Влияние композитной арматуры на распределение нормальных напряжений в гнутоклееных рамах из досок

АННОТАЦИЯ 2
ОГЛАВЛЕНИЕ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 7
1.1. Исторический обзор 7
1.2. Обзор нормативной литературы 13
1.3. Обзор научных статей 14
1.4. Определение направления исследования 19
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НДС ГНУТОКЛЕЕНОЙ РАМЫ ИЗ ДОСОК С ПОМОЩЬЮ ПК LIRA 2013 20
2.1. Создание расчетной модели здания 20
2.2. Сбор нагрузок 23
2.2.1. Постоянные нагрузки 23
2.2.2. Временные нагрузки 25
2.3. Задание нагрузок и формирование таблицы РСУ 27
2.4. Расчет опасных сечений 30
2.5. Проверка элементов гнутоклееной рамы 32
2.6. Расчеты и конструирование узлов 34
2.6.1. Опорный узел 34
2.6.2. Коньковый узел 37
3. ИССЛЕДОВАНИЕ НДС ГНУТОКЛЕЕНОЙ РАМЫ ИЗ ДОСОК В ПК ANSYS WORKBENCH 2017 40
3.1. Обрыв арматуры 40
3.2. Создание геометрической модели 44
3.1. Создание расчетной модели 49
3.2. Моделирование сетки 50
3.3. Задание граничных условий и действующих нагрузок 54
3.4. Анализ результатов 55
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 59
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 60
Приложение 1. Таблица РСУ.

Купить

Стихийный неконтролируемый характер научно-технического прогресса привел к острым экологическим проблемам современной цивилизации. Человек все чаще задумывается об ущербе, который он наносит окружающему миру и о способах его минимализации. Так, мы наблюдаем появление разлагаемых полиэтиленовых упаковок, экологической одежды, чистого производства. Данная тенденция не могла обойти стороной такую широкую сферу как строительство. Стремление человека к природе находит свое отражение в новых интересных проектах экологичных деревянных небоскребов, разрабатываемых в разных точках мира: Япония, Норвегия, Канада. Интерес к дереву как к конструктивному материалу возобновляется с новой силой, что говорит об актуальности изучения данной темы.
Высокие темпы и уровень современного строительства предъявляют качественно новые требования к строительным материалам и конструкциям. Клееные деревянные конструкции по ряду технико -экономических показателей превосходят металлические и железобетонные: имеют малую монтажную массу, относительно высокую прочность и жесткость при достаточной надежности и долговечности. В то же время отрицательные свойства древесины (зависимость свойств от ее строения, пороков, необходимости применения и значительного расхода качественного пиломатериала, излишней массивности сечений, ползучести при длительном нагружении и др.) ограничивают область применения и ухудшают показатели клееных деревянных конструкций, что является основной проблемой при проектировании.
Один из путей устранения указанных недостатков и повышения технико - экономической эффективности — армирование сечений клееных деревянных конструкций и элементов стальной или стеклопластиковой арматурой. Это позволяет существенно сократить расход древесины, уменьшить монтажную массу, повысить качество и надежность деревянных конструкций, работающих в основном на изгиб и сжатие с изгибом.
Высокая прочность и жесткость в сочетании с малой монтажной массой делают эти конструкции незаменимыми в рассредоточенном сельскохозяйственном строительстве, труднодоступных и отдаленных от магистральных путей районах, для большепролетных конструкций и значительных нагрузок в узловых соединениях, позволяющих производить укрупненную сборку.
Легкие несущие клееные армированные конструкции находят применение в самых различных областях строительства: при возведении зрелищно -спортивных, сельскохозяйственных и складских зданий, пролетных строений мостов и эстакад, зданий химических производств и др., что предъявляет к ним весьма высокие требования, поскольку в процессе эксплуатации возможны воздействия перепадов температуры и влажности, агрессивных сред, повторной кратковременной и дли-тельной нагрузок и др. Разработка и исследования клееных армированных деревянных конструкций для строительства - часть важной задачи по созданию новых видов эффективных несущих конструкций на основе древесины.
Армирование сечения деревянного элемента открывает новые возможности перед проектировщиками и строителями, поскольку армирование дает возможность за счет увеличения несущей способности и жесткости снизить вес, уменьшить габариты и стоимость несущих деревянных конструкций. Высокие конструктивные показатели армированных деревянных конструкций позволяют расширить область применения деревянных конструкций и сделать их конкурентно - способными не только с железобетонными, но и с металлическими конструкциями. В данной исследовательской работе представлена методика армирования конструкций, которая позволяет уменьшить материалоемкость изготавливаемой рамы. Данный факт позволяет сделать вывод об актуальности исследования в условиях удорожания строительных материалов и монтажных работ.
Цель исследования состоит в изучении влияния армирования на напряженно-деформированное состояние дощатоклееной рамы, в определении зависимости прочностных и деформационных характеристик конструкций от способа армирования и материала, использующегося при этом.
Задачи исследования:
1. Изучение опыта исследования напряженного состояния гнутоклееных армированных конструкций
2. Разработка расчетной модели в ПК "ЛИРА-САПР 2013".
3. Статический расчет гнутоклееной рамы для выявления опасных сечений, расчетных усилий.
4. Теоретический подбор сечения гнутоклееной рамы.
5. Конечноэлементное моделирование гнутоклееной рамы в ПК ANSYS WORKBENCH
6. Сопоставление результатов теоретического расчета с исследованием в ПК ANSYS WORKBENCH
Предметом исследовательского интереса в магистерской диссертации является гнутоклееная деревянная рама, усиленная композитной арматурой по всей длине и гнутоклееная рама, усиленная композитной арматурой только в карнизной зоне.
В ходе исследования использовались методы научного познания, такие как анализ научно-технической литературы, моделирование расчетной схемы, теоретический и экспериментальный расчет, сравнение результатов.
Новизна исследовательской работы заключается в выравнивании эпюры напряжений в наиболее нагруженном сечении без изменения его размеров

Купить