РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Прочностной расчет стеллажной конструкции для ООО «Кифато МК»

По заказу ООО «Кифато МК»был проведен ряд прочностных расчетов стеллажных конструкций, внешний вид одной из расчетных  моделей которых приведен на рисунках ниже.  Большая часть расчета конструкций стеллажей проводилась в интерактивном режиме с представителями компании  – в случае, если какой-либо профиль конструкции не удовлетворял условиям прочности – оперативно предлагался другой профиль металлопроката из доступного на предприятии.

Металлоконструкция стеллажа с мезонином расположена внутри здания складского комплекса.

Стеллаж представляет собой многоуровневую пространственную конструкцию, предназначенную для складирования грузов. Стеллажная конструкция опирается на колонны (140х140х5) высотой 2880 мм, установленные с шагом 3200 мм по ширине конструкции. Опорные колоны соединяются раскосами (труба кр. 30х2) и балками из сигма-профиля, образующие платформу для установки вертикальных рам из стоек Ω-образного перфорированного профиля (minirack). Каждая пара стоек связана диагональными раскосами (27х11х2). На стойках закрепляются балки установки на них паллетов.

Также сбоку от основной конструкции стеллажа с мезонином установлены дополнительные секции стеллажа, образованные стойками ω-образного перфорированного профиля (100х2). Стойки связываются раскосами (45х25х1,5).

Конструкция платформы стеллажа

Модель стеллажа в APM Structure3D, произвольный вид

Фрагмент несущих элементов стеллажа (произвольный вид)

При расчете стеллажной конструкции учитывался собственный вес и вес груза, который заполняет полки стеллажа.

Расчет конструкции стеллажа

 Для оценки работоспособности конструкции стеллажа были сделаны следующие расчеты: статический и расчет на устойчивость. В качестве проверочного расчета проводился проверка жесткости конструкции по допустимой величине максимальных прогибов консольных элементов.

Статический расчет

 В статическом расчете все нагрузки были в одном загружении, поскольку конструкция располагается в помещении и ветровые и снеговые нагрузки на нее не действуют.  По карте эквивалентных (по Мизесу) напряжений видно, что по сравнению с пределом текучести материала стеллажа существует значительный коэффициент запаса, т.е. конструкция вполне работоспособна. Сравнение максимальных прогибов с допустимыми по ГОСТ 28766–90 «Стеллажи. Основы расчета» показал, что конструкция стеллажа обладает достаточной жесткостью и дополнительных усилений не требуется.

Карта распределения эквивалентных напряжений в металлоконструкции стеллажа; SVM, МПа

 

Карта распределения эквивалентных напряжений, в сечении наиболее нагруженного участка конструкции; SVM, МПа

Расчет на устойчивость

Проверена также общая устойчивость конструкции. В результате проведенного расчета, получено наименьшее значение коэффициента запаса устойчивости конструкции 8.98 (согласно СП 16.13330.2011, п. 4.3.2 с учетом п. 4.2.5, 4.2.6 устойчивость идеализированной линейно упругой модели каркаса считается обеспеченной, если Куст ≥ 1.3). Таким образом, конструкция стеллажа устойчива при данных нагрузках. 

Первая форма потери устойчивости стеллажа: коэффициенты запаса

Первая форма потери устойчивости стеллажа (КЗ=8.98): вся металлоконструкция

Первая форма потери устойчивости стеллажа (КЗ=8.98):  рамы стеллажа

Анализ результатов статического расчета показывает, что при заданных расчетных нагрузках, эквивалентные напряжения, возникающие в элементах конструкции каркаса при использовании указанных сечений, не превосходят предела текучести применяемых материалов, т.е. необходимая прочность обеспечивается.

Конструкция не нуждается в дополнительных мерах по увеличению ее устойчивости. Минимальный коэффициент запаса устойчивости данной конструкции стеллажа равен 8.8.

Проверка несущей способности наиболее нагруженных элементов конструкции 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.

Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что конструкция стеллажа способна нести прикладываемые к ней нагрузки, и не требует дополнительных мер по увеличению прочностных характеристик.

Рассмотренный проект соответствует российским нормам (ГОСТ 28766-90, СП 16.13330.2011, СП 20.13330.2011). Об этом свидетельствуют выводы, сделанные выше. 

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