Статический расчет ломаноклееной рамы вручную

Рис. 2.2. Нагрузка на раму

 

1. Снеговая нагрузка на левой половине рамы S=12 кН/м (подробно расчет снеговой нагрузки приведен в примере 3 на странице 40):

R_A=3*S*l/8= 3*12*18/8 = 81 кH

H_A=(s*l²/)/(16*f)=(12*18²)/(16*6.8) = 35, 74 кН

M₁=0 кН*м;

M₂=R_A*X₂-H_A*Y₂=81*0-35, 74*4, 39 = -156, 88 кН*м;

M₃=R_A*X₃-H_A*Y₃-(S*X₃²)/2=81*2, 99-35, 74*5, 19-(12*2, 99² )/2 = 3, 06 кН*м;

M₄=R_A*X₄-H_A*Y₄-(S*X₄²)/2=81*5, 99-35, 74*5, 19-(12*5, 99² )/2= 55, 65 кН*м;

M₅=0

N₁=R_A = 81 кН;

N₅=H_A = 35, 74 кН;

Q₁=H_A = 35, 74 кН;

Q₅=R_A-S*l/2=81-12*18/2 = -27 кН

Перерезывающая сила Q₂ и N₂ в сечении " 2" с максимальным моментом:

Q₂=R_A*sinβ -H_A*cosβ =81*sin52.5-35, 74*cos52.5 = 42, 5 кН

N₂=R_A*cosβ +H_A*sinβ =81*cos52.5+35, 74*sin52.5 = 77, 55 кН

Снеговая нагрузка на правой половине рамы:

R_B= S*l/8= 12*18/2 = 27 кН;

H_B= 35, 74 кН;

M₁= 0 кН*м;

M₂=-H_B*Y₂=-35, 74*4, 39 = -156, 90 кН*м;

M₃=R_B*X₃-H_B*Y₃=27*2, 99-35, 74*5, 19 = -104, 76 кН*м;

M₄=R_B*X₄-H_B*Y₄=27*5, 99-35, 74*5, 99 = -52, 35 кН*м;

M₅= 0

N₁=R_B = 27 кН;

N₂=R_B*cosβ +H_B*sinβ =27*cos52.5+35, 74*sin52.5 = 44, 79 кН;

N₅=H_B=35, 74 кН;

Q₁=H_B=35, 74 кН;

Q₂=R_B*sinβ -H_B*cosβ =27*sin52.5-35, 74*cos52.5 = -0, 34 кН;

Q₅=R_B = 27 кН

При заданных геометрических размерах рамы l ≈ 20 м и высоте стойки H≈ 5 м ветровая нагрузка не учитывается, так как отсос ветра на кровле уменьшает усилие в элементах рамы.

Усилия от постоянной нагрузки определяем умножением усилий от двусторонней снеговой нагрузки на коэффициент: k= q/S= 3, 41/12=0, 18

 

Таблица 2.3

№ сечения	Постоянная нагрузка Q = 3, 41 К=0, 28	Снеговая нагрузка s=12 кН/m	Расчетное сечение усилий
слева	справа	сумма
Изгибающие моменты
	-87, 86	-156, 89	-156, 89	-313, 78	-401, 64 (2+5)
	-28, 48	3, 06	-104, 76	-101, 7	-133, 24 (2+4)
	0, 97	55, 89	-52, 35	3, 48	56, 8 (2+3)
Продольные силы N, кН
	30, 24				138, 24 (2+6)
	26, 32	77, 55	16, 44	93, 99	120, 31 (2+5)
	20, 01	35, 74	35, 74	71, 48	91, 49 (2+5)
Поперечные силы Q, кН
	20, 01	35, 74	35, 74	71, 48	91, 49 (2+5)
	11, 81	47, 5	-0, 34	42, 16	54, 31 (2+3)
		-27			27 (2+4)

 

Статический расчет ломаноклееной рамы в ПК «Лира»

Шаг-1. Исходные данные

1.1 Запроектировать трехшарнирную ломаноклееную раму, пролет рамы L=18м, высота h=6, 8м В=5. Арка проектируется для отапливаемого склада готовой продукции. Район строительства г. Казань. Сосна 2-го сорта. В результате компоновки поперечной рамы получена расчетная схема, приведенная на рис.2.3.

