Портнов Г.Д. Будівельна механіка. Приклад застосування програми SCAD - файл n1.doc

Портнов Г.Д. Будівельна механіка. Приклад застосування програми SCAD
скачать (4656.9 kb.)
Доступные файлы (34):
n1.doc1615kb.22.05.2008 08:21скачать
n2.doc21kb.28.02.2009 09:54скачать
n3.doc21kb.28.02.2009 10:06скачать
n4.doc21kb.05.03.2009 11:49скачать
n5.doc28kb.28.02.2009 10:25скачать
n6.doc302kb.04.03.2009 15:47скачать
n7.doc129kb.28.02.2009 11:24скачать
n8.doc246kb.04.03.2009 09:16скачать
n9.doc196kb.04.03.2009 09:20скачать
n10.doc582kb.28.02.2009 12:03скачать
n12.doc20kb.28.02.2009 12:04скачать
n13.doc21kb.05.03.2009 12:16скачать
n14.doc451kb.05.03.2009 12:19скачать
n15.doc21kb.05.03.2009 12:19скачать
n16.doc21kb.05.03.2009 11:48скачать
n17.doc28kb.05.03.2009 11:42скачать
n18.doc192kb.05.03.2009 12:21скачать
n19.doc131kb.04.03.2009 08:47скачать
n20.doc215kb.04.03.2009 09:12скачать
n21.doc133kb.04.03.2009 10:52скачать
n22.doc546kb.05.03.2009 10:34скачать
n24.doc23kb.05.03.2009 11:40скачать
n25.doc21kb.20.03.2009 08:51скачать
n26.doc21kb.20.03.2009 08:54скачать
n27.doc21kb.20.03.2009 08:54скачать
n28.doc28kb.20.03.2009 08:54скачать
n29.doc63kb.20.03.2009 08:54скачать
n30.doc134kb.20.03.2009 08:54скачать
n31.doc282kb.20.03.2009 08:54скачать
n32.doc141kb.20.03.2009 08:54скачать
n33.doc301kb.20.03.2009 08:55скачать
n35.doc32kb.24.03.2009 15:40скачать
n36.doc20kb.20.03.2009 08:55скачать
n37.doc11860kb.20.06.2008 11:06скачать

n1.doc

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КІРОВОГРАДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра будівельних, дорожніх машин і будівництва



Будівельна механіка

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



до виконання практичних робіт за допомогою програми SCAD
для студентів спеціальності

7.092101 –“Промислове і цивільне будівництво”

Частина 1. Однопролітна балка



Кіровоград 2006



МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КІРОВОГРАДСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра будівельних, дорожніх машин і будівництва



Будівельна механіка

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ



до виконання практичних робіт за допомогою програми SCAD
для студентів спеціальності

7.092101 –“Промислове і цивільне будівництво”

Частина 1. Однопролітна балка




Затверджено


на засіданні кафедри будівельних, дорожніх машин і будівництва.

Протокол № 11 від 21.05.2008 р.

Кіровоград 2008


“Будівельна механіка” Методичні вказівки до виконання практичних робіт за допомогою програми SCADдля студентів спеціальності 7.092101 –“Промислове і цивільне будівництво” Частина 1. Однопролітна балка / Укл.: Г.Д.Портнов, А.П.Дворніченко, В.М.Сідей – Кіровоград: КНТУ, 2008. – 55 с.





Вступ

В даний час при проектуванні будівельних конструкцій в проектних організаціях значна частина розрахунків виконується на персональних комп'ютерах (ПК) за допомогою спеціальних проектно-обчислювальних комплексів (ПВК).

Сучасний виклад курсів опору матеріалів, будівельної механіки передбачає вивчення розрахункових комплексів, що дозволяють розрахувати складні конструкції.

В даний час одним з доступних для застосування в учбовому процесі КНТУ при вирішенні задач будівельної механіки являється демонстраційна версія ПВК Structure construction automatic design (SCAD), що розробляється на Україні в м. Київ групою фахівців (SCAD Group).

Обчислювальний комплекс складається з декількох програм. Його основою являється програма SCAD.

Програма SCAD проста для використання в учбовому процесі, як при вивченні будівельної механіки, так і при подальшому продовженні навчання, пов'язаного з розрахунком металевих і залізобетонних конструкцій.

Дисципліна «Будівельна механіка стержневих систем (статика), методично традиційно розділяється на два розділи:

  1. «Розрахунок статично визначних стержневих систем»

  2. «Розрахунок статично невизначних стержневих систем»

Першому розділу відводиться один семестр вивчення будівельної механіки, протягом якого учні самостійно виконують розрахункові роботи.

Для розуміння закономірностей розподілу зусиль в заданих стержневих системах розрахунки виконуються вручну з використанням відповідних раціональних прийомів застосування рівнянь рівноваги.

