- •Министерство образования и науки украины
- •Методические указания к выполнению расчетно-графических работ по дисциплине «компьютерные технологии в инженерных расчетах»
- •Содержание
- •Введение
- •Расчетно-графическая работа №1. Выполнить расчет однопролетной железобетонной балки
- •Варианты заданий
- •Расчетно-графическая работа №2. Расчет и конструирование металлической фермы
- •Варианты заданий
- •Вариант 1
- •Вариант 1
- •Расчетно-графическая работа №4. Расчет и конструирование железобетонной рамы одноэтажного промышленного здания
- •Варианты заданий
- •Расчетно-графическая работа №5. Расчет монолитного ребристого перекрытия
- •Варианты заданий
- •Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Министерство образования и науки украины
- •Результаты расчета
- •4. Конструирование арматуры
- •Министерство образования и науки украины
- •Ппп/Нагрузки и воздействия/Расчет снеговых нагрузок
- •3.672Тс/м.
- •8.23Тс.
- •2.3.Вычисление геометрических характеристик и жесткости элементов фермы
- •Ппп/ Стальные конструкции/ Сортамент металлопроката/ Файл/ Открыть/ ug
- •2.4.Расчет сечений металлических элементов ппп/ Стальные конструкции/ Расчет сечений металлических элементов
- •Ппп/ Стальные конструкции/ Сортамент металлопроката/ Файл/ Открыть/ ug
- •2.4.Расчет узлов металлических ферм
- •Министерство образования и науки украины
- •Сбор нагрузок на 1 мперекрытия
- •Министерство образования и науки украины
- •Ппп/Нагрузки и воздействия/Расчет снеговых нагрузок
- •3.55Тс/м.
- •Ппп/Нагрузки и воздействия/Ветровые нагрузки
- •2.3.Вычисление геометрических характеристик и жесткости конечных элементов рамы
- •2.4. Расчет армирования вертикальных конструкций железобетонной рамы
- •2.5. Определение несущей способности одиночной сваи-стойки
- •2.6. Определение осадки условного фундамента
- •Министерство образования и науки украины
- •5.2.3.Компьютерный расчет усилий от расчетных нагрузок
- •5.2.3.Ручной расчет усилий от расчетных нагрузок
- •5.2.4. Компьютерный расчет армирования монолитной плиты
- •5.2.5. Ручной расчет армирования монолитной плиты
- •5.3. Многопролетная второстепенная балка
- •5.3.1. Расчетный пролет
- •5.3.2. Сбор нагрузок
- •5.3.3.Компьютерный расчет усилий от расчетных нагрузок
- •5.3.4.Ручной расчет усилий от расчетных нагрузок
- •5.3.5. Компьютерный расчет армирования монолитной второстепенной балки
- •5.3.6. Ручной расчет армирования монолитной второстепенной балки
- •5.4. Конструирование монолитного ребристого перекрытия (для сведения)
- •Список литературы
Ппп/Нагрузки и воздействия/Расчет снеговых нагрузок
Исходные данные для расчета снеговых нагрузок:
Строительные нормы: ДБН В.1.2-2:2006;
Снеговой район (по заданию): I;
Тип сооружения: здания с односкатными и двускатными покрытиями;
Пролет: L=12 м, ;
Конструкция: двускатные
Срок эксплуатации здания: 100 лет
Доля времени , на протяжении которой могут нарушаться условия второго предельного состояния =0.02.
Вычислим значение полной расчетной нагрузки, просуммировав значения постоянных и временных нагрузок:
тс/м.
Погонная нагрузка на ферму от конструкций покрытия
3.672Тс/м.
Узловая нагрузка на средние узлы верхнего пояса
8.23Тс.
где значение расстояния между узлами верхнего пояса одной панели фермы – 2.24м.
Угол наклона нагрузки
2.3.Вычисление геометрических характеристик и жесткости элементов фермы
Верхний пояс и нижний пояс.
Сечение 2 равнополочных уголков 63х63х5
Ппп/ Стальные конструкции/ Сортамент металлопроката/ Файл/ Открыть/ ug
Площадь сечения одного уголка см=м.
Масса 1 погонного метра (удельная масса) 4.81 кг/м.
Модуль упругости стали т/м.
Выделяем элементы верхнего и нижнего пояса фермы и задаем значение жесткости , т.
24520т
Для элементов решетки фермы принимаем сечение 1 равнополочный уголок 63х63х5
Выделяем элементы решетки фермы и задаем значение жесткости , т.
12260т
Для задания связей на опорные узлы фермы выделяем по очереди каждый из опорных узлов и назначаем ему соответствующий вид опоры: шарнирно неподвижную и шарнирно подвижную.
Выполнив расчет, формируем отчет, сохраняя файл отчета (Диск L\ Каталог Студент\ Папка – номер группы \ Папка -задание 2\имя файла – ферма_фамилия).
