Расчёт металлического каркаса многоэтажного здания
Определение жесткостей диафрагмы
Конструируем раскосы диафрагмы из равнополочных уголков №160´16:
|
b |
t |
r1 |
r2 |
A |
Iy=Iz |
Wy |
iy |
iu |
iv |
yo |
P | |
см |
см |
см |
см |
см2 |
см4 |
см3 |
см |
см |
см |
см |
кг/м | ||
L160x16 |
16 |
1.6 |
1.6 |
0.53 |
49.07 |
1175.19 |
102.64 |
4.89 |
6.17 |
3.14 |
4.55 |
38.52 |
Определяем сдвиговую жесткость диафрагмы:
, где – высота этажа;
Усилия в стержнях определяем по программе SCAD результаты представлены в графическом виде на рис.1
Рис. 1 схема рамы, цифрами показаны номера стержней.
Рис. 2 усилия в элементах (кН)
Составление матрицы жесткости рамы и диафрагмы
Определение податливости рамы и диафрагмы от изгиба
Податливость рамы от изгиба определяем методом конечных элементов по программе RGR2001 прикладывая в расчетных точках единичную силу.
ПРОГРАММА МКЭ-4ПСС. РАСЧЕТ РАМ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
User name:
User group:
ШИРИНА ПОЛОСЫ Н= 4
МАССИВ ТИПОРАЗМЕРОВ ЭЛЕМЕНТОВ
1 2 3
МАССИВ ДЛИН ЭЛЕМЕНТОВ
21.6 21.6 21.6
МАССИВ ЖЕСТКОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ
238000000 157200000 78000000
МАТРИЦА ИНДЕКСОВ ЭЛЕМЕНТОВ 1-ГО ТИПА
0 0 1 2
1 2 3 4
3 4 5 6
ЗАГРУЖЕНИЕ 1
ВЕКТОР НАГРУЗОК:
P( 1 )= 1P( 2 )= 0P( 3 )= 0P( 4 )= 0
P( 5 )= 0P( 6 )= 0
ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:
V(1)= 2.950405E-03 V(2)= 3.512386E-04 V(3)= 7.376012E-03 V(4)= 3.512386E-04
V(5)= 1.180162E-02 V(6)= 3.512384E-04
ЭЛEMEHТ- 1. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -12.60000 MK= -0.00001
ЭЛEMEHТ- 2. QH= 0.00000 QK= -0.00000 MH= 0.00000 MK= 0.00000
ЭЛEMEHТ- 3. QH= 0.00000 QK= -0.00000 MH= 0.00000 MK= 0.00000
ЗАГРУЖЕНИЕ 2
ВЕКТОР НАГРУЗОК:
P( 1 )= 0P( 2 )= 0P( 3 )= 1P( 4 )= 0
P( 5 )= 0P( 6 )= 0
ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:
V(1)= 7.376013E-03 V(2)= 1.053716E-03 V(3)= 2.397021E-02 V(4)= 1.448642E-03
V(5)= 4.222309E-02 V(6)= 1.448641E-03
ЭЛEMEHТ- 1. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -25.19998 MK= 12.59999
ЭЛEMEHТ- 2. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -12.60000 MK= -0.00000
ЭЛEMEHТ- 3. QH= 0.00000 QK= -0.00000 MH= 0.00001 MK= -0.00001
ЗАГРУЖЕНИЕ 3
ВЕКТОР НАГРУЗОК:
P( 1 )= 0P( 2 )= 0P( 3 )= 0P( 4 )= 0
P( 5 )= 1P( 6 )= 0
ВЕКТОР ПЕРЕМЕЩЕНИЙ:
V(1)= 1.180162E-02 V(2)= 1.756193E-03 V(3)= 4.222308E-02 V(4)= 2.940969E-03
V(5)= 8.268129E-02 V(6)= 3.345968E-03
ЭЛEMEHТ- 1. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -37.79997 MK= 25.19997
ЭЛEMEHТ- 2. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -25.20001 MK= 12.60001
ЭЛEMEHТ- 3. QH= -1.00000 QK= 1.00000 MH= -12.60000 MK= -0.00002
Матрица податливости для диафрагмы и рамы от изгиба:
2.3 Определение податливости от сдвига
Расчетная схема системы:
Смещения от единичной силы сдвига будут следующими:
б11=б21=б31=Н1/ GFусл1
б22=б32=б21+ Н2/ GFусл2
б33=б23+ Н3/ GFусл3
Для рамы:
11=21=31=21,6/52540=0,000411(м/кН)
22=32=0,000411+21,6/50550=0,000838(м/кН)
33=0,000838+21,6/42280=0,00135(м/кН)
Матрица податливости для рамы от сдвига:
Для диафрагмы:
11=21=31=21,6/237216.68=0,0000531(м/кН)
22=32=0,0000531+21,6/236413.71=0,0001064(м/кН)
33=0,0001064+21,6/235636.05=0,000168(м/кН)
Матрица податливости для диафрагмы от сдвига: