РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Прочностной расчет металлоконструкции мансарды из ЛСТК

Расчетная модель

      Мансарда представляет собой одноэтажную конструкцию прямоугольной формы, элементы которой выполнены из легких стальных тонкостенных профилей (ЛСТК), с размерами в плане 51000х16000 мм, высота этажа до низа ферм покрытия – 3100 мм, состоящую из следующих конструктивных элементов: каркаса несущих стен, ферм покрытия, кровельных и подоконных панелей, окон. Все элементы каркаса скреплены между собой при помощи самосверлящих винтов (саморезов).

      Модель металлоконструкции создана в соответствии c архитектурной моделью, переданной заказчиком.

      Металлокаркас здания мансарды выполнен по связевой схеме. Для стоек стеновых панелей и ферм принято шарнирное опирание. Устойчивость и работоспособность каркаса здания в целом обеспечивается системой связей в стеновых панелях. Устойчивость верхних поясов ферм обеспечивается раскреплением их деревянной обрешеткой. К моменту приложения расчетных нагрузок все указанные элементы считаются смонтированными согласно проекту.

Рис. 1 Конструкция мансарды

Рис. 2 План монтажа панелей стен

Рис. 3 Модель мансарды в APM Structure3D, произвольный вид

Рис. 4 Модель мансарды в APM Structure3D, произвольный вид

Рис. 5 Модель мансарды в APM Structure3D, вид сверху (покрытие условно не показано)

 

Рис. 6 Фрагмент модели мансарды в APM Structure3D (фермы)

Рис. 7 Фрагмент модели мансарды в APM Structure3D (окна)

Нагрузки, воздействия и их комбинации

 

      Значения нагрузок задавались в соответствии с СП 20.13330 Нагрузки и воздействия, СП 14.13330.2011 Строительство в сейсмических районах.

      Загружение конструкции осуществлялось несколькими типами нагрузок: постоянными (собственный вес конструкции, вес покрытий); снеговой и ветровой, в соответствии с районом строительства; особой (сейсмическое воздействие соответствующее зоне с сейсмичностью 7 балов). После задания всех нагрузок были составлены линейные комбинации загружений, в которые каждое из загружений вошло с соответствующими  коэффициентами (коэффициенты сочетания, коэффициенты надежности по нагрузке, коэффициенты надежности по ответственности).

Рис. 8  Расчетная модель покрытия с приложенными постоянными нагрузками:

Рис. 9  Эпюры распределения снегового давления

Рис. 10  Эпюра распределения ветрового давления

Результаты расчета

      Полученные, в ходе прочностного расчета, карты напряженного и деформированного состояния конструкции при соответствующих вариантах нагружения представлены ниже.

Рис. 11  Карта распределения эквивалентных напряжений в элементах каркаса мансарды; SVM, МПа

Рис. 12  Карта распределения эквивалентных напряжений в элементах каркаса мансарды; SVM, МПа

Рис. 13  Карта распределения эквивалентных напряжений в элементах каркаса Мансарды (укрупнено); SVM, МПа

Рис. 14  Карта распределения эквивалентных напряжений в элементах каркаса мансарды; SVM, МПа

Рис. 15  Карта распределения эквивалентных напряжений в элементах каркаса мансарды (укрупнено); SVM, МПа

Рис. 16  Карта распределения суммарных перемещений в конструкции(масштабный коэффициент 50); USUM, мм

Рис. 17  Карта распределения вертикальных перемещений в конструкции (масштабный коэффициент 100); UZ, мм

Рис. 18 Результаты расчета несущей способности для элемента фермы покрытия

Рис. 19 Результаты расчета несущей способности для элемента стеновой панели

Проведенный анализ результатов расчета напряженно-деформированного состояния конструкции показал, что рассмотренный проект соответствует российским нормам СП 16.13330.2011, СП 20.13330.2011по критериям прочности, жесткости и устойчивости, а конструкция мансарды способна нести прикладываемые к ней нагрузки соответствующие району строительства.  

© ООО НТЦ "АПМ" 2018. Все права защищены
Создание сайтов
Студия дизайна «Веб-Арена»