25 апреля форум "РазвИТие. Прочность"

Проектирование деревянных конструкций

APM WoodAPM Wood

Проектирование деревянных конструкций с расчетом соединений на металлических зубчатых пластинах

Система проектирования деревянных конструкций с расчетом соединений на металлических зубчатых пластинах (МЗП) разработана Научно-техническим центром «АПМ» при участии ЗАО «ТЕХКОМПЛЕКТ».

Возможности и особенности APM Wood

Деревянные конструкции представляются в системе как ферменные либо рамные. Применение параметрической библиотеки позволяет существенно ускорить построение моделей деревянных конструкций наиболее часто используемых конфигураций. Продукт включает в свой состав библиотеку стандартных сечений брусьев и базу данных по размерам и несущим способностям МЗП, выпускаемых ЗАО «ТЕХКОМПЛЕКТ» (при необходимости могут быть подключены данные по любым другим производителям). Специальные функции отрисовки и редактирования балок позволяют усечь, срастить, удлинить брусья для быстрого создания произвольных геометрических форм деревянных конструкций.

По заданным нагрузкам выполняется прочностной расчет конструкции, а также расчет устойчивости, в соответствии с действующими нормативными документами.

Одним из наиболее эффективных способов соединения деревянных стержней (брусьев) в каркасных деревянных конструкциях является соединение на металлических зубчатых пластинах (МЗП). В продукте реализовано два типа расчета соединений металлическими зубчатыми пластинами: проектировочный и проверочный.

При проектировочном расчете подбор параметров и расположение зубчатых пластин относительно узла осуществляется автоматически. При проверочном расчете пользователь устанавливает металлические зубчатые пластины в узлах соединения и выбирает их параметры из библиотеки в ручном режиме. После выполнения расчета система выдаст предупреждение о возможности использования заданных пользователем пластин. Такой расчет целесообразно проводить, когда требуется проверить пригодность для соединения уже имеющихся МЗП.

При расчете учитываются растягивающие, сжимающие, изгибные напряжения, а также устойчивость сжатых брусьев. Расчеты выполняются согласно нормативным документам:

  • СТО 3654501-002-2006. Деревянные клееные и цельнодеревянные конструкции. Методы проектирования и расчета. ЦНИИСК, Москва, 2006 г.
  • СП 20.13330.2016 актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»

APM Wood типовая конструкцияПо результатам расчета можно получить автоматическую генерацию подетальных чертежей элементов конструкции и параметров соединения в узлах металлическими зубчатыми пластинами. Технологически все это необходимо для корректного распила каждого из сотен либо тысяч деревянных брусьев, входящих в состав строительного объекта; составлении спецификации на МЗП и документации по сборке деревянной конструкции.

Модуль расчета и проектирования деревянных конструкций работает в качестве приложения к чертежно-графическому редактору APM Graph. Все необходимые расчеты на действующие усилия, прочность и устойчивость выполняются расчетным ядром - APM Structure3D. Поэтому для проведения прочностного расчета и автоматизированного подбора параметров металлических зубчатых пластин необходима установка системы APM Civil Engineering, которая базируется на APM Structure3D.

 

 

 

APM Wood соединение на нагеляхОсновные критерии расчета: проверка элементов конструкций на прочность и устойчивость

После вычисления действующих усилий все элементы конструкции проходят проверку в соответствии с СТО 36554501-002-2006 (Раздел 4. Расчет элементов деревянных конструкций)

Расчетные сопротивления древесины на сжатие и растяжение задаются в параметрах материала в полях «Предел прочности» и «Предел прочности (растяжение)» соответственно. При этом расчетное сопротивление изгибу предполагается равным сопротивлению сжатия. Центрально-растянутые и центрально-сжатые элементы проверяются на прочность от продольного усилия (п.п. 4.1, 4.2а). Сжатые элементы проверяются также на устойчивость (п.п. 4.2 б). Изгибаемые элементы проверяются на прочность по нормальным сечениям (п.п. 4.9).

Расчет на прочность элементов под действием осевой силы с изгибом выполняется согласно п.п. 4.16 для растянутых и п.п. 4.17 для сжатых элементов.

Проверка соединений в узлах конструкции на металлических зубчатых пластинах, а также подбор МЗП выполняются по условиям прочности соединения по площади перекрытия (п.п. 6.35), прочности МЗП при растяжении (п.п. 6.36), прочности МЗП при срезе (п.п. 6.37) и прочно-сти при совместном действии на пластину усилий среза и растяжения (п.п. 6.38).

Элементы и МЗП, для которых условия прочности или устойчивости (для элементов) не выполняются после расчета выделяются красным цветом.

После проведенных вычислений пользователь получает информацию о прочности деревянной конструкции, ее устойчивости, а также текстовый отчет с материалами, которые позволят ее изготовить.