2. Расчётно Констр часть1 (1218414)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

2.1 Общие данные

Конструктивная схема жилого дома представляет собой рамно-связевой каркас, состоящий из монолитных железобетонных рам в обоих направлениях, вертикальных диафрагм жесткости на всю высоту здания и стволов жесткости в виде лифтовых шахт.

Несущие стены здания и плиты перекрытия запроектированы из монолитного железобетона. Класс бетона принят В20, арматура стержневая класса А400. Толщина несущих стен и стен лифтовых шахт 200мм, толщина перекрытий подвального и первого этажей – 180мм, последующих этажей – 180мм.

Высота этажей составляет 3,0 м, технического этажа – 2,4 м, подвала – 2,8 м. Перегородки выполнены из кирпича.

2.2 Построение расчетной модели жилого здания при помощи

программного комплекса ЛИРА 9.6

Многофункциональный программный комплекс, предназначен для проектирования и расчета строительных и машиностроительных конструкций различного назначения.

Расчетная схема моделируется в программе ЛИР-ВИЗОР.

ЛИР-ВИЗОР является базовой системой программного комплекса ЛИРА включающей следующие основные функции:

- визуализация расчетных схем на всех этапах ее синтеза и анализа;

- диагностика ошибок;

- наличие многочисленных и многовариантных приемов создания модели (фильтры, маркеры, дескрипторы, навигация, многоязычность, различные системы единиц измерения, построение любых сечений, масштабируемость, многооконный режим и мн. др.);

- наличие многочисленных приемов анализа результатов (построение изополей, изолиний напряжений, перемещений, эпюр усилий, анимация колебаний, построение деформированных схем, цифровая и цветовая индикация элементов и их атрибутов, регулируемый масштаб изображения);

- индикация прохождения задачи в процессоре;

- наличие развитой системы документирования.

Расчетная схема представляет идеализированный объект, лишенный несущественных признаков.

Она включает:

- геометрическую схему элемента конструкции;

- приложенные нагрузки;

- опорные закрепления.

В качестве основных геометрических схем элементов конструкций выбраны пластины.

При построении расчетной схемы использовались конечные элементы 41 типа – Универсальный прямоугольный КЭ оболочки

Данный набор конечных элементов дает:

- возможность учета анизотропных, ортотропных и изотропных свойств материала;

- возможность моделирования несущих конструкций здания;

- произвольная местная нагрузка на всей или на части области КЭ.

- возможность разреженной сетки, которая позволяет улучшить показатели сходимости по перемещениям и по напряжениям.

Важнейшим вопросом при построении расчетной модели проектируемого объекта при помощи метода конечных элементов является знание основных его положений и формальных процедур, а также таких атрибутов, как сходимость решения, устойчивость, оценка точности. Поэтому при построении расчетной модели при помощи ПК ЛИРА 9.6 необходимо было проследить все этапы построения: анализ принятых конструктивных решений, составление адекватной расчетной схем, реализацию вычислений и обработку результатов.

Чтобы с помощью схемы можно было получить результаты, имеющие смысл и прикладное значение, она должна быть детальной и сложной. В то же время она должна быть простой, чтобы можно было получить возможности анализа и осмысления получаемых результатов.

Этапы построения:

1)Формируется модель здания с заданными нагрузками на конструктивные элементы с помощью инструментария предоставленного программой.

2)Выполняется расчет на ветровые и сейсмические воздействия с определением горизонтальных перемещений здания.

3) Определяются требуемые сечения железобетонных и стальных элементов.

4) Выполняется формирование расчетной схемы и конечно-элементный расчет.

6) Экспортируется расчетная схема в программные модули Лир-Арм и Лир-СТК.

2.3 Реализация расчета в ПК ЛИРА

Переходим к реализации расчета при использовании программного комплекса ЛИРА.

Построение расчетной модели ведется в окне ЛИР-ВИЗОР.

Работа начинается с построения строительных осей. Далее с помощью «Создания плоских фрагментов и сетей» задаем «Генерацию балки – стенки» для построения в соответствии с построенными осями вертикальных элементов здания.

Рисунок 2.1 Создание плоских фрагментов

В результате получаем несущий остов.

Рисунок 2.2 Несущий остов типового этажа

Для построения перекрытия также воспользуемся вкладкой «Создание плоских фрагментов» и с помощью «Генерации плиты» создаем плиту перекрытия.