Для поступового освоєння програмного комплексу SCAD доцільно вирішення цих же задач виконати не тільки вручну, але і на ПК.

Вживані в інженерній практиці проектування будівельних конструкцій ПВК включають статичні і динамічні розрахунки конструкцій і окремих їх частин, що виконуються методами будівельної механіки. Алгоритми чисельних розрахунків в цих програмах в основному будуються на методі кінцевих елементів (МКЕ), що реалізовується у формі методу переміщень.

По учбових планах, що діють в даний час, і програмах дисципліни «Будівельна механіка» МКЕ вивчається лише в кінці курсу навчання (після вивчення методів сил і переміщень в їх класичній формі).

Тому процедура розрахунку однопролітної розрізної балки за програмою SCAD представлена в даному посібнику на рівні початкового користувача у вигляді покрокових інструкцій.

При створенні посібника використані довідкові матеріали, наявні безпосередньо в програмі SCAD.

Для більш поглибленого вивчення матеріалу рекомендується /2/.

Тема

«Побудова епюр M і Q в однопролітній двоопорній розрізній балці».
Завдання. Потрібно побудувати епюри моментів M і поперечних сил Q, що діють в перетинах балки згідно з розрахунковою схемою зображеною на рис.1а.

Постійне розрахункове навантаження балки розподілене відповідно до рис.1б.

Тимчасове тривале розрахункове навантаження балки розподілене відповідно до рис. 1.в. (У загальному випадку тимчасове навантаження може займати різні положення по довжині балки і вимагає визначення невигідного завантаження).

Матеріал балки Ст3, профіль перетину двотавр 30 ГОСТ 8239-89.

Коефіцієнт поєднання навантажень n-= 1,0.



Рис.1 Розрахункові схеми а – зв’язків, б – постійного навантаження, в – тимчасового навантаження.

Етап 1. Запуск програми SCAD і підготовка до

створення розрахункової схеми




1.1. Запуск програми SCAD


За допомогою миші курсор у вигляді стрілки підводиться на робочому столі монітора до ярлика програми SCAD і двічі швидко натискається ліва кнопка миші.

На екрані з'явиться вікно, що інформує про завантаження програми з вказівкою на операційну систему, в якій вона працює. Вікно має меню з трьох розділів – «Проект», «Опции», «Справка» і інструментальну панель з 5 кнопок:

.

Для створення нового проекту курсор встановлюється на однойменній кнопці «Создать новый проект» інструментальної панелі і натискається ліва кнопка миші. На екран виводиться діалогове вікно «Новый проект».
1.2 Введення відомостей про проект.

1.2.1 Введення найменування проекту.

Введемо: Балка1.

1.2.2. Введення назв: організації, що виконує розрахунок, і об'єкту.

У вікні «Організація» записуємо: КНТУ У вікні «Объект» введемо: Однопролітна розрізна

1.2.3.Установка одиниць виміру

Відкривається вікно «Единицы измерения» і відповідно до вибраної розраховувачем системи (СІ або технічною) призначаються одиниці виміру основних величин


Натискаємо

Натискаємо .
1.2.4.Вибір типу схеми.

При розрахунку балки використовується кінцевий елемент у вигляді Тип 2 «Стержень плоской рамы». У поперечних перетинах елементу типу 2 і по його кінцях виникають не тільки подовжні зусилля N, але і згинаючі моменти M і поперечні сили Q. Ці зусилля діють в площині XOZ, в якій знаходиться балка.


В межах елементу типу 2 можуть діяти будь-які зосереджені і розподілені навантаження, що знаходяться в тій же площині.

Вибираємо

Натискаємо .
1.2.5.Збереження нового проекту.

При цьому на екран буде виведено вікно«Создание нового проекта SCAD».

Вводимо



Натискаємо .
1.3 Задавання імені файлу в директорії SDATA. Вихід на схему

«Дерево проекта» для початку роботи.

Відкривається вікно з схемою, яка називається «Дерево проекта»:


Створений файл зберігатиметься у вказаній папці, а потім ім'я файлу буде присвоєно всім службовим файлам і породжуваним в процесі роботи комплексу файлам з результатами. Ці робочі файли зберігатимуться в робочій папці SWORK.
1.4. Відкриття вікна Розрахункова схема

Дерево проекту включає чотири розділи першого рівня: «Исходные данные», «Расчет, Результаты » и «Конструирование».

Для початку роботи із створення розрахункової схеми, курсор підводиться до піктограми і натискається ліва кнопка миші.

