- •Курсовой проект
- •Введение
- •1. Автоматизированное проектирование каркаса здания при заданной общей площади
- •2. Разработка архитектурно-планировочных решений здания
- •3. Автоматизированное проектирование металлической фермы
- •Проектирование металлических ферм состоит из нескольких этапов:
- •3.1 Определение напряженно-деформированного состояния фермы
- •3.2 Подбор сечения растянутых и сжатых стержней фермы по I группе предельных состояний
- •3.3Расчет фермы по II группе предельных состояний
- •Приложение 2
3.1 Определение напряженно-деформированного состояния фермы
Программный комплекс «LIRA» разработан в Киевском НИИАСС. Программа предназначена для автоматизированного проектирования, конструирования и численного исследования прочности и устойчивости любых строительных конструкций. Программный комплекс используется при расчетах строительных конструкций всех видов и типов. В расчетном процессоре «LIRA» заложены современные методы строительной механики и математической физики. Производятся расчеты с помощью физической геометрической нелинейностей, с использованием нелинейной динамики. Определяется напряженно-деформированное состояние конструкций любой сложности. В программе заложен метод конечных элементов. Программа позволяет осуществлять проектирование (подбор сечений) металлических и железобетонных конструкций.
Для расчета легких металлических ферм при проектировании необходимо знать следующие исходные данные:
1. расчетную схему фермы, с ее геометрическими размерами
2. условия закрепления опорных узлов
3. схему приложения и величину внешней узловой нагрузки
4. необходимо задать жесткость на сжатие EF(причем ее задают произвольно т.к. она не влияет на величину продольных усилий N)
3.2 Подбор сечения растянутых и сжатых стержней фермы по I группе предельных состояний
Алгоритм для подбора сечений сжатых и растянутых элементов металлической фермы заложены в программе «METALL». В ней содержится сортамент металлических прокатных профилей в виде равнополочных и неравнополочных уголков. Расчет производится для стержней внутренней решетки, максимально сжатого стержня верхнего пояса и максимально растянутого стержня нижнего пояса.
Подбор сечений сжатых стержней:
Определяется требуемая площадь поперечного сечения фермы по формуле:
где А(тр)- требуемая площадь сечения
N-величина продольного усилия;
у -коэффициент условия работы, принимаемый по
CНиПу «Нагрузки и воздействия»
R - расчетное сопротивление стали;
- коэффициент продольного изгиба ( <1) который зависит от гибкости стержня ( ) и от расчетного сопротивления стали (R), определяется по СНиПу. Гибкость задается на предварительном этапе.
Определяется требуемый радиус инерции сечения по формуле:
-расчетные данные стержней, относительно х и у,
-гибкость стержня.
По этим величинам (А(тр) , i (тр)) в сортаменте подбирается необходимый профиль металлоконструкции. Несогласованность табличных значении Атр и i (тр)показывает, насколько неверно была задана гибкость.
Происходит проверка сечения по прочности и устойчивости (Iгруппа предельных состояний)
Если условие прочности не выполняется, то необходимо в сортаменте взять профиль большей величины и выполнить проверку по I группе предельных состояний.
Подбор сечений растянутых стержней.
Алгоритм подбора сечений растянутых стержней фермы аналогичен расчету сжатых стержней фермы. Отличие лишь в том, что отсутствует коэффициент продольного изгиба ( ).
Результаты работы с программой «METALL» представлены в приложении 3.