Рисунок 2.3 Плита перекрытия на типовом этаже

Рисунок 2.4 Расчетная схема каркаса

Рисунок 2.5 Модель каркаса здания

В соответствии с планом здания проектируем остальные этажи по той же схеме работы с программой.

Далее в узлах примыкания несущих стен и стен лифтовой шахты к фундаментной плите накладываем связи. Поскольку при расчете фундаментной плиты необходимо учесть деформации поворота лифтовой шахты и несущих стен от горизонтальных нагрузок, то необходимо обратить внимание на характер опирания конструкций на фундаментную плиту. Так как защемление имеет податливость и его влияние очень существенно на напряженно-деформированное состояние (НДС) как фундаментной плиты, так и конструкций всего здания, необходимо ограничить только перемещения в узлах, разрешив повороты в общей системе координат.

Необходимо задать жесткостные характеристики элементов конструкции, такие как толщины плитных и оболочечных элементов, коэффициент Пуассона, удельный вес материала, коэффициенты упругого основания, модули упругости.

Поскольку отклонение от закона Гука наблюдается для бетона уже на начальных стадиях нагружения, то в бетоне, как в материале упругопластическом имеет место нелинейная зависимость между напряжениями и деформациями, т. е. при выполнении расчета становится необходимым учет физической нелинейности бетона.

Начальный модуль упругости бетона Е_b соответствует лишь мгновенному загружению образца, при котором возникают только упругие деформации. Начальный модуль упругости бетона Е_b геометрически выражается тангенсом угла наклона к прямой упругих деформаций:

(2.1)

при этом напряжение в бетоне, выраженное через упругие деформации:

(2.2)

При длительном действии нагрузки в связи с развитием пластических деформаций модуль полных деформаций бетона становится переменной величиной и геометрически может быть выражен тангенсом угла наклона касательной к кривой σ - е в точке (рисунок 1) с заданным напряжением:

(2.3)

рисунок 2.6 Зависимость σ - е для бетона и модуль деформаций

Следовательно, модуль деформации бетона Е' _b представляет собой производную от напряжения по деформациям:

(2.4)

Пользуясь переменным модулем деформации E'_b, можно было бы находить деформации интегрированием функции

(2.5)

но практически такой способ определения деформации затруднителен, так как здесь необходима аналитическая зависимость

По предложению В. И. Мурашева, при расчете железобетонных конструкций пользуются средним модулем упругопластичности бетона:

(2.6)

представляющим собой тангенс угла наклона секущей к кривой полных деформаций в точке с заданным напряжением.

Напряжение в бетоне, выраженное через полные деформации и модуль упругопластичности бетона, примет вид:

(2.7)

Выражая одно и то же напряжение в бетоне, через упругие деформации и полные деформации установим, что:

Отсюда модуль упругопластичности бетона

Вводя понятие коэффициента пластичности бетона
и коэффициента упругости бетона и принимая во внимание, что , из формулы получим

(2.8)

Для идеально упругого материала и ; для идеально пластического материала и .

Для бетона - материала упругопластического - величина

зависит от величины напряжений и длительности действия нагрузки t.

Как показывают опыты с бетонными призмами, испытанными на сжатие, величина может изменяться от минимального значения до своего максимального значения при длительном действии нагрузки

По установленным данным для конструкций вертикальных элементов , а для конструкции плит перекрытий .

Рисунок 2.7 Задание жесткостных параметров элементов

- несущие стены – Е_b = 2400000 кгс/см², с учетом понижающего значения Е_b = 1440000 т/м²; коэффициент Пуассона ν = 0.2; толщина стен Н = 16 см; удельный вес материала R₀ = 2.75 т/м³.

- плиты перекрытия - Е_b = 2400000 кгс/см², с учетом понижающего значения Е_b = 840000 т/м²; коэффициент Пуассона ν = 0.2; толщина перекрытия Н = 14 см; удельный вес материала R₀ = 2.75 т/м³.

Распределив жесткостные параметры, переходим к назначению действующих нагрузок на здание. На здание действуют статические и динамические нагрузки. Каждому типу нагрузки присваивается свой номер загружения. Это делается для того, чтобы составить таблицу РСУ и выявить максимальные усилия в элементах конструкции.

2.4 Расчет нагрузок

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР