появившемся диалоговом окне Сохранить как задаётся:

§ имя задачи – Пример1;
§ папку, в которую будет сохранена эта задача (по умолчанию выбирается папка – Data).
2.6 Щёлкаем по кнопке Сохранить.

Этап №3. Задание граничных условий

3.1 Щелкаем по кнопке – Флаги рисования на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
3.2 В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы устанавливаем флажок Номера элементов.

3.3 После этого переходим на вторую закладку Узлы   и устанавливаем флажок Номера узлов.

3.4 Щелкаем по кнопке  – Перерисовать.
На рис.1.6 представлена полученная схема.

 

Рис.1.6. Нумерация узлов и элементов расчетной схемы

Выделение узлов № 1 и 2

3.5  Щелкаем по кнопке  – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора (по умолчанию находится в нижней области рабочего окна).
3.6  С помощью курсора выделяем узлы № 1 и 2 (узлы окрашиваются в красный цвет).

 Рис.1.7. Выделение узлов 1 и 2

Задание граничных условий в узлах № 1 и 2

3.7  Щелчком по кнопке  – Связи (панель Жесткости и связи на вкладке Создание и редактирование) вызывается диалоговое окно Связи в узлах (рис.1.8).
3.8  В этом окне, с помощью установки флажков, отмечаем направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Z, UY).
3.9  После этого щелкаем по кнопке –    Добавить связи в отмеченных узлах (узлы окрашиваются в синий цвет)

Рис.1.8. Диалоговое окно Связи в узлах

Задание граничных условий в узле № 3

Выделяем узел № 3 с помощью курсора.
3.10 В диалоговом окне Связи в узлах отмечаем направления, по которым запрещено перемещение узла (X, Z). Для этого необходимо снять флажок с направления UY.
3.11  щелкаем по кнопке –    Добавить связи в отмеченных узлах (узел окрашивается в синий цвет)

3.12  Щелкаю по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.

Рис.1.8.1. Диалоговое окно Связи в узлах

Рис.1.8. Связи в узлах 1, 2 и 3

Этап №4. Задание жёсткостных параметров и параметров материалов элементам рамы

Рис.1.12. Отметка горизонтальных стержней

4.15  В диалоговом окне Жесткости и материалы включаем радио-кнопку Тип и в списке типов общих свойств материалов для железобетонных конструкций выделяем курсором строку 1.стержень Колонны.
4.16  Щелкаем по кнопке Назначить текущим.

4.17 В диалоговом окне Жесткости и материалы щелкаем по первой закладке Жесткости и в списке типов жесткостей выделите курсором тип жесткости 1.Брус 60х40.
4.18  Щелкаем по кнопке Назначить текущим (при этом выбранный тип жесткости записывается в строке редактирования Жесткость поля Назначить элементам схемы).

4.19 После этого щелкаем по кнопке  – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

4.20  С помощью курсора выделяемм все вертикальные элементы.
4.21  Затем в диалоговом окне Жесткости и материалы щелкаем по кнопке –   Применить.
4.22  Щелкаем по кнопке – Отметка вертикальных стержней на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения вертикальных стержневых элементов.

 

Рис.1.13. Отметка вертикальных стержней

Этап №5. Задание нагрузок

Задание расширенной информации о загружениях.

 

5.1 Вызываем диалоговое окно Редактор загружений (рис.1.14) щелчком по кнопке   Редактор загружений (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).

Рис.1.14. Диалоговое окно Редактор загружений

5.2 Для Загружения 1 в поле Редактирование выбранного загружения выбираем в раскрывающемся списке Вид строку Постоянное и щелкаю по кнопке – Применить.

5.3 Чтобы добавить второе загружение, в поле Список загружений щелкаем по кнопке  – Добавить загружение (в конец).

5.4 Для Загружения 2 в поле Редактирование выбранного загружения выбираем в раскрывающемся списке Вид строку Временное длит. / Длительное   и щелкаем по кнопке – Применить.

5.5 Чтобы добавить третье загружение, в поле Список загружений щелкаем по кнопке  – Добавить загружение (в конец).

5.6 Для Загружения 3 в поле Редактирование выбранного загружения выбираем в раскрывающемся списке Вид строку Мгновенное  и щелкаем по кнопке – Применить.

5.7 Чтобы добавить четвёртое загружение, в поле Список загружений щелкаем по кнопке  – Добавить загружение (в конец).

5.8 Для Загружения 4 в поле Редактирование выбранного загружения выбираем в раскрывающемся списке Вид строку Мгновенное  и щелкаем по кнопке – Применить.

5.9 Чтобы перейти к формированию первого загружения, в поле Список загружений выделяем первую строку 1. Загружение 1 и щелкаем по кнопке Назначить текущим (можно назначить текущее загружение двойным щелчком по строке списка).

Рис.1.15.1 Диалоговое окно Редактор загружений с заданными нагрузками

Формирование загружения № 1

5.10 Щелкаем по кнопке ­ – Отметка горизонтальных стержней на панели инструментов Панель выбора.

5.11 Выделяем горизонтальные элементы № 7 и 8.

5.12 Вызываем диалоговое окно Задание нагрузок на закладке Нагрузки на стержни (рис.1.16) выбрав команду   Нагрузка на стержни в раскрывающемся списке Нагрузки на узлы и элементы (панель Нагрузки на вкладке Создание и редактирование).

5.13 В этом окне по умолчанию указана система координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.

 

Рис.1.16. Диалоговое окно Задание нагрузок

5.14 Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызывается диалоговое окно Параметры.
5.15 В этом окне задаётся интенсивность нагрузки р = 2 т/м (рис.1.14).
5.16 Щелкаем по кнопке  – Подтвердить (после подтверждения величины нагрузки происходит автоматическое назначение этой нагрузки на выделенные элементы)

 

Рис.1.17. Диалоговое окно Параметры

5.17 Выделяем элемент № 9.
5.18 В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызываем диалоговое окно Параметры.

5.19 В этом окне задаем интенсивность р = 1.5 т/м.
5.20 Щелкаем по кнопке  – Подтвердить.
5.21 Выделите элемент № 10.
5.22 В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызываем диалоговое окно Параметры.
5.23 В этом окне задаю интенсивность р = 3 т/м.
5.24 Щелкаем по кнопке  – Подтвердить.

  Рис.1.18. Рама с загружением № 1

 

Формирование загружения № 2

5.25 Меняем номер текущего загружения щелчком по кнопке  – Следующее загружение в строке состояния (находится в нижней области рабочего окна)
5.26 Выделяем элемент № 7.
5.27 В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке трапециевидной нагрузки вызываем диалоговое окно Параметры.
5.28 В этом окне задаем параметры: Р1 = 4.67 т/м, А1 = 0.5 м, Р2 = 2 т/м, А2 = 3.5 м (рис.1.15).
5.30 Щелкаем по кнопке – Подтвердить.

Рис.1.19. Диалоговое окно Параметры (трапециевидная нагрузка)

 

Рис.1.20. Рама с загружением № 2

 

 

Формирование загружения № 3

5.31 Сменяем номер текущего загружения щелчком по кнопке  – Следующее загружение в строке состояния.

5.32 Щелчком по кнопке  – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора.
5.33 С помощью курсора выделяем узел № 4.
5.34 В диалоговом окне Задание нагрузок переходим на вторую закладку Нагрузки в узлах.
5.35 Затем радио-кнопками указываю систему координат Глобальная, направление – вдоль оси X.
5.36 Щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызываем диалоговое окно Параметры нагрузки.
5.37 В этом окне ввожу значение P = -1 т.

5.38 Щелкаем по кнопке – Подтвердить.

 

Рис.1.21. Диалоговое окно Параметры (нагрузка на узлы)

5.39 Выделяем узел № 7.
5.40 В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызываем диалоговое окно Параметры нагрузки.
5.41 В этом окне вводим значение P = -1.5 т.
5.42 Щелкаем по кнопке – Подтвердить.
5.43 Аналогично предыдущим операциям задаем нагрузки:
§ в узле № 6 – P 3 = -0.75 т;
§ в узле № 9 – P 4 = -1.125 т.

 

Рис.1.22. Рама с загружением № 3

Формирование загружения № 4

5.44 Меняем номер текущего загружения на 4.
5.45 Выделяем узел № 4.
5.46 В диалоговом окне Задание нагрузок щелчком по кнопке сосредоточенной силы вызываем диалоговое окно Параметры нагрузки.
5.47 В этом окне вводим значение P = 0.75 т.
5.48 Щелкаем по кнопке – Подтвердить.
5.49 Аналогично предыдущим операциям задаем нагрузки:
§ в узле № 6 – P 1 = 1 т;
§ в узле № 9 – P 2 = 1.5 т;
§ в узле № 7 – P 4 = 1.125 т.
5.50 Щелкаем по кнопке – Отметка узлов в раскрывающемся списке Отметка узлов на панели инструментов Панель выбора, чтобы снять активность с операции выделения узлов.

Рис.1.23. Рама с загружением № 4

Этап № 6. Задание расчетных сечений для ригелей

6.1 Выделяем на схеме все горизонтальные элементы.

6.2  Щелчком по кнопке – Расчетные сечения стержней (панель Редактирование стержней на контекстной вкладке Стержни) вызываем диалоговое окно Расчетные сечения (рис.1.24).
6.3  В этом окне задайте количество расчетных сечений N = 5.
6.4  Щелкаем по кнопке – Применить (чтобы выполнить конструирование изгибаемого элемента, требуется вычислить усилия в трех или более сечениях).

