Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1248

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
996.83 Кб
Скачать

Для подъема на башню предусмотрена лестница-стремянка с корзинчатым ограждением. По всей высоте башни предусмотрены переходные и технологические площадки.

o o 2.1. Теоретические положения по моделированию пространственных

a) бор нагрузок

 

ферм

 

 

Башня должна быть рассчитана, как пространственная консольно-

стержневая система с использованием программного комплекса «Лира 9.4» с

учетом постоянных (собственный вес элементов башни, вес оборудования) ,

временных (стат ческая и пульсационная составляющие ветра) и гололедных

нагрузок.

 

 

 

Расчетное сопрот вление стали С245 принять Ry = 2450 кг/см2, в соот-

ветств

требован ями СП 16.13330.2011 Стальные конструкции. Актуали-

С

 

 

зированная редакц я СНиП II-23-81*.

При сборе нагрузок на

ашню и технологическое оборудование принять

следующ

коэфф ц енты:

 

 

- коэфф ц ент надежности по ветровой нагрузке γf=1.4;

- коэфф ц ент

 

по нагрузке для постоянных нагрузок (собст-

надежности

 

венный вес конструкц й и о орудования) γf=1.05;

 

 

 

 

- коэфф ц ент надежности по назначению γn =0.95 (II-й уровень ответ-

ственности в соответствии с приложением 7* СНиП 2.01.0785*).

 

 

a)

 

б

 

 

 

 

 

Постоянные нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.

 

 

 

Постоянные узловые нагрузки от с.в. ан-

 

 

 

 

 

 

тенн, крепления антенн, фидеров

 

 

Отм

Отм при-

G

 

G креп.

 

 

 

 

 

 

верха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сек-

 

и низа

А

G фи-

G, т

G*1.05

G/4,

 

 

ложения

площ

антенн и

 

ции

 

сек-

силы

. т

антен-

деров

 

, т

т

 

 

ны, т

 

 

 

 

 

 

ции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.612

 

 

 

 

 

 

 

72.00

72.00

0.674

 

0.000

1.286

1.350

0.338

 

С-7

 

62.00

67.00

0.462

 

0.588

0.140

1.190

1.250

0.312

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

С-6

 

62.00

57.30

0.124

 

0.000

0.140

0.264

0.277

0.069

 

 

52.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С-5

 

52.00

47.00

0.124

 

 

0.140

0.264

0.277

0.069

 

 

42.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42.00

36.75

0.974

 

 

0.147

1.121

1.177

0.294

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

С-4

 

31.50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С-3

 

31.50

27.00

0.124

 

 

0.133

0.257

0.270

0.067

 

 

22.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С-2

 

22.00

17.00

0.124

 

 

0.140

0.264

0.277

0.069

 

 

12.00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С-1

 

12.00

7.00

0.124

 

 

0.168

0.292

0.307

0.077

 

 

0.00

 

 

 

1.200

 

0.000

0.000

0.000

 

 

 

 

сумма

2.730

 

1.008

4.938

5.185

1.296

 

11

Примечание: Собственный вес элементов ствола башни приложить средствами ПК «Лира 9.4».

b) Ветровая нагрузка.

Ветровой напор на ствол башни определить с учетом 1-й формы собственных колебаний по СНиП 2.01.07-85. Принять период собств. колеб. 1,101с Первая частота собственных колебаний f1=0,908Гц.

c) Гололедная нагрузка.

С

Гололедный район III (третий)

Нормативное значение поверхностной гололедной нагрузки

i/

bk 2 g ,

где b – толщ на стенки гололеда, мм, принят по табл.11 [2], b=10 мм;

k – коэфф ц ент, учитывающий изменение толщины стенки гололеда

по высоте. Пр нять по табл. 13 [2].

2

- коэфф ц ент, учитывающий отношение площади поверхности

элемента, подверженной о леденению, к полной площади поверхности эле-

мента.

б

2

0,6 п.7.2[2].

иг кг

0,9

см3

900

м3

- плотность льда.

g=9.81 м/c2- ускорение сво одного падения;

 

 

 

А

f

1.3- коэффициент надежности по нагрузке для гололедной нагрузки.

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

И

12

Си б А Д И

Рис.2.1. Схема первого загружения (постоянные нагрузки). Собственный вес элементов башни условно не показан. Плоскость ХОZ.

13

Си б А Д И

Рис.2.2. Схема второго загружения (Ветровая нагрузка на грань башни). Изометрия.

14

Си б А Д И

Рис.2.3. Схема третьего загружения (гололедная нагрузка). Изометрия

15

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 2

1)

В чем заключаются принципиальные отличия нагрузок, действующих

 

на вышку радиосвязи от нагрузок, действующих на каркас одно-

 

этажного промышленного здания.

