Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Конструирование колонны и ригеля железобетонной рамы. Пример 3



В этом примере демонстрируется процедура конструирования элементов рамы. Здесь используются данные расчета примера 2. Предполагается, что пользователь закончил пример 2 и, не покидая систему ЛИР-АРМ, выполнит конструирование элементов.

 

Этапы и операции Команда и ее инстру-мент Ваши действия Рекомендации и комментарии
3.1.Вывод на экран чертежа колонны п.6.104 После щелчка по кнопке инструмента, на расчетной схеме укажите стойку рамы, которой в системе ЛИР-АРМ присвоен конструктивный элемент «Колонна», вызвав диалоговое окно «Армирование колонны». В этом диалоговом окне щелкните по кнопке Чертеж. На экран выводится чертеж стойки рамы.
3.2.Вызов чертежа балки
3.2.1.Вызов конструирования неразрезной балки п.6.103 Укажите на ригель, которому назначен конструктивный элемент «Балка». Загружается подсистема БАЛКА.
3.2.2.Выполнение полного расчета балки п.7.44  
3.2.3.Вывод эпюры материалов п.7.46  
3.2.4.Вызов чертежа балки п.7.47  

Конструирование сечений стальных элементов

Система проектирования стальных конструкций ЛИР-СТК

Проектирующая система ЛИР-СТК предназначена для подбора и проверки сечений стержневых стальных элементов в соответствии с СНиП П.23-81 и СНиП 2.01.07-85. Расчет выполняется на одно или несколько расчетных сочетаний усилий (РСУ), нагрузок (РСН) или усилий, полученных из статического расчета конструкций. Выполняются также проверки элементов плоского напряженного состояния.

Производится подбор и проверка следующих типов сечений:

  • элементы ферм и связей, работающие на центральное сжатие и растяжение;

· балки, подверженные поперечному изгибу;

· колонны, подверженные сжатию с изгибом.

Подбор и проверка может производиться в двух режимах:

  • сквозной режим, в процессе которого производится расчет для всех указанных пользователем элементов в автоматическом режиме;
  • локальный режим, в процессе которого пользователь может производить многовариантное проектирование – изменять размеры сечения, менять марку стали, варьировать расстановку ребер жесткости и т.п.

Результатами расчета являются размеры сечений элементов и коэффициент использования несущей способности сечений элементов (в процентном выражении), проверяемых в соответствии с требованиями СНиП П.23-81.



Система ЛИР-СТК работает как самостоятельное приложение Windows. Обмен данными с пользовательской средой ЛИР-ВИЗОР происходит с помощью файлов данных формата #00.*,.hvm, *.stc.

Вызывается подсистема командами Windows: Пуск † Программы † Lira 9.0 † ЛирСтк.

Рис.1.11. Рабочее окно системы проектирования стальных конструкций ЛИР-СТК

Подбор сечений

Подбор сечений прокатных элементов происходит простым перебором от наименьшего сечения в порядке возрастания площадей сечений. Таким образом, первое сечение, удовлетворяющее всем проверкам, будет наименьшим.

Подбор сечений сквозных колонн, составленных из разных прокатных сечений, происходит в два этапа. На первом этапе происходит подбор сечения каждой ветви и определяются такие высоты каждой ветви h1 и h2, при которых площади ветвей будут наименьшими.

На втором этапе происходит компоновка стержня колонны путем перебора всех возможных высот ветвей от h1 до h2 и установление такого сечения, у которого площадь будет наименьшей. Если шаг решетки сквозной колонны не задан в исходных данных, производится попытка отыскания оптимального шага решетки из условий равноустойчивости стержня колонны и его ветвей. Подбор сечений решетки колонн производится всегда.



Подбор сечений сплошных колонн составного сечения, как двутавр из 3-х листов, например, происходит в два этапа. На первом этапе производится вычисление соотношения площадей поясов сечения (если оно не задано в исходных данных) и подбор сечения по методике, изложенной в нормативном документе «Пособие по проектированию стальных конструкций к СНиП П.23-81.» Если эта методика дала удовлетворительные результаты, то подбор окончен. В противном случае выполняется второй этап подбора – варьирование возможных высот сечения, чтобы получить сечение с минимальной массой.

Подбор сечений составных балок выполняется при минимальной толщине стенки. В случае двутавровой сварной балки предполагается установка только поперечных ребер жесткости, и подбор начинается с назначения толщины, соответствующей гибкости стенки:

В случае двутавровой сварной балки без ребер жесткости, подбор начинается с толщины, соответствующей гибкости стенки:

что соответствует максимально допустимой гибкости стенки, не укрепленной поперечными ребрами жесткости, при отсутствии подвижных нагрузок.

В процессе подбора балок, если стенка не удовлетворяет условию местной устойчивости или другим условиям, происходит ее утолщение. Поэтому рекомендуется задавать реальный шаг поперечных ребер жесткости. В противном случае ребра жесткости будут расставлены с максимально допустимым по СНиП расстоянием.

Заканчивается расчет проверкой общей устойчивости. Если проверка по общей устойчивости не выполняется, производится варьирование возможных габаритов и толщины сечения с целью получить сечение минимального веса. Варьирование производится в окрестностях полученного на первом этапе сечения. При этом не происходит увеличение сечения, полученного из условий проверки по прогибу.

Расчет на местные нагрузки не производится.

Сквозной расчет

Этот режим позволяет получить:

  • таблицы результатов для произвольного фрагмента схемы;
  • наглядное представление о работе сечений расчетной схемы.

Локальный расчет

В режиме локального расчета можно проектировать сечения отдельных элементов расчетной схемы (в зависимости от вида элемента: конечный, конструктивный, унифицированный, унифицированный конструктивный). Полученные результаты сохраняются отдельным файлом.

Пример 4

Задачи примера

В примере показано составление РСН и процедура подбора и проверки стальных сечений элементов рамы.

Здесь используются исходные данные примера 1 в предположении варианта стального каркаса.

Для примера 4 задано:

· материал – сталь ВСт3кп2-1

· сечение элементов ригелей – составной двутавр, имеющий пояс 200х4 мм и стенку – 480х4мм;

· сечение элементов стоек – составное из двух швеллеров 10П (с планками).

Задание исходных данных описано в примере 1. Здесь же пример начинается с задания новых жесткостей элементов.

 

