Программа дисциплины (syllabus) (стр. 9 )

2.  Экспертиза несущих конструкций купола.

3.  Формирование отчета по результатам расчетов.

Задача. Определить компоненты напряженно-деформированного состояния ребристо-кольцевого купола и выполнить экспертизу прочности его несущих элементов по программе SCAD. Характер внешней нагрузки, геометрическая схема и основные размеры купола приведены на рисунке 1. Купол представляет собой поверхность вращения с осью, проходящей через центры верхнего и нижнего колец. Ребра арки выполнены из дерева, кольца и связи по поверхности покрытия выполнены из металла. Ребра арки имеют одинаковое по всей длине прямоугольное сечение размером b×h (лиственница с удельным весом γ = 6,5 кН/м3, модулем упругости Е= 1е-0,7 кН/м2, коэффициентом Пуассона v=0,5) и ориентацию местных координатных осей X1, Y1, Z1. Кольца и связи по поверхности покрытия имеют сечение из прокатных профилей: верхнее кольцо – швеллер по ГОСТ 8240 – 89 (30 П); промежуточные кольца – квадратные трубы по ТУ 36-2286-8 (80×3); поперечные связи – квадратные трубы по ТУ 36-2286-8 (80×3). Ребра-арки закрепляются к опорной горизонтальной поверхности сферическими шарнирно-неподвижными опорами. Во всех промежуточных узлах элементы ребер купола жестко соединяются между собой. На каждую арку действует равномерно распределенная нагрузка от собственного веса несущей конструкции и треугольная от веса покрытия (рисунок 1).

Рисунок 1 – Схема ребристо-кольцевого купола и действующая нагрузка

Таблица 1 – Варианты данных для расчета купола

Данные	Последняя цифра зачетной книжки
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Размеры ребер арки, b×hмм	100× 550	110× 550	120× 600	130× 600	140× 650	150× 650	140× 660	130× 660	120× 660	110× 660

Литература

1.  , Габитов -вычислительный комплекс SCADв учебном процессе. – Москва: изд-во АСВ, 2005. – 152 с.

Тема 7

Определение напряжений и деформаций в основании ленточного фундамента

План:

1.  Определение компонент напряженно-деформированного состояния грунтов в основании ленточного фундамента.

2.  Формирование отчета по результатам расчета.

Задача. Определить компоненты напряженно-деформированного состояния (НДС) в основании ленточного фундамента для условий плоской деформации (рисунок 1). Основанием фундамента является песок средней крупности с модулем общей деформации Е=30000 кПа, коэффициентом Пуассона v=0,3 и удельным весом γ =19,8 кН/м3.

Построить:

- изолинии всех компонент НДС (нормальных и касательных);

- эпюры распределения вертикальных напряжений по вертикальной оси Z и по горизонтальной оси X, походящей на глубине 1,0 b от поверхности основания (ось 1-1);

Определить осадку основания в точке О.

Варианты геометрических размеров и нагрузок приведены в таблице 1.

Рисунок 1 – Схема к расчету НДС основания ленточного фундамента

   

 

 

 

Таблица 1 – Исходные данные для расчета НДС основания

Данные	Последняя цифра зачетной книжки
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
b, м	1,00	1,25	1,50	1,75	2,00	2,25	2,50	2,75	3,00	3,25
p1, кН/м	0	50	60	70	80	90	100	110	120	130
p2, кН/м	280	260	240	220	200	180	160	140	120	0
q, кН/м	20	22	24	26	28	30	32	34	36	38

Примечание. 1.При выполнении задания использовать схему основания в виде балки-стенки. 2. После разбивки основания на конечные элементы выполнить шарнирное закрепление боковых граней и низа расчетной полуплоскости.

Литература: [3], [4], [9].

Тема7

Расчет железобетонного ленточного фундамента на упругом основании

План:

1. Построение эпюр внутренних усилий в железобетонном ленточном фундаменте на упругом основании по программе SCAD.

2. Подбор арматуры в конструкции фундамента по программе SCAD.

3. Составление отчета по результатам расчетов.

Задача. Определить напряженно-деформированное состояние железобетонного ленточного фундамента (бетон класса В20) сечением: ширина 100 см, высота – 30 см, длина – 600 см на упругом основании по модели Винклера с коэффициентом постели С. Выполнить по программе SCAD подбор необходимой арматуры.

Схема балки и действующие нагрузки приведена на рисунке 1. Варианты геометрических размеров и величин нагрузок приведены в таблице 1.

Рисунок 1 – Расчетная схема балки

Таблица 1 – Исходные данные для расчета балки

Данные	Последняя цифра зачетной книжки
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
С, м	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4
q, кН/м	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24

Литература: [3], [4], [11].

8. Содержание расчетно-графической работы

В качестве самостоятельной работы студентами выполняется расчетно-графическая работа на тему «Расчет и конструирование монолитной железобетонной плиты гражданского здания».

Исходные данные. Дана прямоугольная в плане горизонтальная верхняя плита (рисунок 1) здания из монолитного железобетона (бетон класса В25). Плита опирается по всем сторонам на стены и по нижней плоскости – на колонны с регулярным шагом ак. Толщина плиты hп, ее размеры l1иl2 в плане, шаг ак колонн заданы в таблице 1.

Рисунок 1 – План монолитной плиты

Таблица 1 – Исходные данные для расчета плиты

Данные	Последняя цифра зачетной книжки
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
hп, м	0,2	0,2	0,2	0,16	0,16	0,16	0,2	0,2	0,15	0,15
l1, м	120	100	60	64	80	96	80	60	70	60
l2, м	60	60	60	64	48	48	60	80	70	100
ак, м	10	10	10	8	8	8	10	10	7	10
hз, м	2	2	2	1,5	1,5	1,5	1,5	1	1	1
Район	5	5	4	4	3	3	4	5	4	5

В расчетной схеме плиты принять, что она защемлена по всему контуру, а каждая колонна эквивалентна одной жесткой вертикальной связи. Нагрузкой на плиту высотой hп является ее собственный вес, вес грунта засыпки плиты с высотой слоя hз (удельный вес грунта принять равным γ = 18 кН/м3) и вес снега в заданном климатическом районе (см. таблицу 1). Коэффициенты надежности нагрузки γfсоответственно равны: 1,1; 1,2; 1,4.