Расчет цилиндрического резервуара. Пример 14

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 = 90^0. 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 = 90^0.
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/м^2; - 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/м^2.
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/м^2; 2-й - Р = -2.775тс/ м^2; 3-й Р = -2.625тс/ м^2; 4-й Р = -2.475тс/ м^2; 5-й Р = -2.325тс/ м^2; 6-й Р = -2.175тс/ м^2; 7-й Р = -2.025тс/ м^2; 8-й Р = -1.875тс/ м^2; 9-й Р = -1.725тс/ м^2; 10-й Р = -1.575тс/ м^2; 11-й Р = -1.425тс/ м^2; 12-й Р = -1.275тс/ м^2; 13-й Р = -1.125тс/ м^2; 14-й Р = -0.975тс/ м^2; 15-й Р = -0.825тс/ м^2; 16-й Р = -0.675тс/ м^2; 17-й Р = -0.525тс/ м^2; 18-й Р = -0.375тс/ м^2; 19-й Р = -0.225тс/ м^2; 20-й Р = -0.075тс/ м^2.
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

Дата добавления: 2017-01-14