В результаті відкриється робоче вікно по створенню розрахункової схеми, в якому є шість функціональних розділів (їх назви відмічені внизу інформаційної панелі). Кожному розділу відповідає своя інструментальна панель з робочими кнопками. Спочатку вікно відкриється з активною інструментальною панеллю розділу «Управление».

Одночасно у вікні з'являться дві рухомі інструментальні панелі: «Фильтры отображения» и «Визуализация». Можна змінити розміри сторін цих панелей і зробити їх зручними для розміщення в полі вікна разом з розрахунковою схемою.


Панелі видно тільки в тому випадку, якщо на інструментальній панелі розділу «Управление » відповідно натиснуті кнопки і .

Натиснувши на кнопку, прибираємо панель візуалізації, не потрібну поки що для подальших розрахунків, а панелі фільтрів відображення перетяганням її з кута при натиснутій лівій клавіші мишки надаємо зручну форму, що не закриває розрахункову схему.


Етап 2. Створення розрахункової схеми

2.1. Графічне представлення розрахункової схеми в спільній системі координат

Геометричне зображення розрахункових схем плоских балок, в програмі SCAD може бути виконано двома способами:

1) використанням типових схем плоских стержневих систем;

2) послідовним введенням спочатку вузлів елементів розрахункової схеми, а потім зображенням самих елементів (введенням елементів).

Можлива і комбінація цих способів.

Побудуємо розрахункову схему балки з використанням типових схем.

Для створення розрахункової схеми цим способом необхідно увійти до розділу «Схема». З цією метою курсор встановлюється на закладці «Схема» і натискається ліва кнопка миші. З'явиться інструментальна панель (тут приведена тільки її частина), відповідна розділу «Схема».



Для побудови розрахункової схеми плоскої балки слід натиснути .



Відповідно до схеми балки, для побудови відповідної розрахункової схеми МКЕ вибирається конфігурація рами, відмічена точкою в круглому світлому вікні .


Натискаємо і
Якщо у вікні, де задавалося найменування проекту, був вказаний тип схеми “Плоска рама”, то у вікні «Задание параметров регулярной рамы» при натисненні кнопки «Назначение типа КЭ» відкриється:



Оскільки змінювати тип елементу не потрібно, натискаємо і знову виходимо у вікно «Задание параметров регулярной рамы».

Тут треба прибрати галочку «Автоматическое задание связей» і перейти до задання жорсткостей кінцевих елементів. З цією метою в зоні вікна з назвою «Жосткости» натискаємо кнопку .

Відкриється перша сторінка вікна «Жесткость стержней» з розкритою вкладкою .

Виберемо спосіб задання жорсткості КЕ у вигляді (поставимо точку у відповідному круглому вікні сторінки) і натиснемо


З випадного меню виберемо матеріал балки і номер профілю.



Підтверджуємо вибір натисненням . Знову з'явиться вікно «Задание параметров регулярной рамы». Тепер можна це вікно закрити, натиснувши . З'явиться вікно з розрахунковою схемою балки для МКЕ.



У вікні з розрахунковою схемою балки при натиснутих кнопках на панелі «Фильтры отображения » на розрахунковій схемі балки будуть відображені: вузли елементів, їх номери (верхні числа вище вісі балки) номера КЕ (теж вище вісі), тип КЕ (цифра 2 нижче вісі).


2.4. Призначення опорних зв'язків

Балка спирається на жорстку основу. В цьому випадку в вузол, який приєднується до жорсткої основи, вводяться жорсткі зв'язки.

Для установки жорстких зв'язків в опорних вузлах плоскої балки (за допомогою курсору і лівої клавіші миші) натиснемо кнопку Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. «Установка связей в узлах» на інструментальній панелі розділу «Назначение». З'явиться діалогове вікно «Связи».

У діалоговому вікні, що відкрилося, для призначення зв'язків передбачено їх призначення для просторового вузла (6 зв'язків відповідно до 6 мір свободи жорсткого вузла в просторовій задачі).

У загальній системі осей координат зв'язки X, Y, Z означають закріплення вузла у напрямі однойменних осей загальної системи координат. Прийнятий напрям осей координат визначимо, натиснувши кнопку .



Зв'язки UX, UY, UZ означають закріплення вузла від поворотів відносно вказаних осей загальної системи координат.

У плоскій стержневій системі, розрахункова схема якої знаходиться в площині XOZ, для закріплення жорсткого вузла використовуються наступні три зв'язки:

зв'язок X для закріплення вузла від лінійних зміщень у напрямі осі X;

зв'язок Z для закріплення вузла від лінійних зміщень у напрямі осі Z;

зв'язок UY для закріплення вузла від повороту навколо осі Y.

За допомогою курсора і лівої кнопки миші натискаємо кнопки .



Натискаємо .

Підводимо курсор до вузла 1 побудованої розрахункової схеми балки і натискаємо ліву кнопку миші. На кольоровому дисплеї квадратик, що позначає вузол, стає червоним .

Підтверджуємо введення цих зв'язків натисненням на інструментальній панелі кнопки . При цьому вузол втрачає червоний колір і, якщо на фільтрі відображення натиснута кнопка , вузол зв'язками відмічається прямокутником .

Аналогічно вводиться вертикальний зв'язок в правій (шарнірно – рухомій в горизонтальному напрямі) опорі балки.

Натиснемо .

(Віджимаємо ).

Натискаємо .

Підводимо курсор до вузла 2 побудованої розрахункової схеми балки і натискаємо ліву клавішу миші. На кольоровому дисплеї квадратик, що позначає вузол, стає червоним .

Підтверджуємо введення цих зв'язків натисненням на інструментальній панелі кнопки . При цьому вузол втрачає червоний колір і, якщо на фільтрі відображення натиснута кнопка , вузол із зв'язками відмічається прямокутником



Для налаштування візуалізації інформації про зв'язки, підводимо курсор до панелі і натискаємо праву клавішу мишки.


Вибираємо закладку .
Задаємо параметри контролю встановлених зв'язків за колірною гамою.



Натискаємо .


Натискаємо і .
Візуалізуємо зв'язки . Переконавшись в правильності призначень, знімаємо візуалізацію зв'язків, віджавши .
Етап 3. Завантаження розрахункової схеми балки

Завантаженням в програмі SCAD називають систему навантажень, що діють одночасно. Одна і та ж стержнева система може бути розрахована для декількох варіантів завантажень. Тому передбачена їх нумерація.

3.1. Задання вузлового навантаження

Вузлове навантаження задається в загальній системі осей координат.

Для плоскої стержневої системи, розрахункова схема якої знаходиться в площині XOZ, вузлове навантаження представляється зосередженими силами у напрямі осей X і Z і моментом, що діє навколо осі Y (Рис.1).

На рис.1 показані позитивні направлення цих вузлових зусиль.



Рис1. Позитивні направлення вузлових зусиль в загальній системі координат
Зберемо навантаження згідно рис.1б.

Управління функціями завдання навантажень виконується в розділі «Загружения» інструментальної панелі.

Натискаємо .

Натискаємо .


У цьому діалоговому вікні продемонстрований варіант задання у вузлі направленого вниз вертикального навантаження, рівного 4 кН. Навантаження має позитивний знак, оскільки воно має направлення зворотне по відношенню до позитивного напряму осі Z.

Підтвердженням вибраного навантаження являється натиснення кнопки . При цьому з'явиться розрахункова схема балки.

Для прикладення вибраної зосередженої сили до вузла 1 розрахункової схеми балки, послідовно підводимо курсор до завантаженого вузла і натискаємо ліву клавішу миші. При цьому квадратики, що відзначають виділені вузли, стануть червоного кольору . Закінченням процедури завантаження виділеного вузла буде натиснення кнопки на інструментальній панелі .

Для вузла 2: натискаємо .

У цьому діалоговому вікні продемонстрований варіант задання у вузлі направленого вниз вертикального навантаження, рівного -6 кН. Навантаження має від’ємний знак, оскільки вона має напрям, співпадаючий з позитивним напрямом осі Z.

Натискаємо ( ) і . ().

Проконтролюємо введені значення вузлових навантажень. Натисненням на кнопку візуалізуємо напрям і точки прикладення вузлових навантажень.

Натисненням на кнопку переконуємося у відповідності значень вузлових навантажень заданим.



Віджиманням кнопок приховуємо непотрібну інформацію про вузли і елементи


3.2 Створення завантажень елементу 1 (власне балки)

Задання вертикального зосередженого навантаження.

У розділі Завантаження інструментальної панелі натискаємо .

У цьому діалоговому вікні продемонстрований варіант задання направленого вниз вертикального навантаження, рівного 10 кН, прикладеною до балки в точці з координатою Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. . Навантаження має позитивний знак, оскільки воно має направлення зворотне по відношенню до позитивного напряму осі Z.

Підтвердженням вибраного навантаження являється натиснення кнопки в цьому вікні. При цьому вікно зникає і з'явиться розрахункова схема балки.

Тепер необхідно вказати елемент, до якого прикладене зусилля. Для цього підводимо курсор до балки і натискаємо ліву клавішу мишки. Балка забарвлюється в червоний колір


Натисненням кнопки фіксуємо навантаження. Натисненням кнопок візуалізуємо його.
Задання зосередженого моменту, що діє в площині XZ.

Натискаємо :




У демонстрованому діалоговому вікні показано як задається зосереджене навантаження у вигляді моменту, рівного -2 кН•м, що діє в перетині балки з координатою Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. навколо осі Y. Момент вважається позитивним при його дії за годинниковою стрілкою, якщо дивитися з позитивного кінця осі Y ( У нашому випадку момент від’ємний). Після натиснення кнопки з'явиться розрахункова схема, в якій треба виділити елемент, на який діє момент

і натиснути кнопку на меню панелі «Загружения». При натиснутих на панелі «Фильтры отображения» кнопках на розрахунковій схемі балки з'являться позначення моменту і його значення і знак:
Задання вертикального рівномірно розподіленого на обмеженій ділянці навантаження.

Натискаємо :


У цьому діалоговому вікні продемонстровано варіант задання направленого вниз рівномірно розподіленого навантаження, рівного Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования., прикладеного до балки на ділянці з координатами: початок Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования. ; кінець Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.. Навантаження має позитивний знак, оскільки воно має направлення зворотнє по відношенню до позитивного напряму осі Z.

Підтвердженням вибраного навантаження є натиснення кнопки ОК в цьому вікні. При цьому вікно зникає і з'явиться розрахункова схема балки.

Тепер необхідно вказати елемент, до якого прикладено зусилля. Для цього підводимо курсор до балки і натискаємо ліву клавішу мишки. Балка забарвлюється в червоний колір


Натисненням кнопки фіксуємо навантаження. Натисненням кнопки візуалізуємо його:

Врахуємо власну вагу балки, натиснувши .


Збереження завантаження

Для збереження якогось створеного завантаження необхідно натиснути кнопку . на інструментальній панелі «Загружения». З'явиться діалогове вікно «Сохранить загружение», в якому задається ім'я завантаження.

Після натиснення, з'являється вікно з повідомленням про присвоєння завантаженню номера.


При згоді з присвоєним номером у вікні повідомлення натискається кнопка . При незгоді в діалоговому вікні «Сохранить загружение» присвоюється номер, що задається розраховувачем.


Натискаємо .

Перед тим, як ввести наступне завантаження, виконуємо очищення схеми від навантажень поточного завантаження, натиснувши . Після цього можна готувати нове завантаження.

Аналогічно проводиться завантаження згідно рис.1в балки і запам'ятовується під номером 2. Для цього виконуємо операції з заповненням вікон (покроково):

1.

2.



3.



4.



5.

6.



7.



8.



9.

10.


11.


12.

13. .
3.3.Збереження розрахункової схеми із створеним завантаженням

і її друк

Для відкладеного за часом друку можна зберегти вигляд сформованої для МКЕ розрахункової схеми у файлі. Необхідно, вибрати номер завантаження, вийти в меню розділу «Управление» і натиснути кнопку із зображенням фотоапарата .


Натиснути

Заповнити вікно

Натиснути .

Натиснути

Для збереження схеми завантаження по рис.1в (покроково):
1.Натиснути

2.Вибрати

3.Натиснути

4.Натиснути









7.

При написанні звіту в документ із розширенням doc можна зробити вставку малюнка з вказаного файлу.

3.4 Вибір перетинів, для яких розраховуються зусилля

В результаті розрахунку стрижньової системи в таблиці зусиль за умовчанням видаються зусилля (у місцевій системі координат) в трьох перетинах кожного елементу: на початку (перетин 1), в середині і в кінці (перетин 3).

Якщо зосереджене навантаження було прикладене саме в середньому перетині елементу, то цієї інформації, виданої в таблиці, буде досить для побудови епюр зусиль на елементі.

Якщо ж зосереджене навантаження прикладене не в середині елементу, то все одно зусилля будуть видані тільки для середнього перетину. У місці прикладення зосередженого навантаження, якщо там не був призначений вузол, зусилля не будуть внесені до таблиці.

Аналогічна ситуація виходить при заданні на елементі рівномірно розподіленого навантаження. Якщо воно діє на всій довжині елементу, то виданих за умовчанням ординат згинаючих моментів на початку, в середині і в кінці елементу буде досить для достатньо точного зображення епюри моментів на елементі. Якщо ж рівномірно розподілене навантаження прикладене тільки на якійсь частині стержневого елементу типу 2, то вказаних трьох ординат буде недостатньо.

У програмі SCAD передбачена можливість отримання зусиль в будь-яких перетинах елементу. Для цього можна скористатися різними способами.

Якщо положення навантаження таке, що ділення на рівні ділянки не дає бажаного результату, то доцільно розділити елемент на дрібніші рівні або нерівні елементи, вибравши в розділі «Узлы и элементы» підрозділ «Элементы» і в нім опцію «Разбивка стержня».

Вибираємо

Натискаємо

Натискаємо :


Натискаємо .

Епюра M на ділянці від вузла 1 до перетину, до якого прикладений зосереджений згинаючий момент буде прямолінійною і для її побудови досить мати дві ординати по кінцях елементу.

Для того, щоб в результуючій таблиці зусиль отримати зусилля в місці прикладення зосередженої сили і в перетинах на початку і кінці ділянки з рівномірно розподіленим навантаженням, спочатку у вікні «Разбивка стержня» вибираємо функцію «На заданном расстоянии».

Введемо значення відстані зосередженої сили від вузла 1 (1 м).

Натискаємо у вікні кнопку і за допомогою курсора і лівої клавіші миші виділяємо стрижень, на якому вводимо додатковий вузол.

Після натиснення кнопки на стержні з'являється зображення вузла і його номер 3 (для цього на панелі «Фильтры отображения» мають бути натиснуті кнопки і ). При цьому елемент 1 розділиться на два елементи з номерами 2 і 3 (для появи номерів на панелі «Фильтры отображения» має бути натиснута кнопка ).



Аналогічно введемо вузол 4 на відстані 1м від вузла 3 (з'явиться вузол 4 і елементів стане три)







Введемо вузол 5 на відстані 1м від вузла 4 (з'явиться вузол 5 і елементів стане 4).





Введемо вузол 6 на відстані 1м від вузла 5 (з'явиться вузол 6 і елементів стане 5).


Звернемо увагу на те, що в знов отриманих елементах номера вузлів 1 і 2 залишаться без зміни, а нумерація елементів ведеться з урахуванням попередніх дроблень стержнів.

Для завантаження 2 характерні перетини (вузол 3 і вузол 5) збігаються із завантаженням 1. При необхідності вузли добавляють згідно описаній вище процедурі.

Етап 4. Виконання лінійного розрахунку і аналіз результатів


4.1. Лінійний розрахунок

Тепер, коли всі необхідні параметри балки і навантаження задані, слід увійти до розділу «Управление», натиснувши , а потім натиснути кнопку для виходу в дерево управління проектом.



У дереві проекту, в групі функцій «Расчет» вибираємо «Линейный».

Натиснення кнопки відкриває діалогове вікно «Параметры расчета». Якщо режим розрахунку не доступний на дереві проекту буде значок Ошибка! Объект не может быть создан из кодов полей редактирования.. Це означає, що введені не всі початкові дані. Треба повернутися у вікно «Расчетная схема» і перевірити введення початкових даних.



У цьому діалоговому вікні можна змінювати деякі параметри розрахунку. У нашій задачі немає необхідності що-небудь змінювати.

Натискаємо .

Виникає інформативне вікно про проходження етапів розрахунку у вигляді протоколу. Після закінчення розрахунку буде повідомлення «Задание выполнено».

Після цього треба натиснути кнопку «Выход», що приведе до появи вікна з деревом проекту, в якому стає доступними розділ «Результаты».


4.2. Представлення отриманих результатів у вигляді епюр зусиль. Їх збереження і друк

Перевіряємо одиниці вимірювань.

З натискаємо



Натискаємо вкладку . Перевіряємо встановлені розмірності:



Встановимо курсор в позицію розділу «Результаты» дерева проекту і натиснемо ліву кнопку миші. З'явиться вікно для виведення різних результатів.

У вікні, що з'явилося, для отримання епюри М увійдемо до розділу «Эпюры усилий». У трьох світлих робочих вікнах треба вибрати (зліва направо): позначення зусилля, для якого передбачається побудувати епюру (для балки це будуть по черзі М і Q); номер завантаження (йому відповідатиме назва, якщо вона була задана); масштабний коефіцієнт для ординат епюри


Натиснемо кнопку «Ввод эпюр». При цьому на екрані з'явиться розрахункова схема балки для МКЕ з епюрою М для вибраного для аналізу завантаження (у нас завантаження 1).

Якщо на панелі «Фильтры отображения» натиснути кнопку, то на епюрі будуть позначені значення і знаки зусиль.


Аналогічно можна отримати і епюру М від другого завантаження балки. Для цього необхідно в другому вікні стрілкою вибрати варіант другого завантаження .



Для роздрукування тільки розрахункової схеми (без спеціального формату листа) можна за допомогою клавіші «Print Screen SysRq» на клавіатурі комп'ютера зафіксувати вид сторінки в розділі «Файл» (при перегляді) і скопіювати його в робоче вікно програми Paint. Потім з отриманого в робочому вікні програми Paint зображення сторінки вирізувати тільки вид розрахункової схеми і скопіювати його в документ з розширенням doc звіту по роботі.

Для отримання епюр Q для завантаження 1.





Для отримання епюр Q для завантаження 2.




