Всё для Учёбы — студенческий файлообменник
1 монета
doc

Студенческий документ № 043114 из НИТУ МИСиС

Федеральное агентство по образованию

Старооскольский технологический институт (филиал)

Федерального государственного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС"

___________________________________________________________________

Кафедра промышленного и гражданского строительства

Лабораторная работа №2

по дисциплине "Системы автоматизированного

проектирования в строительстве"

Расчёт металлической рамы

в программном комплексе ЛиРа 9.6

Выполнил: Проверил:

студент гр. ПГС- - д преподаватель

Ермаков В.В.

г. Старый Оскол

2012 Содержание

Введение.

1. Исходные данные

1.1. Геометрические размеры

1.2. Жёсткости

1.3. Создание расчётной схемы

1.4. Сбор нагрузок

1.5. Схемы загружений

1.6. Порядок расчёта РСУ

2. Результаты расчёта

2.1. Эпюра внутренних усилий

2.2. Таблица РСУ

2.3. Перемещения узлов рамы

3. Проверка и подбор сечений в приложении ЛИР-СТК

3.1. Задание дополнительных параметров жёсткости

3.2. Унификация элементов

3.3. Проверка элементов по РСУ

3.4. Подбор элементов по РСУ

Вывод

Введение

В данной лабораторной работе рассматриваем плоскую металлическую раму, состоящую из двух пролётов длиной по 2,5 метра, высотой 3 метра, под действием постоянной нагрузки от покрытия, собственного веса, временной длительной снеговой нагрузки и кратковременной ветровой нагрузки согласно климатическому району №3. Рама имеет жёсткое защемление. Поперечное сечение ригеля - швеллер 10П; поперечное сечение колонн - профиль "Молодечно 80х3". Материал, из которого изготовлена рама - сталь 3. Для проверки и подбора поперечных сечений пользуемся программой конструирования металлических конструкций ЛИР-СТК.

1. Исходные данные

1.1. Геометрические размеры

Рассмотрим плоскую металлическую раму

Рис.1 Геометрические размеры

1.2 Жёсткости

Жёсткости элементов рамы:

- ригель - швеллер 10П,

- колонны - "Молодечно 80х3"

Материал - сталь (Е=2*МПа)

1.3 Создание расчётной схемы

Создаём данную раму в ПК ЛиРа, пользуясь кнопками "Добавить узел", "Добавить элемент". Фиксируем перемещение нижних опорных узлов относительно осей Z, X и поворот относительно оси Y. Задаём элементам соответствующие жёсткости, предварительно их сформировав.

Рис. 2 Номера узлов и элементов рамы

Рис. 3 Типы жёсткостей

Таблица №1. Жёсткости элементов рамы

1.4. Сбор нагрузок

Вид нагрузки Нормативная

нагрузка,

кН/м? Коэффициент

надёжности

по нагрузке Расчётная

нагрузка,

кН/м? Постоянная:

Нагрузка от веса кровли 0,4 1,3 0,52 Снеговая (район 3) 1,8 Ветровая (район 3) 0,53

Узловая нагрузка на крайние колонны:

, где q - расчётная постоянная нагрузка, b - шаг рам,

d - пролёт между колоннами.

Узловая нагрузка на среднюю колонну:

Также прикладываем к раме нагрузку от собственного веса: "Нагрузки" > "Добавить собственный вес".

Распределённая снеговая нагрузка:

Распределённая ветровая нагрузка:

- с активной стороны:

- с пассивной стороны:

1.5 Схемы загружений

Рис. 4 Загружение 1: постоянная нагрузка с учётом собственного веса

Рис. 5 Загружение 2: снеговая нагрузка

Рис. 6 Загружение 3: ветровая нагрузка

1.6 Расчёт РСУ

Формируем таблицу РСУ: "Нагрузки" > "РСУ" > "Генерация таблицы РСУ", задав для загружения 1 - постоянное, для загружения 2 - временное длительное, для загружения 3 - кратковременное. Упаковываем схему, производим расчёт РСУ: "Нагрузки" > "РСУ" > "Выполнить расчёт РСУ".

2. Результаты расчёта

2.1. Эпюры внутренних усилий

Рис. 7 Эпюры внутренних усилий от загружения 1

Рис. 8 Эпюры внутренних усилий от загружения 2

Рис. 9 Эпюры внутренних усилий от загружения 3

2.2 Таблица РСУ

Усилия № элем № сечен № столбца Кран/сейсм Группа РСУ Критерий N

(кН) My (кН*м) Qz

(кН) №№ загруж 1 1 1 - A 1 -4.233 0.656 -0.537 1 3 1 1 1 - A 2 -17.733 0.000 0.000 1 2 1 1 2 - A 6 -17.058 0.590 -0.483 1 2 3 1 2 1 - A 2 -17.510 0.000 0.000 1 2 1 2 1 - A 13 -4.010 0.000 0.099 1 3 2 1 1 - A 1 -8.243 0.417 -0.139 1 3 2 1 1 - A 2 -35.243 0.000 0.000 1 2 2 1 2 - A 6 -33.893 0.376 -0.125 1 2 3 2 2 1 - A 2 -35.020 0.000 0.000 1 2 2 2 1 - A 14 -8.020 0.000 -0.139 1 3 3 1 1 - A 1 -4.233 0.596 -0.437 1 3 3 1 1 - A 2 -17.733 0.000 0.000 1 2 3 1 2 - A 6 -17.058 0.537 -0.394 1 2 3 3 2 1 - A 2 -17.510 0.000 0.000 1 2 3 2 1 - A 13 -4.010 0.000 0.040 1 3 4 1 1 - A 2 -0.099 0.000 0.110 1 3 4 1 1 - A 13 0.000 0.000 13.610 1 2 4 2 1 - A 2 -0.099 0.000 -0.110 1 3 4 2 1 - A 14 0.000 0.000 -13.610 1 2 5 1 1 - A 1 0.040 0.000 0.110 1 3 5 1 1 - A 13 0.000 0.000 13.610 1 2 5 2 1 - A 1 0.040 0.000 -0.110 1 3 5 2 1 - A 14 0.000 0.000 -13.610 1 2

2.3 Перемещения узлов рамы

Рис 10 Мозаики перемещений узлов

3. Проверка и подбор сечений в программе конструирования металлических элементов ЛИР-СТК

3.1. Задание дополнительных параметров жёсткостей

Определим гибкость сечения колонн: ,

где - расчетная длина колонны,

, тогда по таблице 72 СНиПа "Стальные конструкции"

Задаём для профиля "швеллер 10П" материал Сталь 09Г2 гр.1.

Для профиля "Молодечно 80х3" материал Сталь С235.

3.2. Унификация элементов

С помощью кнопки "Унифицировать" создаём группы для унификации элементов.

Рис. 11 Схема унификации элементов

Сохраняем файл, рассчитываем.

3.3. Проверка элементов по РСУ

Дата: 01/16/13 20:55:22 ЛИРА 9.6 (ЛИР-СТК) Страница 1

Задача r2, шифр r2. Основная схема Колонны

Элемент НС Группа Шаг решетки (ребер), м Проценты исчерпания несущей способности колонны по сечениям, % Длина элемента, м нор УY1 УZ1 УYZ ГY1 ГZ1 УС УП 1ПС 2ПС М.У Сечение: 2. Профиль "Молодечно" 80 x 3 Профиль: 80 x 3; ГОСТ 30245-94 Сталь: C235; ГОСТ 27772-88 Сортамент: Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций 1 1 УК22 0.00 20 17 15 0 45 45 42 61 20 45 61 3.00 1 2 УК22 0.00 8 8 8 0 45 45 42 42 8 45 42 3.00 2 1 УК22 0.00 17 22 20 0 45 45 42 58 22 45 58 3.00 2 2 УК22 0.00 17 16 16 0 45 45 42 42 17 45 42 3.00 3 1 УК22 0.00 18 16 14 0 45 45 42 60 18 45 60 3.00 3 2 УК22 0.00 8 8 8 0 45 45 42 42 8 45 42 3.00 Балки