Этапы и операции Команда и ее инстру-мент Ваши действия Рекомендации и комментарии
4.1.Задание количества расчетных сечений элементов ригелей
4.1.1.Выделение горизонтальных элементов п.1.53 Выделите горизонтальные элементы.  
4.1.2.Задание расчетных сечений п.1.105 В диалоговом окне «Расчетные сечения» задайте количество расчетных сечений N = 7. Для того чтобы выполнить расчет по второй группе предельных состояний, нужно задать не менее 3 расчетных сечений.
4.2.Задание жесткостных параметров элементов рамы
4.2.1.Формирование типов жесткостей п.1.107 В диалоговом окне «Жесткости элементов» сформируйте список типов жесткости.  
4.2.1.1.Выбор типа сечения «Составной двутавр»   Щелкните по кнопке Добавить и, выбрав закладку «База типовых сечений» (с изображением двутавра), активизируйте сечение «Составной двутавр».
4.2.1.2.Задание параметров сечения «Составной двутавр»
4.2.1.2.1.Задание параметров сечения пояса   В диалоговом окне «Стальное сечение», в списке компонент сечения, выделите строку «???, пояс» и задайте параметры сечения: -Сортамент – Прокат листовой горячекатаный толщиной 2.5…25 мм, -Профиль – 200x4. Строка «???, пояс» преобразуется в строку «200 x 4, пояс».
4.2.1.2.2.Задание параметров сечения стенки   В диалоговом окне «Стальное сечение», в списке компонент сечения, выделите строку «???, стенка» и задайте параметры сечения: -Сортамент – Прокат листовой горячекатаный толщиной 2.5…25 мм, -Профиль – 480x4. Подтвердите ввод данных. В списке жесткостей диалогового окна «Жесткости элементов» появляется строка «1.Составной двутавр - 200 x 4, пояс - 480 x 4, стенка».
4.2.1.3.Выбор типа сечения «Два швеллера»   В диалоговом окне «Жесткости элементов» выберите сечение «Два швеллера» (сквозное сечение).
4.2.1.4.Задание параметров сечения «Два швеллера»   В диалоговом окне «Стальное сечение», в списке компонент сечения, выделите строку «???, ветвь» и задайте параметры сечения: -Сортамент – Швеллер с параллельными гранями полок, -Профиль – 10П. После этого щелкните по кнопке Стыковка и задайте параметры стыковки: Y = Y1 = 0 см, Z = Z1 = 50 см.
4.2.2.Назначение жесткостей элементам рамы
4.2.2.1.Назначение текущего типа жесткости «1.Составной двутавр»   В диалоговом окне «Жесткости элементов» выделите нужную жесткость в окне списка и щелкните по кнопке Установить как текущий тип.  
4.2.2.2.Выделение горизонтальных элементов п.1.53 Выделите горизонтальные элементы.
4.2.2.3.Назначение выделенным элементам текущего типа жесткости   В диалоговом окне «Жесткости элементов» щелкните по кнопке Назначить.
4.2.2.4.Назначение текущего типа жесткости «2.Два швеллера»   Выделите нужную жесткость в окне списка и щелкните по кнопке Установить как текущий тип.
4.2.2.5.Выделение вертикальных элементов п.1.52 Выделите вертикальные элементы.
4.2.2.6.Назначение выделенным элементам текущего типа жесткости   В диалоговом окне «Жесткости элементов» щелкните по кнопке Назначить.
Запуск задачи на расчет и переход в режим визуализации результатов расчета производится аналогично примеру 1.
4.3.Вычисление расчетных сочетаний нагружений (РСН)
4.3.1.Вызов диалогового окна «Расчетные сочетания нагрузок» п.1.189    
4.3.2.Задание видов загружений   В диалоговом окне «Расчетные сочетания нагрузок» в списке видов загружений задайте вид для каждого загружения после двойного щелчка мыши по ячейке таблицы: -для первого загружения – Постоянная(П); -для второго –Длительная(Д); -для третьего и четвертого – Кратковременная(К).
4.3.3.Организация группы взаимоисключения (ветровых загружений)   В ячейках взаимоисключения напротив третьего и четвертого загружения задайте номер группы 1.
4.3.4.Задание сочетаний   Щелкните по кнопке управления вводом коэффициентов 2 основное. В таблице появляются 2 столбца с величинами коэффициентов в соответствии с применяемыми формулами.
4.3.5.Расчет РСН   Щелкните по кнопке Расчет.
4.4.Запуск подсистемы металлических конструкций   Вызовите подсистему ЛИР-СТК командами Windows: Пуск † Программы † Lira 9.0 † ЛирСтк.
4.5.Импорт расчетной схемы п.4.12 В диалоговом окне системы ЛИР-МЕТ «Введите имя импортируемого файла» выделите файл «пример4#00.пример4» и щелкните по кнопке Открыть. Импортируется файл «пример4#00пример4.
4.6.Задание дополнительных характеристик
4.6.1.Задание дополнительных характеристик для сечения «Составной двутавр» п.4.47 В диалоговом окне «Жесткости элементов» щелкните по строке «1.Составной двутавр» в списке жесткостей и по кнопке Изменить.  