 

‾ ϥ

Рис. 2.3. Расчетная схема поперечной рамы

 

Шаг-2. Составление новой задачи.

Для создания новой задачи выполните пункт меню Файл  Новый (кнопка на панели инструментов).

В появившемся диалоговом окне Признак схемы (рис.2.4) задайте следующие параметры:

Ø имя создаваемой задачи – Трехшарнирная рама (шифр задачи по умолчанию совпадает с именем задачи);

Ø признак схемы – 2 – Три степени свободы в узле (два перемещения и поворот) X0Z.

После этого щелкните по кнопке Подтвердить (рис. 2.4).

 

Рис. 2.4. Диалоговое окно Признак схемы

Шаг-3.Создание геометрической схемы

Координаты точек рамыможно задавать как вручную из таблицы 2.2, а для более точного определения M, N, Q количество точек можно принять больше 10 15.

1: X=0; Y=0; Z=0

2: X=0; Y=0; Z=4.39

3: X=9; Y=0; Z=6.8

4: X=18; Y=0; Z=4.39

5: X=18; Y=0; Z=0

Ø Вызовите диалоговое окно Добавить узел с помощью меню Схема  Корректировка  Добавить узел (кнопка на панели инструментов).

Ø Выберите вкладку ПО координатам и в строках значений введите данные, которые представлены выше:

 

Рис. 2.5. Диалоговое окно Добавить узел

Ø После каждого ввода координат щелкните по кнопке - Применить.

Ø Для создания стержней выполните пункт меню меню Схема  Корректировка  Добавить элемент (кнопка на панели инструментов).

Ø Выберите вкладку Добавить стержень ( рис 2.6) и с помощью курсора соедините построенные ранее узлы (рис 2.5)

Рис. 2.6. Диалоговое окно добавить стержень

Шаг -4. Задание граничных условий

Ø Выполните пункт меню Выбор  Отметка узлов (кнопка на панели инструментов).

Ø С помощью курсора выделите опорные узлы арки (узлы окрашиваются в красный цвет).

 

Ø С помощью пункта меню Схема  Связи (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Связи в узлах (рис.2.8).В этом окне, с помощью установки флажков, отметьте направления, по которым запрещены перемещения узлов (X, Z).

 

Рис. 2.7. Диалоговое окно добавить стержень

 

Ø После этого щелкните по кнопке – Применить (узлы окрашиваются в синий цвет).

Ø Выполните пункт меню Выбор  Отметка узлов (кнопка на панели инструментов), чтобы снять активность с операции отметки узлов.

Рис. 2.8. Диалоговое окно Связи в узлах

Шаг-5.Задание шарнира в вершине арки

Выполните пункт меню Выбор  Отметка элементов (кнопка на панели инструментов).

 

Рис. 2.9. Диалоговое окно Шарниры

 

С помощью курсора выделите 2 стержня при вершине арки (элементы окрашиваются в красный цвет).

Ø Из меню Жесткости  Шарниры (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Шарниры (рис. 2.9). В этом окне с помощью установки соответствующих флажков укажите узлы и направления, по которым снимается жесткость связи одного из концов стержня с узлом.

Ø схемы: 2-й узел – UY.

Щелкните по кнопке – Применить.

Шаг-6. Задание жесткостных характеристик

Геометрические характеристики в данный момент являются искомыми величинами. Однако, не присвоив жесткостные характеристики элементам схемы, невозможно выполнить расчет. Принимаем H=96см, B=21, 5см.

Ø С помощью меню Жесткости  Жесткости элементов (кнопка на панели инструментов) вызовите диалоговое окно Жесткости элементов (рис.2.10).

