РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Проектирование козырька входной группы гостиницы

     Прочностной расчет и проектирование металлоконструкции козырька входной группы было выполнено НТЦ АПМ по заказу компании ООО «Рубикон». Необычное архитектурное решение реализовано для здания строящейся гостиницы «Амакс» в Рязани.


Рисунок 1 – Фотография возводимого козырька

     Конструкция козырька общей площадью около 200 м2 состоит из металлического каркаса на основе балок двутаврового сечения (26Ш1 ГОСТ 26020-83), которые связываются между собой с помощью прогонов из гнутого швеллера (50х180х4 ГОСТ8278-83). Опорные колонны в центральной части козырька выполнены из балок двутаврового сечения (26Ш1 ГОСТ 26020-83). Дополнительные колонны, устанавливаемые во входной группе выполнены из квадратной трубы (100х9 ГОСТ8639-82). Материал несущих металлоконструкции – сталь 09Г2С.
     Обшивка козырька с помощью профлиста С35 происходит по прогонам так, чтобы полученный пакет не выходил за границы двутавровых балок, что значительно облегчает последующие отделочные работы. Сверху дополнительно идет обшивка двумя листами ЦСП толщиной по 8 мм с последующей укладкой гидроизоляции и мягкого кровельного покрытия.
     Входе работ проектной группы был выпущен комплект документации, включающий в себя расчетно-пояснительную записку и альбом чертежей марки КМ/КМД.
     Расчетно-пояснительная записка включает в себя:
          - описание расчетной схемы (модель, связи, материалы);
          - нагружение конструкции (собственный вес, снеговые нагрузки);
          - расчет и анализ результатов (анализ напряжений, перемещений);
          - проверка несушей спосообности согласно СП 16.13330.2011 Стальные конструкции;
          - расчет болтовых соединений;
          - расчет и подбор анкерных болтов.

     Альбом чертежей марки КМ/КМД включает в себя:
          - перечень отправочных марок;
          - выборку метизов;
          - выборку стали;
          - планы анкеровки;
          - монтажные схемы и узлы;
          - деталировочные чертежи всех отправочных марок.


Рисунок 2 – Конструкторская 3D модель козырька в системе КОМПАС-3D

Рисунок 3 – Чертежи металлоконструкции козырька


Рисунок 4 – Металлокаркас козырька в системе APM Structure3D

     Расчетная схема конструкции козырька выполнена в системе APM Structure3D. Металлоконструкция козырька крепится к фундаменту в колоннах и к стенам здания. Всего в модели 42 опорные точки. Помимо собственного веса конструкции нагрузки дополнены загружениями «Снег равномерно» или «Снеговой мешок».

Рисунок 5 – Карта распределения эквивалентных напряжений
в металлоконструкции козырька; SVM, МПа

Рисунок 6 – Карта распределения суммарных перемещений
в металлоконструкции козырька; USUM, мм

     Расчет соединений выполнялся в системе APM Joint. Все фланцевые соединения конструкции козырька производятся на высокопрочные болты. Согласно СП 16.13330.2011: Класс прочности болтов 8.8. Расчет болтовых соединений производился с помощью модуля APM Joint.

Рисунок 7 – Расчетная схема в APM Joint и исходные данные болтового соединения.

Рисунок 8 – Результаты расчета болтового соединения

     Подбор анкерных болтов осуществлялся в специализированной программе PROFIS Anchor 1.9.0, которая разработана для подбора анкеров компании Hilti. Результаты расчета измененного анкерного соединения показал, что рекомендуется использование анкеров  химических анкеров HILTI М16 HVU+HIS-N (8.8).

Рисунок 9 – Расчетная схема и размеры анкерной плиты

     Анализ результатов статического расчета показывает, что при заданных расчетных нагрузках, эквивалентные напряжения, возникающие в элементах конструкции козырька при использовании указанных сечений, не превосходят предела текучести применяемых материалов, т.е. необходимая прочность обеспечивается. Наиболее неблагоприятным случаем нагружения является комбинация "Вес + Снеговой мешок" коэффициент запаса по пределу текучести равен 1.25.
     Проверка несущей способности колонн козырька показала, что все коэффициенты условий работы имеют значения меньше единицы, что допустимо и говорит о приемлемой работе элементов. Таким образом, можно сделать вывод о том, что несущая способность данных элементов конструкции обеспечена.
     Проведенный расчет болтовых соединений показал, что все соединения следует производить на высокопрочных болтах класса 8.8 с контролируемым моментом завинчивания.
     Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что конструкция козырька способна нести прикладываемые к ней нагрузки, соответствующие месту строительства.

 

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