127

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Д.А. Байков

КЭ-МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЛЬНОГО КАРКАСА ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Специальные вопросы строительст-

ва» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК 624.014 (075.8)

Байков Д.А. КЭ-моделирование стального каркаса одноэтажного производственного здания. [Электронный ресурс]: учеб.- метод. пос. / Д.А. Байков; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 6 с; ил. 1 электрон. опт. диск

(CD-R)

Приведены рекомендации по подготовке к лабораторным занятиям по дисциплине «Специальные вопросы строительства» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство. Определена цель изучения дисциплины. Рассмотрены сущность и особенности методики проведения каждого занятия. Приведены примеры вопросов для аттестации. Рекомендована литература для более глубокого изучения дисциплины.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к выполнению лабораторных работ по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство.

3

Введение.

При выполнении лабораторных работ по дисциплине Специальные вопросы строительства студент должен согласно индивидуальным заданиям выполнить расчет конечноэлементных моделей стальных конструкций с помощью программного комплекса SCAD.

Выполнив лабораторные работы, студент должен обладать следующими навыками: а) создавать конечно-элементную модель в среде ПК SCAD;

б) назначать жесткости элементам модели в среде ПК SCAD; в) назначать связи в узлах модели в среде ПК SCAD;

г) назначать шарниры элементам модели в среде ПК SCAD;

д) задавать нагрузки на узлы и элементы модели в среде ПК SCAD;

е) задавать условия для расчета РСН и РСУ модели в среде ПК SCAD;

ж) производить выбор усилий для расчета элементов по результатам расчета моде-ли рамы в среде ПК SCAD;

з) определять опорные реакции модели в среде ПК SCAD;

и) выполнять подбор и проверки сечений элементов в программе-сателлите КРИСТАЛЛ.

Изучению курса систем автоматизированного проектирования и расчета металлических конструкций должно предшествовать изучение следующих дисциплин: металлические конструкции, сопротивление материалов; строительная механика; проходит одновременно с изучением курса металлических конструкций производственных зданий.

В учебно-методическом пособии изложены основные рекомендации для преподавателей и студентов при выполнении лабораторных работ по следующему плану:

1)Теоретические основы работы в среде ПК SCAD на базе метода конечных

элементов.

2)Лабораторная работа «Поперечная рама промышленного здания».

1.Теоретические основы работы в среде ПК SCAD на базе метода конечных элементов

При изучении теоретических основ работы в среде ПК SCAD на базе метода конечных элементов следует рассмотреть следующие вопросы:

этапы выполнения расчетных заданий с помощью программы SCAD; задание имени файла, типа схемы, единиц измерения; задание единиц измерения; графическое представление расчетной схемы;

общая и местная системы осей координат; местная система осей координат;

типы конечных элементов, используемых в программе SCAD; назначение жесткостей элементов; назначение опорных связей; назначение шарниров в узлах элементов; задание нагрузок; результаты расчета.

Более подробно по выполнению лабораторных работ студенту рекомендуется ознакомиться в учебной литературе [9]

4

2. Лабораторная работа Поперечная рама промышленного здания

Задача лабораторной работы №10 – выполнить статический расчёт модели поперечной рамы промздания в ППП SCAD по заданию. Определить значения усилий в элементах рамы от сочетания нагрузок. Выполнить проверку наиболее нагруженных элементов в программе-сателлите КРИСТАЛЛ.

Лабораторную работу №10 рекомендуется выполнять по плану:

∙Построение КЭ-модели поперечной рамы на основе компоновочной схемы поперечной рамы стального каркаса одноэтажного производственного здания в среде ПК SCAD.

∙Задание нагрузок на ригель и колонну (расчетные и нормативные.

∙Задание специальных исходных данных.

∙Обработка результатов расчета для проверки элементов рамы по второй группе предельных состояний от нормативных нагрузок.

∙Обработка результатов расчета для проверки элементов рамы по первой группе предельных состояний от расчетных нагрузок.

∙Проверка заданных сечений в программе-сателлите КРИСТАЛЛ

∙Оформление отчета.

Более подробно об этом студенту рекомендуется самостоятельно ознакомиться в учебной литературе [9] и законспектировать в дополнение к аудиторному конспекту.

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить при выполнении лабораторных работ, следующие:

1)рассчитать количество узлов модели и их координаты;

2)рассчитать количество элементов модели;

3)выбор типа схемы;

4)выбор и назначение типа конечного элемента;

5)назначение связей в узлах;

6)назначение шарниров в элементах;

7)назначение жесткостей элементов.

8)в чем разница использования инструментов РСУ и РСН;

9)когда и как правильно применять инструмент РСУ;

10)когда и как правильно применять инструмент РСН;

11)задание коэффициентов.

12)использование инструмента графического анализа для определения усилий от РСН;

13)использование инструмента документирование для определения усилий от РСУ и РСН;

14)принцип выбора усилий для разных элементов.

15)использование инструмента графического анализа для определения перемещений от РСН;

16)использование инструмента документирование для определения перемещений от РСУ и РСН.

5

Рекомендуемая литература

1.Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: учеб. для строит. вузов / под ред. В. В. Горева. – Москва : Высш. шк., 1997. – 527 с. : ил.

2.СП 16.13330 – 2011. Стальные конструкции : актуализир. ред. СНиП II-23-81* : утв. 27.12.10 : введ. в д. 20.05.2011 / Минрегион России. – Изд. офиц., актуализир. ред.

– Москва : ЦПП, 2011. – 172 с. : ил.

3.ГОСТ 27772-88. Прокат для стальных конструкций. – М. 1988.

4.Расчет строительных конструкций по предельным состояниям. В.А. Балдин и др. Под ред. В.М. Келдыша / Гос. Изд. строит.лит. М. – Л.: 1951.

5.ГОСТ Р 54257-2010. (ГОСТ 27751.2014). Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования. – Введен 01.09.2011. – М.: Стандартинформ, 2011 – 12 с.

6.ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения по расчету. М.: 1988.

7.СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия : актуализир. ред. СНиП 2.01.07–85* /

Минрегион России. – Изд. офиц., актуализир. ред. – Москва : ЦПП, 2011. – 78 с.

8.Металлические конструкции : учеб. для студентов высш. учеб. заведений / Ю.И. Кудишин [и др.]. – Москва : Академия, 2007. – 688 с.

9.1 В.С. Карпиловский, Э.З. Криксунов, А.А. Маляренко, А.В, Перельмутер, М.А. Перельмутер, Вычислительный компекс SCAD – М.: Издательство СКАД СОФТ, 2007.– 609 с.

6

Байков Дмитрий Анатольевич

КЭ-МОДЕЛИРОВАНИЕ СТАЛЬНОГО КАРКАСА ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине «Специальные вопросы строительст-

ва» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, Промышленное и гражданское строительство

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru