Лира. Версия 9. Руководство пользователя



Расчет цилиндрического резервуара Пример


Этим примером демонстрируется расчет железобетонного цилиндрического резервуара, покоящегося на фундаменте на естественном основании. Цели и задачи примера - показать следующее:

  • технику расчета цилиндрической оболочки;
  • задание нагрузок, действующих на оболочку;
  • вычисление нагрузок, действующих на фундамент;
  • использование в расчете локальной системы координат.
  • В примере рассматривается  расчет железобетонного резервуара радиусом R = 2 м и высотой H= 3 м, толщина оболочки – d = 15 см. Резервуар имеет днище толщиной

    h = 20 см. Расчет производится на нагрузку от внутреннего давления воды.


    Этапы и операции

    Команда и ее инстру-мент

    Ваши действия

    Рекомендации и комментарии

    14.1.Создание новой задачи

    *

    п.1.1

    (1.18)

    В диалоговом окне «Признак схемы» задайте имя задачи: «Пример14» и признак схемы: «5».


    14.2.Создание стенок резервуара


    п.1.74

    В диалоговом окне «Поверхности вращения» задайте необходимые для генерации цилиндра параметры:

    R = 2 м; H = 3 м; n1 = 20; n2 = 9; fi = 900.

    Остальные параметры примите по умолчанию.

    В силу симметрии рассчитывается четверть конструкции, наложив при этом связи симметрии на плоскости отсечения.

    14.3.Создание днища резервуара

    В диалоговом окне «Поверхности вращения» активизируйте закладку генерации конуса и задайте параметры:

    r = 0 м; R = 2 м; H = 0 м; n1 = 10; n2 = 9;

    fi = 900.

    14.4.Упаковка схемы


    п.1.78

    В диалоговом окне «Упаковка схемы» щелкните по кнопке Упаковать.

    Этапы и операции

    Команда и ее инстру-мент

    Ваши действия

    Рекомендации и комментарии

    14.5.Назначение локальной системы координат узлам расчетной схемы

    14.5.1.Отметка всех узлов схемы, за исключением центрального узла днища с № 301


    п.1.63,

    1.63.1

    В диалоговом окне «ПолиФильтр» активизируйте закладку «Фильтр для узлов». После этого активизируйте строку «По номерам узлов» и в активизировавшемся поле введите номера узлов 1 – 300 и щелкните по кнопке Применить.

    14.5.2.Назначение локальных осей узлов

    п.1.94

    В диалоговом окне «Локальные оси узлов» снимите активность с координаты Z2 и щелкните по кнопке Применить.

    Таким образом, мы задаем координату точки, от которой будут стремиться местные оси X (координата Z переменна по высоте и поэтому мы снимаем активность с соответствующего окна).

    14.6.Задание жесткостей

    14.6.1.


    п.1.107

    Выберите тип сечения «Пластины».

    14.6.1.1.Задание параметров сечения «Пластины»

    В диалоговом окне «Задание жесткости для пластин» задайте параметры сечения:

    - модуль упругости – Е = 3е6 т/м2;

    - коэф. Пуассона – V = 0.2;

    -толщина плиты – Н = 20 см.

    14.6.1.2.Копирова-ние жесткости «1.Пластина Н 20»

    В диалоговом окне «Жесткости элементов» выделите строку «1.Пластина Н 20» и щелкните по кнопке Копирование.

    14.6.1.3.Изменение параметров сечения «2.Пластина Н 20»

    В диалоговом окне «Жесткости элементов» выделите строку «2.Пластина Н 20» и щелкните по кнопке Изменить. В новом окне «Задание жесткости для пластин» задайте новые параметры сечения:

    -толщина плиты – Н = 15 см.

    14.6.2.Назначение жесткостей

    14.6.2.1.

    Назначьте текущим тип жесткости «1.Пластина Н 20».

    14.6.2.2.Проекция схемы на плоскость XZ


    п.1.33

    14.6.2.3.

    Выделите элементы днища.

    14.6.2.4.

    Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости.

    14.6.2.5.

    Назначьте текущим тип жесткости «2.Пластина Н 15».

    14.6.2.6.Выделение элементов стенки


    п.1.51

    Сначала выделите элементы днища, а затем все элементы.

    После повторного выделения с элементов днища снимается отметка.

    14.6.2.7.

    Назначьте выделенным элементам текущий тип жесткости.

    14.7.Задание граничных условий

    14.7.1.

    Выделите все узлы схемы.

    14.7.2.Назначение граничных условий в выделенных узлах


    п.1.102

    Узлы расчетной схемы закрепите по локальным направлениям: Y, UX и UZ.

    Эти направления соответствуют связям симметрии на плоскости отсечения.

    14.7.3.Изображение изометрической проекции схемы


    п.1.32

    14.7.4.Положитель-ный поворот схемы вокруг оси Z


    п.1.42,

    1.42.6

    Поворачивайте схему до тех пор, пока не будут отчетливо видны узлы стыковки днища со стенкой.

    14.7.5.

    Выделите узлы стыковки днища со стенкой.

    14.7.6.Назначение граничных условий в выделенных узлах

    Узлы стыковки закрепите по направлению Z.

    14.8.Задание нагрузок

    14.8.1.

    Выделите элементы днища.

    14.8.2.Задание давления на днище резервуара


    п.1.115

    В диалоговом окне «Задание нагрузок» активизируйте закладку «Нагрузки на пластины». Затем радио-кнопками укажите систему координат «Глобальная», направление – вдоль оси «Z». Щелчком по кнопке равномерно распределенной нагрузки вызовите диалоговое окно «Параметры местной нагрузки». В этом окне введите интенсивность нагрузки P = 3 тс/м2.

    14.8.3.Задание нагрузки на стенки резервуара

    Нагрузки назначьте ступенчато по высоте, последовательно выделяя и назначая равномерно распределенную нагрузку на каждый ряд конечных элементов, снизу вверх, по направлению местной оси Z.

    1-й ряд - Р = -2.925тс/м2;

    2-й - Р = -2.775тс/ м2;

    3-й Р = -2.625тс/ м2;

    4-й Р = -2.475тс/ м2;

    5-й Р = -2.325тс/ м2;

    6-й Р = -2.175тс/ м2;

    7-й Р = -2.025тс/ м2;

    8-й Р = -1.875тс/ м2;

    9-й Р = -1.725тс/ м2;

    10-й Р = -1.575тс/ м2;

    11-й Р = -1.425тс/ м2;

    12-й Р = -1.275тс/ м2;

    13-й Р = -1.125тс/ м2;

    14-й Р = -0.975тс/ м2;

    15-й Р = -0.825тс/ м2;

    16-й Р = -0.675тс/ м2;

    17-й Р = -0.525тс/ м2;

    18-й Р = -0.375тс/ м2;

    19-й Р = -0.225тс/ м2;

    20-й Р = -0.075тс/ м2.

    14.9.

    Запустите задачу на расчет и перейдите в режим визуализации результатов расчета.

    14.10.Вывод изополей деформаций по направлению локальной оси X на деформированной стенке резервуара

    14.10.1.

    Отметьте все узлы и элементы днища.

    14.10.2.Выполнение инверсной фрагментации

    п.1.38

    Выполните команду Вид ? Инверсная фрагментация.

    На экране остаются только невыделенные узлы и элементы (стенка резервуара).

    14.10.3.Вывод деформированной схемы


    п.1.168

    14.10.4.Вывод изополей перемещений по направлению локальной оси X


    п.1.176,

    1.176.7

    14.10.5.Изображе-ние проекции на плоскость YZ


    п.1.35

    14.10.6.Восстановление первоначального вида схемы

    п.1.39

    Выполните команду Вид ?

    Восстановление конструкции.

    14.11.Вывод изополей вертикальных перемещений днища на деформированной схеме

    14.11.1.

    Отметьте все узлы и элементы днища.

    14.11.2.Вывод на экран фрагмента расчетной схемы

    п.1.37

    Выполните команду Вид ?

    Фрагментация.

    14.11.3.Вывод изополей перемещений по направлению глобальной оси Z


    п.1.176.3

    14.11.4.Восстановление первоначального вида схемы

    п.1.39

    Выполните команду Вид ?

    Восстановление конструкции.

    14.11.5.Возвраще-ние к исходной схеме


    п.1.167

    14.12.Вывод напряжений в нижней части стенки резервуара


    п.1.59

    Укажите курсором на один из элементов нижней части стенки резервуара.

    14.13.Вычисление нагрузки на фрагмент

    14.13.1.

    Выделите узлы стыковки днища со стенкой и элементы стенки, для которых эти узлы являются общими.

    14.13.2.Вызов панели инструментов «ФРАГМЕНТ»


    п.1.191

    14.13.3.Вычисление нагрузки на фрагмент


    п.1.191.2

    В диалоговом окне «Параметры расчетного процессора» щелкните по кнопке Подтвердить.

    14.14.Просмотр таблицы нагрузок на фрагмент

    п.1.207

    В диалоговом окне «Стандартные таблицы» укажите на строку «Нагрузка на фрагмент» и щелкните по кнопке Создать.

    14.15.Вывод на экран нагрузок на фрагмент (сила по X)


    п.1.192,

    1.192.1





    Содержание  Назад  Вперед