 

Рис.1.24. Диалоговое окно Расчетные сечения

Вывод эпюры Qz

Рис.1.34. Эпюры поперечных сил Qz   под нагрузкой № 1

 

Рис.1.35. Эпюры поперечных сил Qz   под нагрузкой № 2

 

Рис.1.36. Эпюры поперечных сил Qz   под нагрузкой № 3

 

Рис.1.37. Эпюры поперечных сил Qz   под нагрузкой № 4

Вывод эпюры N

Рис.1.38. Эпюры продольных сил N под нагрузкой № 1

 

Рис.1.39. Эпюры продольных сил N под нагрузкой № 2

 

Рис.1.40. Эпюры продольных сил N под нагрузкой № 3

 

Рис.1.41. Эпюры продольных сил N под нагрузкой № 4

Исходные данные.

Нагрузки:
· постоянная равномерно распределенная q₁= 2 кН/м;
· Постоянная Vb= 9 кН,Va=3кН.

 

Задание граничных условий для узлов 1, 3.

Для узла 1 устанавливается запрет на перемещения по направлениям (X, Z).

Для узла 3 устанавливается запрет на перемещения по направлениям (Z).

Рис.3 Диалоговое окно Связи в узлах

 

 

Этап №2. Задание жёсткостных параметров и параметров материалов элементам рамы

Жесткостные параметры я применил такие же, как в примере 1.

В качестве вертикального элемента рамы принят брус сечением 60х40см, с модулем упругости Е = 3е6 т/м2.   В качестве горизонтального элемента рамы принят Тавр_Т. С геометрическими размерами – В = 20 см; Н = 60 см; В1 = 40 см; Н1 = 20 см,и модулем упругости Е = 3е6 т/м2.

Проверить присвоилась ли жесткость элементу можно при помощи клавиши -   Информация об узле или элементе. Для этого необходимо выбрать эту клавишу и щелкнуть по элементу (стержню). После чего появляется диалоговое окно с наименованием выбранного элемента, в котором можно поменять либо установить тип жесткости

Рис. 5 – Информация о стержне №6

 

Этап №3. Задание нагрузок

Согласно заданию необходимо загрузить раму вертикальной и горизонтальной нагрузкой (2 загружения). Подробная последовательность действий для задания нагрузки, описана в практической работе №1.

Формирование загружения № 1

Для горизонтального элемента 5 и 6, задаю постоянную равномерно распределенную нагрузку q=2 т/м

 

Рис. 6 - Формирование загружения № 1

Формирование загружения № 2

Для узла 3, задаю сосредоточенную нагрузку на узлы, указываю систему координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.

Для узла 3 Vb = 9 кН/м.

Для узла 1, задаю сосредоточенную нагрузку на узлы, указываю систему координат Глобальная, направление – вдоль оси X.

Для узла 1 Vb = 3 кН/м.

Для узла 5, задаю сосредоточенную нагрузку на узлы, указываю систему координат Глобальная, направление – вдоль оси X.

Для узла 5 Vb = 8 кН/м.

 

 

Рис. 7 - Формирование загружения № 2

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«Основы автоматизированного проектирования в строительстве»

Лабораторная работа

                                                                                  Выполнил:
                                                                                  Студент группы: 31201418
                                                                                  Соколов М.В.

                                                                                  Принял:

                                                                                  СИДОРОВИЧ Е.М

Минск 2021

                   

Расчёт плоской рамы предложенный создателями ПВК учебный пример Example 1

Цель работы: создание расчётной схемы плоской рамы, выполнение статических расчётов и анализ результатов.

Исходные данные

Схема рамы и ее закрепление показаны на рис.1.1.
Сечения элементов рамы показаны на рис.1.2.
Нагрузки:
· постоянная равномерно распределенная g₁= 2 т/м;
· постоянная равномерно распределенная g₂ = 1.5 т/м;
· постоянная равномерно распределенная g₃ = 3 т/м;
· временная длительная равномерно распределенная g₄ = 4.67 т/м;
· временная длительная равномерно распределенная g₅ = 2 т/м;
· ветровая (слева) Р₁ = –1 т;
· ветровая (слева) Р₂ = –1.5 т;
· ветровая (слева) Р₃ = –0.75 т;
· ветровая (слева) Р₄ = –1.125 т;
· ветровая (справа) Р₁ = 1 т;
· ветровая (справа) Р₂ = 1.5 т;
· ветровая (справа) Р₃ = 0.75 т;
· ветровая (справа) Р₄ = 1.125 т.

 

 

Этап №1. Создание новой задачи

1.1 Для создания новой задачи необходимо открыть меню Приложения и выбрать пункт Новый (кнопка  на панели быстрого доступа).

1.2. В появившемся диалоговом окне Описание схемы (рис.1.4) задаю следующие параметры:
§ имя создаваемой задачи – Пример1;
§ в раскрывающемся списке Признак схемы выбирается строка 2 – Три степени свободы в узле (перемещения X, Z, Uy) X 0 Z.

1.3. После этого щелкаю по кнопке – Подтвердить.

Рис.1.4. Диалоговое окно Описание схемы