Расчет балок постоянного поперечного сечения при плоском изгибе
Описание метода конечных элементов. Сравнение инженерного расчета и расчета с использованием программного комплекса ЛИРА-САПР. Использование сечения в сравнении с предельной несущей способностью. Подбор стального двутавра с помощью инженерного расчета.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.12.2022 |
| Размер файла | 532,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра механики
Расчетно-графическая работа на тему:
«РАСЧЕТ БАЛОК ПОСТОЯННОГО ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ ПРИ ПЛОСКОМ ИЗГИБЕ»
по дисциплине «Строительная механика»
Выполнил студент гр. 0РП01
Логинова Д. Е. Шифр: 1908
Проверил: Страхов Д.Е.
Казань, 2022 г.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Дано: F=50 Кн, m0=45 Кнм, q=30 Кн/м, l1=1,5 м, l2=4,5 м, l3= 4 м.
Шифр 1908
2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Теоретической основой ПК ЛИРА является метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в форме перемещений. Выбор именно этой формы объясняется простотой ее алгоритмизации и физической интерпретации, наличием единых методов построения матриц жесткости и векторов нагрузок для различных типов конечных элементов, возможностью учета произвольных граничных условий и сложной геометрии рассчитываемой конструкции.
Суть метода заключена в его названии. Область, в которой идет поиск решения дифференциальных уравнений, разбивается на конечное количество подобластей (элементов). В каждом из элементов произвольно выбирается вид аппроксимирующей функции. В простейшем случае это полином первой степени. Вне своего элемента аппроксимирующая функция равна нулю. Значения функций на границах элементов (в узлах) являются решением задачи и заранее неизвестны. Коэффициенты аппроксимирующих функций обычно ищут из условия равенства значения соседних функций на границах между элементами (в узлах). Затем эти коэффициенты выражают через значения функций в узлах элементов. Составляется система линейных алгебраических уравнений. Количество уравнений равно количеству неизвестных значений в узлах, на которых идет поиск решения исходной системы, прямо пропорционально количеству элементов и ограничивается только возможностями ЭВМ. Так как каждый из элементов связан с ограниченным количеством соседних, система линейных алгебраических уравнений имеет разрежённый вид, что существенно упрощает ее решение.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Рис. 1 Логинова 0РП01 1908_3D
Рис. 2 Исходные данные (собственный вес и постоянные нагрузки)
Рис. 3 Назначенные материалы и дополнительные характеристики
Рис. 4 Назначенные конструктивные элементы
Рис. 5 Отображение прогибов балки
Рис. 6 Мозаика перемещений по оси Z
Рис. 7 Мозаика углов поворотов относительно оси Y (UY)
Рис. 8 Эпюра перерезывающих усилий Qz
Рис. 9 Эпюра изгибающих моментов My
Рис. 11 Мозаика результатов проверки подобранных сечений по 1-му предельному состоянию
Рис. 12 Мозаика результатов проверки подобранных сечений по 2-му предельному состоянию
Рис. 13 Мозаика результатов проверки подобранных сечений по местной устойчивости
Таблица 1
Стальные элементы. Подбор
Сравнение инженерного расчета и расчета с использованием програмного комплекса ЛИРА-САПР
Результаты в програмном комплексе ЛИРА-САПР приводятся в виде процентов использования сечения в сравнении с предельной несущей способностью по той или иной проверке.
Процент использования по проверке (%) =
Расшифровка сокращенных обозначений, используемых в таблице для данного примера, представлена ниже (подробнее см. пункт 4.7). Незначительная разница в процентах использования возникает из-за округлений числовых значений, а также из-за округлений при переводе единиц измерения в систему СИ.
· нор - проверка прочности по нормальным напряжениям:
- Инженерный расчет:
- В программе ЛИРА-САПР: 86.2%.
Разница в результатах расчетов инженерным методом и в програмном комплексе ЛИРА-САПР составляет 0.06%.
· тау - проверка прочности по касательным напряжениям:
- Инженерный расчет:
- В программе ЛИРА-САПР: 32%.
Разница в результатах расчетов инженерным методом и в программном комплексе ЛИРА-САПР составляет 1.2%.
· Прг - проверка прогиба балки:
- Инженерный расчет:
- В программе ЛИРА-САПР: 115.2%.
Разница в результатах расчетов инженерным методом и в программном комплексе ЛИРА-САПР составляет 0.2%.
· с1 - проверка прочности по приведенным напряжениям:
- Инженерный расчет:
По ?? теории прочности:
- В программе ЛИРА-САПР: 69%.
Разница в результатах расчетов инженерным методом и в программном комплексе ЛИРА-САПР составляет 1%.
4. ВЫВОДЫ
инженерный сечение несущий двутавр
По результатам проведенного расчета в програмном комплексе «Академик сет 2018» (ЛИРА-САПР) подбран стальной двутавр №55Б1, удовлетворяющий условиям прочности (1 Предельное Состояние) и жесткости (2 Предельное Состояние). Номер подобранного двутавра совпадает с номером двутавра, полученного при проведенном ранее инженерном расчете.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика основных преимуществ клеедощатых балок: монолитность, большой диапазон высот поперечного сечения. Рассмотрение особенностей пространственного раскрепления балок. Этапы расчета клеефанерных балок с дощатыми ребрами жесткости.