 

 

Рис. 2.10. Диалоговое окно Жесткости элементов

 

Ø В этом окне щелкните по кнопке Добавить и в библиотеке жесткостных характеристик щелкните по первой закладке Стандартные типы сечений и дважды щелкните на эскизе Брус. В окне Задание стандартного сечения введите данные согласно рис 2.11 и нажмите Нарисовать  Подтвердить.

 

 

Рис. 2.11. Диалоговые окно Задание стандартного сечения

 

Назначение добавленного типа жесткости элементам расчетной схемы происходит следующим образом:

Ø Необходимо выделить в Списке типов жесткостей «Брус 21.5Х96».

Ø Нажмите кнопку Установить как текущий тип, после этого в строке Текущий тип жесткости появится название типа жесткости.

Ø Выделите элементы арки, которым будет присвоен текущий тип жесткости.Нажмите кнопку Назначить.

Ø Выполните пункт меню Опции  Флаги рисования (кнопка на панели инструментов).

Ø В диалоговом окне Показать при активной закладке Элементы установите флажок Местные оси стержней.

Ø Щелкните по кнопке – Перерисовать.

Ø Выделите верхние элементы правой полурамы. С помощью меню Схема ð Корректировка вызовите диалоговое окно Местные оси стержней и выполните Инверсно.

 

Шаг-7. Задание нагрузок

Задание нагрузок выполняется по следующему алгоритму.

Сделайте активным загружение, в котором будут приложены данные нагрузки. Переключение между загружениями осуществляется выбором в меню Нагрузки Выбор загружения или с помощью счетчика, расположенного напанели инструментов.

Рекомендуется задать название загружения в строке Имя диалога Активное загружение.

Задание параметров нагрузок осуществляется в диалоговом окне Задание нагрузок, которое вызывается в меню Нагрузки Нагрузки на узлы и элементы. Данное окно включает шесть вкладок которые поделены на различные типы нагрузок.

Выбрать закладку, нажать на кнопку с пиктограммой нужного типа нагрузки. В открывшемся окне задать параметры нагрузки, нажать кнопку ОК. Введенные параметры отразятся в строке Текущая нагрузка диалога Задание нагрузок.

Рис. 2.12. Диалоговое окно Задание нагрузок

Выделить узлы или элементы на расчетной схеме. Нажать кнопку Применитьв диалоговом окне Задание нагрузок. Для отображения нагрузок на расчетной схеме необходимо поставить соответствующий флажок на вкладке Флаги рисования 1) Формирование загружения от собственного веса и веса кровли Выделите элементы арки. Ø Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.2.12) с помощью меню Нагрузки  Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).

Ø Вызовите диалоговое окно Задание нагрузок (рис.2.12) с помощью меню Нагрузки  Нагрузка на узлы и элементы (кнопка на панели инструментов).

Ø В этом окне активизируйте закладку Нагрузки на стержни.

Ø Затем радио-кнопками укажите систему координат Глобальная, направление – вдоль оси Z.

Ø Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно Параметры.

Ø В этом окне задайте интенсивность нагрузки g1 = 0.341 тс/м из табл.№1 (рис.2.13).

Ø Щелкните по кнопке Подтвердить.

Рис. 2.13. Диалоговое окно Параметры

Ø После этого в диалоговом окне Задание нагрузок щелкните по кнопке – Применить.

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Анализ драмы «Лодка» или «Царь Максимилиан».
2. В настоящее время наиболее часто из встречающихся «фирменных знаков» античных ремесленников – это пометки различного рода на каменных плитах, из которых строились храмы.
3. Вытягивание штабиков и труб вручную
4. ЛОМАНОКЛЕЕНАЯ И ГНУТОКЛЕЕНАЯ ТРЕХШАРНИРНЫЕ РАМЫ
5. Опыт по наливу воды в шурф при спуско-подъемных операциях вручную
6. Подбор сечений гнутоклееной рамы
7. Формирование снегового загружения на две полурамы
8. Чертеж рамы стеллажа с выбранными элементами жесткости