Ручной проверочный расчет усилий в элементах фермы рассчитываем аналитическим способом (способом разрезов фермы)
Приближенное значение реакций на опорные узлы металлической фермы составляет
22.03т
Рис. 2.2. Внутренние усилия, действующие в опорном узле фермы
Составляем уравнение равновесия
;
22.03+=0
=49.27т
;
т
Согласно статическому расчету усилие в элементе 41.15т
-46т
Расхождение между ручным и программным расчетом х100 = 6.6%.
С учетом того, что при определении реакций металлической фермы не был учтен собственный вес конструкций элементов фермы расхождение допустимо. Расчеты достоверны.
2.4.Расчет сечений металлических элементов ппп/ Стальные конструкции/ Расчет сечений металлических элементов
Файл/ Новый/ Элемент.
В появившемся окне задаем единицы измерения для формирования исходных данных и результатов расчета.
Подтвердив сделанный выбор в следующем окне задаем сведения о задаче:
Комментарий к задаче. Он отображается в окне локального расчета над таблицей исходных данных. Укажем – элемент верхнего пояса.
Длина элемента. Используется при вычислении расчетной длины, если расчетные длины заданы коэффициентом длины. Укажем – 2.24м.
Номер элемента. Изображается в окне локального расчета над таблицей исходных данных. Укажем – 12м
Расположение элемента. Задает расположение элемента на экране – горизонтально или вертикально. Укажем – горизонтально.
Вычислять прогиб по огибающим эпюрам РСУ – задаются закрепления концов элемента для вычисления эпюр по огибающим эпюрам. (Не вычислять).
Подтвердив введенные данные, в окне «РАСЧЕТНЫЕ УСИЛИЯ» укажем значение продольных сил в начале и в конце стержня -46т.
Подтвердив введенные данные, в появившемся окне выберем тип сечения верхнего пояса – Два уголка .
Выбрав тип сечения в окне «СТАЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ»/Вкладка «СОСТАВ» укажем:
СОРТАМЕНТ – уголок равнополочный сокращенный сортамент
ПРОФИЛЬ – 63х63х5
СТАЛЬ – ВСт3Кп2
Во вкладке «ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ» окна «СТАЛЬНОЕ СЕЧЕНИЕ» укажем:
ТИП ЭЛЕМЕНТА – ферменный (действие только осевой силы)
КОЭФФИЦИЕНТЫ УСЛОВИЙ РАБОТЫ:
ПО УСТОЙЧИВОСТИ – 0.95
ПО ПРОЧНОСТИ – 1
КОЭФФИЦИЕНТ НАДЕЖНОСТИ -1
ПРЕДЕЛЬНАЯ ГИБКОСТЬ НА СЖАТИЕ - элемент пояса или опорный раскос фермы
ПРЕДЕЛЬНАЯ ГИБКОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ – 300
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛИНЫ (при условии использования коэффициентов к длине конструктивного элемента):
Относительно оси Z1 – 1
Относительно оси Y1 – 1
После ввода исходных данных выполнить команду: Результаты/Выполнить проверку элемента.
В протоколе работы указать полученные проценты использования несущей способности по 1 и 2 группам предельных состояний:
Проценты использования по 1 группе ПС:
По нормальным сечениям: 163.5%
Устойчивость относительно Y1: 368.8%
Устойчивость относительно Z1: 234.0%
Проценты использования по 2 группе ПС:
Гибкость относительно Y1: 999%
Гибкость относительно Z1: 234.0%.
Выполнив команду: Результаты/Выполнить подбор элемента, указать подобранное сечение и полученные проценты использования несущей способности по 1 и 2 группам предельных состояний:
СЕЧЕНИЕ: Два уголка 110х110х7
Проценты использования по 1 группе ПС:
По нормальным сечениям: 66.2%
Устойчивость относительно Y1: 88.7%
Устойчивость относительно Z1: 79.7%
Проценты использования по 2 группе ПС:
Гибкость относительно Y1: 51.9%
Гибкость относительно Z1: 36.4%.
Таким же образом выполнить проверку и подбор сечений элементов № 1, 19 и 9 (рис.2.3).
Для элементов №19 и №9 значение продольного усилия -11.64т и16.46т соответственно.
Рис.2.3. Нумерация узлов и элементов расчетной схемы
Ручной проверочный расчет подбора сечений выполняем по формуле
=1, коэффициент условий работы
- коэффициент продольного изгиба, зависящий от гибкости . Для поясов гибкость должна находится в пределах 100-80, для решетки 120-100. При таких пределах значение коэффициента продольного изгиба для поясовнаходится в диапазоне 0.7340.599, для решеткинаходится в диапазоне 0.5990.479
- расчетное сопротивление стали 200 МПа
=0.003133м=31.33см
Значение площади одного уголка должно в пределах 15.6 см.
Открыв программу сортамента