2)

колько вариантов ветровой нагрузки должно быть использовано при

 

загружении вышки радиосвязи? Почему?

С

 

 

3)

Как учитывается при генерации таблицы РСУ наличие нескольких ва-

 

риантов приложения ветровой нагрузки?

4)

Как создаются блоки в ПК «Лира 9.6». Как используются блоки при

 

создан

геометрической схемы вышки радиосвязи?

списка

5)

Для чего задан е жёсткостей элементов в модели вышки радиосвязи

 

рац ональнее делать для каждого блока отдельно?

6)

Как удал ть

х

жесткостей неиспользуемые жесткости?

7)

Вар анты модел рования сосредоточенных масс от технологического

 

оборудован

 

 

 

я (антенн) и оборудования, предусмотренного для экс-

 

плуатац

вышки радиосвязи?

8)

Как м т пом КЭ нео ходимо моделировать растяжки?

9)

Спец ф ка наложение граничных условий 1 рода на рассматриваемую

 

конструкц ю.

 

 

А

10) Мотивация использования КЭ в конкретной расчетной схеме.

 

 

 

Д

 

 

 

И

16

Лабораторная работа №3

Аналитический расчет сетчатого свода с проверкой его численными методами (с использованием ПК Лира 9.6) по заданным исходным данным

 

 

 

 

 

 

 

Задание на лабораторную работу № 3:

 

 

 

 

- аналитический расчет заданного сетчатого свода;

 

 

 

 

 

- обоснование конструктивных элементов сетчатого свода.

 

 

 

 

- сбор нагрузок (постоянные, временные, кратковременные, технологи-

 

 

ческ

е);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- создан

геометрической модели фрагмента сетчатого свода с учетом

 

 

 

всех заданных конструктивных особенностей;

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- создан

КЭ - модели сетчатого свода;

 

 

 

 

 

 

- задан е гран чных условий;

 

 

 

 

 

 

- загружен

е со ственным весом элементов сетчатого свода;

 

 

 

 

- загружен е постоянными нагрузками;

 

 

 

 

 

 

- загружен

е

 

 

 

нагрузками;

 

 

 

 

временными

 

 

 

 

 

 

 

 

- загружен е технологическими нагрузками;

 

 

 

 

 

- создан е расчетных сочетаний нагрузок;

 

 

 

 

 

- статический расчет;

 

 

 

 

 

 

 

 

- анализ результатов расчета;

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

Исходные данные принять по та лице 3.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

Схема

 

 

 

 

исполне-

 

Стрела

 

 

Снего-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вар

свода

Пролет

 

А

вой рай-

Ветровой

 

 

ние

подъема,

Н, м

 

 

Рис 3.1

 

L, м

 

 

 

 

м

 

он

район

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

а

 

18

 

 

сборный

1/2 L

3,0

I

II

 

2

б

 

21

 

 

монолит

1/3 L

3,0

II

III

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

3

в

 

21

 

 

сборный

1/4 L - III

III

 

4

б

 

24

 

 

монолит

1/5 L

3,5

IV

IV

 

5

в

 

24

 

 

сборный

1/6 L

-

V

I

 

6

б

 

18

 

 

монолит

1/6 L

3,5

I

II

 

7

а

 

24

 

 

сборный

1/8 L

3,0

II

III

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

8

в

 

24

 

 

монолит

1/10 L

- III IV

 

9

б

 

18

 

 

сборный

1/2 L

3,5

IV

I

 

10

а

 

9

 

 

монолит

1/3 L

3,0

V

II

а)

б)

в)

 

Рис. 3.1. Типы сводов: а- с затяжами; б, в – без затяжек

 

17

o 3.1. Теоретические положения по проектированию сетчатых сводов

Пространственная конструкция – конструкция, у которой рабочие эле-

менты находятся не в одной плоскости. Поэтому при расчете принимается во внимание работа несущих элементов в различных плоскостях. В пространственной системе разрушение элемента к разрушению конструкции не приводит.

СПо способу оп ран я:

По форме поверхности:

-цилиндрические (своды, оболочки)

- складчатые (своды), -сфер ческ е.

ченияривается как 2-х ли 3-х шарнирная арка постоянной жесткости, площадь сеарки равна площади сечения двух косяков, момент инерции арки при-

-распорные (распертые на продольные стены), - безраспорные (на торцевые стены)

По степени жесткости: - сплошные, -сетчатые.

Расчет свода ведется на полосу шириной в шаг сетки. Полоса рассмат-

нимается моменту нерции косяка.

 

 

А

 

Контрольные вопросы к лабораторной работе № 3

1)

В чембзаключаются осо енности приложения нагрузок на сетчатый

 

свод?

 

 

2)

В чем заключается расчет свода по первой группе предельных состоя-

3)

ний?

 

Д

Особенности приложения и определения ветровой нагрузки.

4)

Нужно ли учитывать температурные деформации при моделировании

 

сетчатого свода?

 

5)

Моделирование сосредоточенных нагрузок на сетчатый свод (от осве-

 

тительного и технологического оборудования)

6)

 

 

И

Как обеспечивается пространственная жесткость рассматриваемой кон-

 

струкции?

 

 

7)

Как были заданы граничные условия 1 рода?

8)

Какие типы КЭ были использованы при создании КЭ модели свода?

9)

Использовались ли КЭ пластинчатого типа? Почему? На каком участке

 

схемы?

 

 

10) Как обеспечивается совместная работа в КЭМ стержневых и пластинчатых КЭ?

18

Лабораторная работа № 4

Аналитический расчет сетчатых оболочек с проверкой его численными методами (с использованием ПК «Лира 9.6») по заданным исходным данным.

Задание на лабораторную работу № 4:

- аналитический расчет заданной сетчатой оболочки; - сбор нагрузок (постоянные, временные, кратковременные, технологи-

ческ е); - модел рован е геометрической схемы сетчатой оболочки средствами

ПК «Л ра 9.6»; - задан е гран чных условий 1 рода;

- назначен е сечений элементов; - загружен е со ственным весом элементов;

- загружен е постоянными нагрузками; - загружен е временными нагрузками;

- загружен е технологическими нагрузками; - создан е расчетных сочетаний нагрузок; - анал з результатов расчета;

- проверка элементов сетчатой оболочки по первой, второй группе предельных состояний.

-сравнение вариантов расчета сетчатой оболочки МКЭ и аналитически.

Исходные данные принять по таблице 4.1.

Таблица 4.1. Исходные данные для расчета сетчатой оболочки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип

Пролет

Кол-

 

 

Кол-во

Снего-

 

 

вар

сетки

L, м

во

Стрела

Н, м

эл-тов

Ветровой

 

 

 

 

про-

подъема , м

в дуге

вой

район

 

 

 

 

летов

 

 

n

район

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

9

1

2,0

3,0

4

I

II

 

2

а

12

2

2,5

3,5

5

II

III

 

3

б

15

1

2,75

3,7

6

III

III

 

4

в

9

2

1,75

4,0

7

IV

IV

 

5

а

12

1

2,0

4,3

8

V

I

 

СибАДИ

 

 

 

6

б

15

2

2,5

3,0

6

I

II

 

7

в

18

1

2,75

3,5

7

II

III

 

8

а

9

2

1,75

3,7

6

IV

III

 

9

б

12

1

2,5

4,0

5

V

IV

 

10

в

15

2

2,75

4,3

4

I

III

Схема сетчатых оболочек, количество элементов в дуге n на призматический профиль поперечного сечения свода и схемы сеток для поверхности сводчатых оболочек приведены на рисунках 4.1 – 4.3.

19

С

Рис.4.1. Схема сводчатой оболочки

 

n = 5

 

n = 6

n = 4

 

 

n = 7

 

n = 8

 

n = 9

и

 

 

 

Рис. 4.2. Кол чество элементов в дуге n на призматический профиль поперечного сечения

 

 

свода

 

 

б

 

 

а

б

 

 

в

 

 

 

 

Рис. 4.3. Схемы сеток для поверхности сводчатых оболочек: а – из

 

А

 

равноторонних треугольников; б – из ромбов; в – с квадратными ячейками и раскосами

4.1. Теоретические положения по проектированию сетчатых сводов

Сетчатые своды обладают широкими возможностями дл образования

 

 

Д

формы покрытия. Поверхность сетчатых сводов образуется соответсвующим

 

 

 

И

изгибом плоской сетки с одинаковыми ячейками. Для образования поверхности сетчатых покрытий используют сетки с различным типом ячеек: треугольными, ромбическими, шестиугольными, квадратными с раскосами. Наиболее жесткими являются воды с сетками из треугольных ячеек и квадратных с раскосами.

свод представляет собой сложную пространствен-ную стержневую систему, точный расчет которой весьма сложен. В практике применяют расчет по приближенно-му методу, точность которого, как показали многочис-ленные опыты, вполне достаточна для использования при проектировании и правильно отражает действительную работу этой конструкции. Этот метод состоит в следующем.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]