Расчет пространственных железобетонных и стальных многоэтажных рам при нессиметричном загружении эксплуатационной нагрузкой

Страницы работы

21 страница (Word-файл)

Содержание работы

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

по выполнению задания №3

по курсу: «Специальные вопросы расчета зданий и сооружений»

на тему: «Расчет пространственных железобетонных и стальных многоэтажных рам при нессиметричном загружении эксплуатационной нагрузкой »

    Пример посвящен расчету и конструированию пространственной  многоэтажной рамы с помощью программы SCAD.

Задается многоэтажная пространственная рама следующими     параметрами:

– сетка колонн – 6х6 м;

– количество пролетов – 3;

– высота этажа – 4,5 м;

– количество этажей – 3.

Заданы нагрузки:

·  загружение 1 – собственный вес (рис.3);

·  загружение 2 – снеговая нагрузка (г. Новокузнецк), q=2,52 т/м  (рис.4);

·  загружение 3 – ветровая нагрузка: сосредоточенная нагрузка на узлы Р=2,34 т, Р=1,71 т и распределенная на боковую поверхность рамы: q=0,45 т/м  (рис.5);

·  загружение 4 ­– технологическая нагрузка на 2-й и 3-й этажи крайнего правого пролета рамы: q=0,5 т/м (рис.6).


Этапы и операции

Команда и ее инстру-мент

Ваши действия

1. Задание рамы

1.1. Генерация рамы

А). В диалоговом окне активизируйте закладку «Генерация прототипа рамы». В открывшемся окне «Выбор конфигурации рамы» выберите многопролетную многоэтажную раму.

Б). В окне «Задание параметров регулярной рамы» задаем длины пролетов – 6 м; количество пролетов – 3; высоты этажей – 4,5 м;  количество этажей - 3. Устанавливаем связи по всем направлениям.

В). Назначаем жесткости элементов:

- Железобетонное исполнение

Для колонн выбираем закладку «Параметрические сечения» и назначаем материал бетон В20 квадратным сечением 40х40 см.

Для ригелей назначаем также бетон В20 и задаем параметры сечения 40х60 см.

- Вариант из металла

Для колонн выбираем закладку «Численно-параметрическое описание». Выбрав материал – сталь обыкновенная, назначаем профиль – двутавр, следующими параметрами: b=2 см, h=50 см, b1=b2=50 см, h1=h2=3см.

Для ригеля вводим: двутавр, размерами: b=1,6 см, h=60 см, b1=b2=30 см, h1=h2=2см.   

Щелкнув кнопку «Назначение типа КЭ» в открывшемся окне назначаем тип элемента «5» - Пространственный стержень.

1.2. Построение пространственной рамы

В диалоговом окне активизируйте закладку «Дублирование вдоль оси Y». В открывшемся окне «Схема продольного каркаса» задайте длины и количество пролетов пространственной рамы. Затем, щелкнув по кнопке «Ригели», в открывшемся окне «Жесткости стержневых элементов» ввести характеристики сечений элементов (аналогично п. 1.1.В).

2. Задание нагрузок

2.1. Собственный вес



В диалоговом окне щелкнуть кнопку «Собственный вес». Далее следует сохранить текущее загружение, щелкнув по кнопке «Упаковка загружений»:  

2.2. Снеговая нагрузка



В окне «Загружения» щелкните кнопку «Нагрузки на стержни»

  . В открывшемся окне «Задание нагрузок на стержневые элементы» выбрать распределенную нагрузку по оси Z. Значение нагрузки Р=2,52 т/м. Далее следует упаковать текущее загружение, назвав его соответствующим именем.

2.3. Ветровая нагрузка

А). В окне «Загружения» щелкните кнопку «Нагрузки на стержни»

  . В открывшемся окне «Задание нагрузок на стержневые элементы» выбрать распределенную нагрузку по оси Х. Значение нагрузки Р=0,45 т/м (на колонны и ригели боковой поверхности рамы).

Б). Для задания сосредоточенной нагрузки от ветра в окне «Загружения» щелкните кнопку «Узловые нагрузки»:

    В открывшемся окне, задать направление действия нагрузки по оси Х, значением – 2,34 т и 1,71 т. Упаковать загружение, щелкнув по кнопке:  

2.4. Технологическая нагрузка

В данном примере рассмотрен вариант размещения эксплуатационной нагрузки на 2-м и 3-м ярусе крайнего правого пролета. Для ее задания необходимо в окне «Загружения» выбрать кнопку: «Нагрузки на стержни»    В открывшемся окне «Задание нагрузок на стержневые элементы» выбрать распределенную нагрузку по оси Z на ригели 2-го и 3-го этажей. Значение нагрузки Р=0,5 т/м. Упаковать текущее загружение.

3. Назначение сочетаний усилий 

1). Зайти в закладку «Управление» и нажать «Выйти в экран управления проектом»:   

2). В папке «Исходные данные», в закладке «Специальные исходные данные» войти в окно «Расчетные сочетания усилий». В этом окне необходимо напротив каждого наименования нагрузки установить его тип: постоянная нагрузка – тип постоянное; снеговая нагрузка – тип временное длительно действующее; ветровая – кратковременное; эксплуатационная – тип кратковременное.

4. Расчет

В папке «Расчет» выбрать «Линейный», установить нужные параметры выполнения расчета, нажать «ОК».

5. Обработка результатов

Для просмотра результатов в папке «Результаты» существуют закладки «Графический анализ», «Печать таблиц» и «Документирование». Выбрав нужную закладку можно просмотреть и обработать результаты проведенного расчета.


Рисунок 1 – Конструктивная схема поперечной рамы

Рисунок 2 – Топологическая схема

Рисунок 3 – Расчетная схема загружения постоянной нагрузкой

Рисунок 4 – Расчетная схема загружения снеговой нагрузкой

Рисунок 5 – Расчетная схема загружения ветровой нагрузкой

Рисунок 6 – Расчетная схема загружения эксплуатационной нагрузкой

Рисунок 7 – Деформация рамы от действия постоянной нагрузки

Рисунок 8 – Деформация рамы от действия снеговой нагрузки

Рисунок 9 – Деформация рамы от действия ветровой нагрузки

Рисунок 10 – Деформация рамы от действия эксплуатационной нагрузки

Рисунок 11 – Эпюра моментов от действия эксплуатационной нагрузки

Рисунок 12 – Эпюра нормальных усилий от действия эксплуатационной нагрузки

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА

ДOKУMEHT  01     ЭЛEMEHTЫ

------------------------------------        ------------------------------------

| HOMEP| TИП  | TИП |                   |        | HOMEP| TИП  | TИП |                  |

| ЭЛЕ- | ЭЛE- |ЖECT-|  У  З  Л  Ы  |        | ЭЛЕ- | ЭЛE- |ЖECT-|  У  З  Л  Ы |

| МЕНТА|МЕHТА |KOCTИ|            |        | МЕНТА|МЕHТА |KOCTИ|        |

Похожие материалы

Информация о работе