презентация [22,7 M], добавлен 24.11.2013Геометрические характеристики фермы. Данные для подбора сечения рабочего настила механических мастерских. Расчет неразрезного прогона. Статический расчет фермы. Подбор элементов сечения. Конструирование узловых соединений. Особенности расчета колонны.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 02.12.2014Компоновка и выбор схемы балочной клетки. Подбор сечения балок, расчет стального листового настила. Расчетная схема, нагрузки и усилия главной балки, соединение поясных листов со стенкой. Расчет и конструирование колонны, компоновка и подбор сечения.
курсовая работа [343,9 K], добавлен 08.07.2012Компоновка балочной клетки. Подбор сечения балок настила. Определение массы балок настила. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения. Расчетная схема, нагрузки, усилия. Подбор сечения центрально-сжатой колонны. Расчет поясных швов главной балки.
курсовая работа [912,0 K], добавлен 06.05.2012Типы балок и способы их применения. Примеры наиболее часто применяемых сечений, особенности компоновки балочных конструкций. Настилы балочных клеток. Разновидности прокатных балок. Компоновка и подбор сечения составных балок, методика расчета прочности.
реферат [2,6 M], добавлен 21.04.2010Компоновка поперечного сечения панели. Сбор нагрузок на панель. Определение внутренних усилий. Приведенные геометрические характеристики поперечного сечения. Проверка сечения панели. Расчет и проектирование трехшарнирных рам из прямоугольных элементов.
курсовая работа [969,7 K], добавлен 07.08.2013Выбор и обоснование стали. Методика и этапы расчета настила. Компоновка элементов балочной клетки. Расчет балок настила: подбор сечения и проверка прогиба. Проверка общей и местной устойчивости. Размеры ребер жесткости. Конструирование монтажного стыка.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 04.08.2014Компоновка балочной клетки, расчет стального настила, подбор сечений, проверки несущей способности, жесткости, общей устойчивости прокатных балок перекрытия балочной клетки. Расчет и конструирование центрально сжатой колонны, балки составного сечения.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 29.04.2015Конструктивная схема балочной клетки. Основные положения по расчету конструкций. Составление вариантов балочной клетки. Порядок расчета балок настила, вспомогательных балок. Компоновка и подбор сечения балки и ее проверка. Конструкция и расчет колонны.
курсовая работа [916,0 K], добавлен 11.10.2008Компоновка и второстепенная балка перекрытия: подбор сечения, проверка прочности. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра. Расчет сварных швов, прикрепляющих пояса к стене. Проверка местной устойчивости элементов колонны, размеры опорной плиты.
курсовая работа [328,0 K], добавлен 04.10.2014Выбор схемы балочной клетки. Методы расчета балок настила и сравнение вариантов. Расчет и конструирование главной балки: расчетные нагрузки и усилия, расчетная схема и усилие в главной балке, подбор сечения главной балки. Расчет и конструирование колоны.
курсовая работа [560,5 K], добавлен 20.08.2010Компоновка рабочей площадки. Подбор сечения второстепенных и вспомогательных балок. Компоновка и подбор сечения главной балки. Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет поясных швов. Расчет и конструирование центрально-сжатых колонн.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.09.2013Порядок расчета прямого ступенчатого стержня, построение эпюры продольных сил и оценка прочности стержня. Геометрические характеристики плоских фигур, построение их сечения. Проверка прочности и жесткости балок при изгибе и исследование их деформации.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 17.01.2010Принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания. Характеристика основной технологической последовательности конструирования и расчета её элементов. Компоновка и подбор сечения балки, расчет базы колонн.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 18.10.2010Линии влияния реакций опор изгибающих моментов и поперечных сил в выбранных сечениях. Определение требуемой высоты сечения балки из условий жесткости и наименьшего веса. Подбор сечения балки в виде сварного двутавра, проверка напряжения в опасных точках.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 18.04.2014Компоновка балочной клетки. Расчет листового несущего настила. Определение нагрузки на балку настила. Определение внутренних усилий, подбор сечения, проверка прочности и жесткости принятого сечения балки настила. Конструирование сварных составных балок.
курсовая работа [831,4 K], добавлен 06.10.2011Расчет стального настила. Компоновка балочной клетки и выбор варианта для детальной разработки. Подбор сечения главной балки, изменение ее сечения по длине. Проверка общей устойчивости балки. Конструирование и расчет планок, базы и оголовка колонны.
курсовая работа [410,6 K], добавлен 28.04.2011Рассмотрение способов определения нагрузки на вспомогательную балку по грузовой площади. Знакомство с основными этапами расчета и конструирования элементов балочной клетки. Особенности проверки прочности принятого сечения по нормальным напряжениям.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 19.03.2019Расчетная схема, нагрузки и усилия, подбор сечения балки настила, проверка ее прочности и жесткости. Расчет геометрических характеристик поперечного сечения. Расчет планок колонны. Проверка общей и местной устойчивости главной балки, ее крепления к стене.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.12.2013Конструктивная схема здания. Деревянные фермы. Выбор шага рам. Связи. Конструирование покрытия здания. Конструкция покрытия. Подбор рабочего настила. Подбор сечения стропильных ног. Подбор сечения прогонов. Расчет и конструирование элементов ферм.
курсовая работа [73,0 K], добавлен 28.05.2008