4.6.1.1.Задание марки стали
4.6.1.1.1.Задание марки стали для сечения балки   В диалоговом окне «Стальное сечение» щелкните по закладке «Состав», затем по строке «1.Составной двутавр» и задайте марку стали – как у пояса.  
4.6.1.1.2.Задание марки стали для пояса   Щелкните по строке «200x4, пояс» и задайте марку стали – ВСт3кп2-1.
4.6.1.1.3.Задание марки стали для стенки   Щелкните по строке «480x4, стенка» и задайте марку стали – ВСт3кп2-1.
4.6.1.2.Задание дополнительных характеристик для сечения балок   Щелкните по закладке «Дополнительные характеристики» и отметьте радио-кнопку «Балка», а затем задайте другие характеристики. - щелкните по пункту «Использовать коэффициенты к длине конструктивного элемента для Lef»; - задайте коэффициент Lef = 0.25 и щелкните по пункту «Балка с одной осью симметрии».
4.6.2.Задание дополнительных характеристик для сечения «2.Два швеллера»   В диалоговом окне «Жесткости элементов» щелкните по строке «2.Два швеллера» в списке жесткостей и по кнопке Изменить.
4.6.2.1.Задание марки стали
4.6.2.1.1.Задание марки стали для сечения колонны   В диалоговом окне «Стальное сечение» щелкните по строке «2.Два швеллера» и задайте марку стали – как у ветви.  
4.6.2.1.2.Задание марки стали для ветви   Щелкните по строке «10П, ветвь» и задайте марку стали – ВСт3кп2-1.
4.6.2.2.Задание дополнительных характеристик для сечения колонн   Щелкните по закладке «Дополнительные характеристики» и отметьте радио-кнопку Колонна, а затем задайте другие характеристики: -щелкните по пункту «Использовать коэффициенты к геометрической длине конструктивного элемента»; -задайте коэффициенты расчетной длины колонны –
  • относительно оси Z1 = 1;
  • относительно оси Y1 = 1;
ветвей –
  • нижней = 1;
-соединительная решетка – с изображением планок; -шаг решетки = 1м.
4.6.2.3.Задание характеристик для планок   Щелкните по закладке «Состав» и укажите на строку «???, планка», а затем задайте характеристики планки: -Сортамент – Прокат листовой горячекатанный толщиной 2.5…25мм, -Профиль – 200x4; -Сталь – ВСт3кп2-1. Подтвердите задание дополнительных характеристик.
4.7.Назначение дополнительных характеристик   Назначьте один из типов жесткости текущим и закройте окно. Назначение дополнительных характеристик происходит автоматически.
4.8.Назначение конструктивных элементов
4.8.1.Вывод на экран номеров элементов п.4.66, 4.66.1, 4.66.1.1 В диалоговом окне «Показать» активизируйте закладку «Элементы». После этого выберите команду Номера элементов и щелкните по кнопке Применить.  
4.8.2.Отметка элементов № 9 и 10 п.4.34 Отметьте элементы № 9 и 10.
4.8.3.Создание конструктивного элемента КБ1 п.4.48   Конечные элементы, объединенные в конструктивный, при конструировании рассматриваются как единое целое.
4.8.4.Отметка элементов № 7 и 8 Отметьте элементы № 7 и 8.
4.8.5.Создание конструктивного элемента КБ2 п.4.48   В конструктивный элемент могут входить элементы с одинаковым сечением.
4.8.6.Отметка элементов № 1 и 2 Отметьте элементы № 1 и 2.
4.8.7.Создание конструктивного элемента КК3 п.4.48   Между элементами, входящими в конструктивный элемент, не должно быть разрывов, они должны иметь один тип жесткости, не должны входить в другие конструктивные элементы и унифицированные группы, а также иметь общие узлы и лежать на одной прямой.
4.8.8.Отметка элементов № 5 и 6 Отметьте элементы № 5 и 6.
4.8.9.Создание конструктивного элемента КК4 п.4.48    
4.9.Назначение раскреплений в узлах элементов
4.9.1.Отметка горизонтальных элементов схемы Выделите горизонтальные элементы.  
4.9.2.Назначение раскреплений п.4.54 В диалоговом окне «Раскрепление стержней» задайте направление раскреплений – Y1, Z1. Щелкните по строке «В каждом узле каждого конечного элемента» и подтвердите назначение. Прогиб сечений элемента определяется относительно линии, соединяющей раскрепления на его концах.
4.10.Проверка назначенных сечений п.4.56 В диалоговом окне «Таблицы результатов» задайте текстовый формат таблиц результатов, щелкните по строке «Проверка всех элементов по РСН» и по кнопке Создать. Также есть возможность задать таблицы результатов в HTML-формате и Excel-формате.
4.11.Подбор сечений рамы п.4.56 В диалоговом окне «Таблицы результатов» щелкните по строке «Подбор всех элементов по РСН» и по кнопке Создать. Так как по результатам проверки не для всех сечений удовлетворяются расчетные проверки – следует произвести подбор сечений.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!