Элемент НС Группа Шаг ребер, м Фb min Проценты исчерпания несущей способности балки по сечениям, % Длина элемента, м нор тау с1 УБ Прг УС УП 1ПС 2ПС М.У Сечение: 1. Швеллер 10П Профиль: 10П; ГОСТ 8240-72* Сталь: 09Г2 гр.1; ТУ 14-1-3023-80 Сортамент: Швеллер с параллельными гранями полок 4 1 УБ12 0.00 1.00 0 20 15 0 3 19 0 20 3 19 2.50 4 2 УБ12 0.00 1.00 0 20 15 0 3 19 0 20 3 19 2.50 5 1 УБ12 0.00 1.00 0 20 15 0 3 19 0 20 3 19 2.50 5 2 УБ12 0.00 1.00 0 20 15 0 3 19 0 20 3 19 2.50

3.4. Подбор элементов по РСУ

Дата: 01/16/13 20:56:10 ЛИРА 9.6 (ЛИР-СТК) Страница 1

Задача r2, шифр r2. Основная схема Колонны

Элемент НС Группа Шаг решетки (ребер), м Проценты исчерпания несущей способности колонны по сечениям, % Длина элемента, м нор УY1 УZ1 УYZ ГY1 ГZ1 УС УП 1ПС 2ПС М.У Сечение: 2. Профиль "Молодечно" 80 x 3 Профиль: 80 x 3; ГОСТ 30245-94 Сталь: C235; ГОСТ 27772-88 Сортамент: Профили стальные гнутые замкнутые сварные квадратные и прямоугольные для строительных конструкций УК22 Подобрано:2. Профиль "Молодечно" 50 x 2 Профиль: 50 x 2; ГОСТ 30245-94 Сталь: C235; ГОСТ 27772-88 1 1 УК22 0.00 54 66 69 0 78 78 35 45 69 78 45 3.00 1 2 УК22 0.00 20 30 30 0 73 73 35 35 30 73 35 3.00 2 1 УК22 0.00 49 81 77 0 83 83 39 39 81 83 39 3.00 2 2 УК22 0.00 39 61 61 0 76 76 39 39 61 76 39 3.00 3 1 УК22 0.00 50 63 64 0 77 77 35 44 64 77 44 3.00 3 2 УК22 0.00 20 30 30 0 73 73 35 35 30 73 35 3.00 Балки

Элемент НС Группа Шаг ребер, м Фb min Проценты исчерпания несущей способности балки по сечениям, % Длина элемента, м нор тау с1 УБ Прг УС УП 1ПС 2ПС М.У Сечение: 1. Швеллер 10П Профиль: 10П; ГОСТ 8240-72* Сталь: 09Г2 гр.1; ТУ 14-1-3023-80 Сортамент: Швеллер с параллельными гранями полок УБ12 Подобрано:1. Швеллер 5П Профиль: 5П; ГОСТ 8240-72* Сталь: 09Г2 гр.1; ТУ 14-1-3023-80 4 1 УБ12 0.00 1.00 0 43 35 0 26 7 0 43 26 7 2.50 4 2 УБ12 0.00 1.00 0 43 35 0 26 7 0 43 26 7 2.50 5 1 УБ12 0.00 1.00 0 43 35 0 26 7 0 43 26 7 2.50 5 2 УБ12 0.00 1.00 0 43 35 0 26 7 0 43 26 7 2.50

В целях экономии материала, из которого будет изготавливаться рама, принимаем поперечное сечение ригелей - швеллер 5П, для колонн - профиль "Молодечно 50х2".

Вывод: в данной лабораторной работе произвели расчёт плоской металлической рамы на постоянные, снеговые и ветровые нагрузки, получили эпюры внутренних силовых факторов, расчётные сочетания усилий, определили перемещения узлов. В программе конструирования металлических конструкций ЛИР-СТК подобрали необходимые поперечные сечения ригелей и колонн.

2

Показать полностью…
358 Кб, 16 января 2013 в 20:00 - Россия, Москва, НИТУ МИСиС, 2013 г., doc
Рекомендуемые документы в приложении