Для відображення числових значень лінійних переміщень для постійного завантаження L1






4.3. Таблиця зусиль в перетинах балки


У розділі «Результаты» дерева проекту є підрозділ «Печать таблиц». Якщо увійти до цього підрозділу, то відкриється вікно «Оформлення результатів розрахунку». Для друку таблиці зусиль в перетинах балки відзначимо точкою відповідне вікно «Усилия и напряжения»



і натиснемо кнопку . Відкриється додаткове вікно «Состав выходных таблиц».



Послідовно заходимо в розділи цього вікна і виконуємо ряд операцій:



При завершенні роботи у вікні натиснути .



Після цього послідовно натискаємо кнопки і . З'являється вікно з таблицею зусиль M і Q. Ця таблиця може бути роздрукована відразу, або скопійована в звіт (у документ з розширенням doc). Можливе отримання цієї таблиці в будь-який інший час, оскільки результати розрахунку в програмі SCAD зберігаються в папці робочих файлів SWORK.

Ця таблиця продемонстрована в даному посібнику у вигляді Таблиці 1.

Таблиця 1. Дані розрахунку зусиль від окремих завантажень.

Единицы измеpения усилий: кН

Единицы измеpения напpяжений: кН/м**2

Единицы измеpения моментов: кН*м

Единицы измеpения pаспpеделенных моментов: кН*м/м

Единицы измеpения pаспpеделенных пеpеpезывающих сил: кН/м

Единицы измеpения пеpемещений повеpхностей в элементах: м
Используемые обозначения для загружений:

S1,S2, ... - расчетные значения

WND - статическая составляющая ветровой нагрузки

SD - суммарная динамическая составляющая нагрузки

ST - шаг нелинейного нагружения
Разработан SCAD Group (Украина, Киев)

Tue Mar 18 10:52:25 2008 Балка 1 основная сxема 6.0001

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

| У С И Л И Я /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

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

| 2_ 2-1 2-2 2-3 4-1 4-2 4-3 6-1 6-2 6-3 8-1 8-2 8-3 9-1 9-2 9-3 |

| 1 1 1 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 |

| 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 2 2 2 |

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

| 1 - ( Постоянное) |

| M 3.992 9.895 9.895 13.7 17.43 17.43 16.06 14.61 14.61 12.94 10.93 10.93 5.895 |

| Q 8.073 7.895 7.716 7.715 7.537 -2.641 -2.642 -2.821 -3. -3. -3.679 -4.358 -4.358 -5.716 -6.074 |

| 2 - ( Временное) |

| M .7569 1.138 1.138 1.291 1.444 1.444 1.597 1.75 1.75 1.902 2.055 2.055 1.777 |

| Q 1.805 1.18 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 .3055 -.9444 -2.694 |

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Разработан SCAD Group (Украина, Киев)

Tue Mar 18 10:52:25 2008 Балка 1 основная сxема 6.0002

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

| МАКСИМАЛЬНЫЕ УСИЛИЯ /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

| РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ |

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

| | max + | max - |

| Имя |----------------------------------------------------------------|

| | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. |

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

| M 17.4323 4 3 1 |

| Q 8.07391 2 1 1 -6.0742 9 3 1 |

------------------------------------------------------------------------
Разработан SCAD Group (Украина, Киев)

Tue Mar 18 10:52:25 2008 Балка 1 основная сxема 6.0003

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

| МАКСИМАЛЬНЫЕ УСИЛИЯ /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

| ПРОИЗВЕДЕННОЙ ВЫБОРКИ |

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

| | max + | max - |

| Имя |----------------------------------------------------------------|

| | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. |

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

| M 17.4323 4 3 1 |

| Q 8.07391 2 1 1 -6.0742 9 3 1 |
4.4 Розрахунок на поєднання навантажень

Комбінації завантажень можуть бути обчислені як в загальному потоці розрахунку задачі, так і окремо, після завершення розрахунку. У першому випадку вихідні дані готуються після завершення формування розрахункової схеми і введення завантажень. У другому випадку - комбінації можуть бути введені після завершення розрахунку по завантаженнях.

Функція підготовки вихідних даних для обчислення комбінацій завантажень викликається з Дерева управління проектом в розділі Спеціальні вихідні дані. Функція доступна тільки після завдання завантажень. Підготовка даних виконується в діалоговому вікні Комбінації завантажень. Порядок введення даних в цьому вікні наступний:
1. У стовпчику ввести значення коефіцієнтів, з якими завантаження входять в поточну комбінацію;



2. Натиснути на кнопку , після чого формула поточної комбінації виводиться в інформаційне вікно:



3. Натиснути


4. Натиснути



5. Натиснути


6. Натиснути
7. Натиснути

8. Перейти
9. Вибрати


11. Вибрати


Зусилля в призначених перетинах елементів балки при сумарному завантаженні балки приведені в табл.2, отримано виконанням дій (покроково):
1.

