Расчет входной группы в APM Civil Engineering
Входная группа
Конструкция входной группы представляет собой коробку размерами 6х6 м с вертикальными стенами переменной высоты. Кровля и стены конструкции покрыты фасадным стеклом.
Основными несущими элементами каркаса входной группы являются колонны и стропильные фермы. Колонны и фермы изготовлены из горячекатаных труб по ГОСТ 30245-2003.
Крепление ферм к колоннам – шарнирное. Заделка колонн в фундамент ростверк – жесткая. Рамы каркаса раскреплены между собой металлическими распорками (прогонами) и фасадным стеклом, которые обеспечивают общую жесткость конструкции.
Расчет проводился в программном продукте APM CivilEngineering.
Проведение расчетов
Общая расчетная схема конструкции входной группы, выполненная в модуле APM Structure3D.
Металлоконструкция входной группы крепится к ранее построенному фундаменту. Всего в рассчитываемой модели 16 опорных точек. Вводимые при этом ограничения, следующие: запрет всех перемещений, а также поворотов.
Для учета собственного веса металлоконструкции используется стандартная процедура задания «множителя собственного веса» в диалоговом окне «Загружения».
Вес учитывается с надбавкой в 5%.
Снеговая нагрузка учитывается согласно СНиП 2.01.07-85*. В с этим было организовано два загружения конструкции: «Снег равномерный» и «Снег неравномерный».
Ветровые нагрузки определялись по СНиП 2.01.07-85*, поэтому формировалось ветровое загружение конструкции входной группы.
Дополнительная статическая нагрузка, действующая на металлоконструкцию входной группы, складывается из веса внешнего (панели из закаленного стекла Antelio Emerald) и внутреннего (панели из осветленного стекла OptiWhite) остекления. Для учета первой составляющей нагрузки на металлоконструкцию входной группы натягиваются «пластины без жесткости», которые не увеличивают жесткость конструкции, однако передают вес внешнего остекления.
Для учета веса внутреннего остекления (которое крепится к прогонам кровли) в точках его крепления к каркасу конструкции прикладываются статические силы равные весу соответствующего количества стеклянных панелей.
Было выполнено 4 статических расчета конструкции входной группы на основные сочетания нагрузок. Получены карты напряженного и деформированного состояния конструкции при соответствующих вариантах нагружения.
Проведена оценка максимальных прогибов конструкции по СНиП 2.01.07-85*.
Так же определены реакции в опорах и выполнен анализ устойчивости конструкции.
Выполнен расчет несущей способности по СНиП II-23-81*.
Итоги выполненного проекта
Анализ результатов статического расчета показывает, что при заданных расчетных нагрузках эквивалентные напряжения, возникающие в рассматриваемом элементе, не превосходят предел текучести применяемых материалов (расчетное сопротивление), т.е. необходимая прочность обеспечивается, а коэффициент запаса по расчетному сопротивлению больше единицы.
Максимальные прогибы стеклянной панели, возникающие от сочетания собственного веса и внешних нагрузок, также не превосходят допускаемый предел. То есть необходимая жесткость элемента обеспечивается.
Обобщая полученные результаты, можно сделать вывод о том, что стеклянная панель способна нести прикладываемые к ней нагрузки, соответствующие району строительства, и не требует дополнительных мер по увеличению прочностных характеристик.
Проведенная работа показала применимость программного комплекса APM Civil Engineering для решения сложных задач прочностного светопрозрачных конструкций.
