Система автоматизированного проектирования стальных ферм при их реконструкции

• Автор: Ильичев, Владлен Антонович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 131 с.

СОД€РЖ4нм£
$Ьед.£И14ё
1. Проблемы, объем и задачи исследования.
1.1 Особенности расчета и проектирования стальных ферм, как
в новых, так и в реконструируемых сооружениях. Актуальность проблем реконструкции
1.2 Некоторые проблемы создания САПР расчета и проекти-
рования новых и реконструируемых сооружений
1.3 Современное состояние систем САПР по расчету и проек-
тированию стальных ферм
1.4 Выводы. Формулировка задач исследования
2. Автоматизированная система расчета и проектирования стальных ферм как в новых, так и в реконструируемых сооружениях.
2.1 Схема проведения исследований работы стальных ферм при
их реконструкции
2.2 Постановка задачи
2.3 Математическая модель
2.4 Автоматизированный расчет стальных ферм
2.5 Состав и структура базы данных
2.6 Краткие выводы
3. Формализованное представление исходной информации в расчете и исследовании фермы.
3.1 Актуальность проблемы. Некоторые аспекты
3.2 Исходная и входная информация
3.3 Генерация исходной информации для ферм с раскосной решеткой

г~ Н’ О/ОА-/ С1 и (~с С <-/// Х>
3.4 1&рА$ С. „€/>**/>* <**-0* & в У
3.5 Генерация исходной информации для ферм с треуголь-
„ „ 4?-?
ной решеткой с дополнительными стоиками
3.6 Генерация исходной информации для ферм с треугольной решеткой
3.7 Система графического ввода исходной информации
3.8 Краткие выводы
4. Применение программного комплекса для исследования работы конструкций.
4.1 Программный комплекс
4.2 Исследование расчета статически неопределимых сталь-
ных ферм
4.3 Исследование работы элементов ферм при реконструкции
4.4 Некоторые вопросы оптимизации элементов стержневых строительных конструкций
4.5 Использование системы в учебном процессе и внедрение

в практику реального проектирования
4.6 Краткие выводы
Основные выводы и результаты
Литература
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Строительство как отрасль занимает одно из ведущих мест в индустриальном комплексе нашей страны и вносит огромный вклад в развитие всех отраслей хозяйства нашей экономики.
Возрастают требования к долговечности и технологичности строительных объектов, в качестве которых могут выступать промышленные здания, сооружения общественно-бытового и жилого комплексов. Совершенствуются строительные материалы и конструкции, повышается индустриальность и сбор-ность зданий и сооружений. Значительно возрастают требования к надежности как вновь возводимых, так и существующих зданий и сооружений.
Однако, в связи с нестабильностью экономики в строительстве не преодолен еще ряд негативных тенденций. Например: подготовка инженерных и научных кадров в строительстве отстает от нынешнего этапа НТР. Высокий уровень ручного труда из-за низкой технологичности проектов. Сокращение масштабов строительства, особенно промышленного, сокращение части производств, его разукрупнение. Многие здания и сооружения эксплуатируются без должных текущих и капитальных ремонтов, с нарушением условий эксплуатации. Поэтому возникает необходимость наряду с новым строительством, в реконструкции старых зданий и сооружений, повышении их долговечности и надежности. Среди технических причин диктующих необходимость проведения работ по реконструкции следует отметить: -физический износ элементов конструкций;
-изменение расчетных схем отдельных элементов или сооружения в целом;
-изменение условий эксплуатации;
-моральный износ.
Как известно, стоимость комплекса работ при реконструкции меньше, нежели затраты на новое строительство. Однако, реконструкция зданий и сооружений становится возможной только после проведения целого ряда работ, причем, значительная их часть приходится на проектные работы, которые по трудоемкости являются величинами одного порядка с первоначальным проектированием данных сооружений. Эта проблема приобретает массовый характер и требует для решения разработки новых подходов на основе САПР с наиболее полным ис-

мв мв
Ьгд г’г ЬгД г'в
ІАЧР = ЬІЧД * ЬгД = ыч д г ЫЧ Д в КВ *
ЬгД в’г Ьгд в’в
Рис. 2.8 Развернутая структура матрицы 1.ЫР.
О'гметим, что весь статический расчет производится с помощью простых матриц ЫЧС, ЬР. В статически
определимых системах матрица ЬЬ сокращается при умножении матриц ЫЧД и ЬгЛ. Структура матрицы ЬОТ (рис. 2.8) отвечает требованиям расчета статически неопределимых систем.
Вернемся к энергетическому методу, применению его в автоматизации расчета. Основные уравнения для проведения статического расчета следующие:
ЬгК * Ьмд * А* + ЬгД * Л* = О (2.12)
Это уравнение получено как частный случай основного
уравнения расчета. Здесь учитываются только продольные внутренние силы и принимается основная система с учетом обжатия стержней. Матрица Ьгд учитывает изменение внешних нагрузок в деформированном состоянии фермы. В нашем случае деформированное состояние не влияет на величину и
направление нагрузки, так как перемещения принимаются
малыми значениями.
В выражении (2.12) принято Ьгм - матрица реакций
внутренних сил упругости в дополнительных связях основной системы от единичных продольных сил, а Ьд - матрица влияния продольных сил от единичных узловых смещений. Обе матрицы получены для основной системы энергетического метода. Узловые перемещения Ан выразя тся из уравнения (2.12) следующим образом:
Д]ч=(Ьгх* ЬяД)’1 * 2?