2.



3.

4.



5.

6.

7.

8.

Таблиця 2 Результати розрахунку зусиль від комбінації завантажень.

Единицы измеpения усилий: кН

Единицы измеpения напpяжений: кН/м2

Единицы измеpения моментов: кН∙м

Единицы измеpения pаспpеделенных моментов: кН∙м/м

Единицы измеpения pаспpеделенных пеpеpезывающих сил: кН/м

Единицы измеpения пеpемещений повеpхностей в элементах: м
Разработан SCAD Group (Украина, Киев)

Thu Feb 07 17:33:56 2008 Балка 1 основная сxема 22.0001

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

| У С И Л И Я /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

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

| 2_ 2-1 2-2 2-3 4-1 4-2 4-3 6-1 6-2 6-3 8-1 8-2 8-3 9-1 9-2 9-3 |

| 1 1 1 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 |

| 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 6 6 2 2 2 |

| 1 - ( 1*(1) + 1*(2)) |

| M 4.749 11.03 11.03 15. 18.87 18.87 17.66 16.36 16.36 14.84 12.98 12.98 7.673 |

| Q 9.879 9.075 8.021 8.021 7.842 -2.336 -2.336 -2.515 -2.694 -2.694 -3.373 -4.052 -4.053 -6.66 -8.768 |

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

| МАКСИМАЛЬНЫЕ УСИЛИЯ /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

| РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ |

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

| | max + | max - |

| Имя |----------------------------------------------------------------|

| | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. |

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

| M 18.8768 4 3 1 |

| Q 9.87946 2 1 1 -8.7687 9 3 1 |

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

| МАКСИМАЛЬНЫЕ УСИЛИЯ /НАПРЯЖЕНИЯ/ В ЭЛЕМЕНТАХ |

| ПРОИЗВЕДЕННОЙ ВЫБОРКИ |

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

| | max + | max - |

| Имя |----------------------------------------------------------------|

| | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. | Величина | Элем.| Сеч.| Нагp. |

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

| M 18.8768 4 3 1 |

| Q 9.87946 2 1 1 -8.7687 9 3 1 |

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

Графічні результати розрахунку приведені у вигляді розрахункової схеми балки для МКЕ (Рис.2а); розрахункової схеми балки для МКЕ при постійному навантаженні (Рис.2б); розрахункової схеми балки для МКЕ при тимчасовому тривалому навантаженні (Рис.2.в); епюри M (Рис.2.г) при сумарному завантаженні балки; епюри Q (Рис.2.д) при сумарному завантаженні балки.

Для зображення цих результатів використаний спосіб, описаний в пункті 3.3. Вони ж збережені у відповідних файлах з розширенням wmf в папці SWORK.

Графічні результати розрахунку приведені у вигляді розрахункової схеми балки для МКЕ (Рис.3а); розрахункової схеми балки для МКЕ при сумарному завантаженні (Рис.3.б); епюр M і Q (Рис.3.в) при сумарному завантаженні балки.

Для зображення цих результатів використаний спосіб, описаний в пункті 3.3. Вони ж збережені у відповідних файлах з розширенням wmf в теці SWORK.


а – зв”язки



б – постійне навантаження





в – тимчасове навантаження



г – епюра М від сумарного навантаження



д – епюра Q від сумарного навантаження

Рис. 3 Результати розрахунку балки
ЛІТЕРАТУРА
1. Справочное пособие разработчиков проектно вычислительного комплекса SCAD

2. Константинов И. А. Строительная механика. Применение программы SCAD для расчета стержневых систем. Учеб. пособие. СПб: Вариант для сайта кафедры СМ и ТУ, 2003.

3. Справочник по сопротивлению материалов / Писаренко Г. С., Яковлев А. П., Матвеев В. В. – Киев: Наук. Думка, 1988.- 736 с.


ЗМІСТ

  1. Вступ……………………………………………………………………3

  2. Тема…………………………………………………………………….4

  3. Етап 1. Запуск програми SCAD і підготовка до створення

розрахункової схеми…………………………………………………..6

  1. Етап 2. Створення розрахункової схеми ……………………………10

  2. Етап 3. Завантаження розрахункової схеми балки………………….20

  3. Етап 4. Виконання лінійного розрахунку і аналіз результатів……..36

  4. Література……………………………………………………………...54




“Будівельна механіка” Методичні вказівки до виконання практичних робіт за допомогою програми SCAD для студентів спеціальності 7.092101 –“Промислове і цивільне будівництво” Частина 1. Однопролітна балка
Укладачі: Портнов Генадій Давидович
Дворніченко Анатолій Петрович

Сідей Валерій Миколайович

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации