Строительство
русский
Современные методы проектирования и рассчетов
ГЛАВНАЯО КОМПАНИИСОБЫТИЯГАЛЕРЕЯ РАБОТНАШИ КЛИЕНТЫВАКАНСИИКОНТАКТЫ
Презентации

Поверочные расчеты

Расчетное сопровождение Проектирование Аэродинамические расчеты Расчеты узлов конструкций Разработка оборудования
  Расчеты металлоконструкций. Расчеты на прочность строительных конструкций. Современные методы проектирования и расчетов.
Презентации

Поверочный расчет конструкции покрытия волейбольного комплекса в г. Одинцово

Цель работы: выполнение поверочных расчетов на заданные нагрузки и воздействия конструкции покрытия волейбольного комплекса в г. Одинцово.


Расчетные данные необходимы для анализа прочности, устойчивости и пространственной неизменяемости системы. Исходной составляющей нагрузки является нагружение сооружения собственным весом. При этом учитывается вес несущих элементов, вес кровли и подвесных конструкций.

Необходимо выполнить расчеты напряженно-деформированного состояния при нагружении конструкции постоянной (собственный вес) и временными нагрузками. На основании расчетных данных выполнить анализ сил и моментов, действующих в несущих элементах при заданных нагрузках, а также местных напряжений, действующих в узлах соединения несущих элементов.

Покрытие комплекса представляет собой систему перекрестных ферм из гнутосварных профилей замкнутого сечения.

Общий вид конструкции

Соединения несущих элементов в узлах реализовано двумя способами: концевые участки гнутосварных профилей привариваются к пластинам, а полученные сварные секции соединены высокопрочными болтами.

Пространственная геометрия и фотография узла с элементом болтового соединения 

Кровля из стального профилированного оцинкованного настила с утеплителем укладывается на прогоны из горячекатаного швеллера.

Пространственная геометрия и фотография узла крепления прогонов 

Созданы две расчетные КЭ модели конструкции покрытия с использованием разных способов моделирования несущих элементов:

1. в балочной КЭ модели профили моделируются одномерными изгибными элементами с заданными характеристиками сечений балок. При балочном моделировании невозможно реализовать детальную проработку конструкции узлов, но для определения сил и моментов в балках такой модели бывает достаточно.

Расчетная балочная модель конструкции покрытия

2. Вторая КЭ модель сформирована с использованием оболочечных элементов (SHELL элементов). При этом достаточно подробно моделируются пространственная геометрия профилей и конструктивные особенности узлов соединения. Такая модель позволяет подробно исследовать напряженно-деформированное состояние всех узлов, обнаружить потерю устойчивости элементов конструкции, а также исследовать конструкцию на предмет прогрессирующего обрушения.

Подробная расчетная модель из оболочечных элементов

Некоторые результаты

Для обеих КЭ моделей выполнены расчеты на нагружение конструкции заданными силами. Расчетные нагрузки определены на основании предоставленных заказчиком данных.
Следует заметить, что при расчете учитывалась геометрическая и физическая нелинейности.

Смотри также: Сравнение результатов расчетов для балочной КЭ модели конструкции и КЭ модели из плоских элементов

В расчете на нагружение как балочной КЭ модели, так и подробной КЭ модели определены прогибы конструкции и напряжения в несущих элементах.
Расчеты показали совпадение прогибов конструкции с точностью 2% и совпадение соответствующих напряжений в несущих балках с точностью менее 3%. Это позволяет сделать вывод об адекватности моделей: балочной КЭ модели и КЭ модели из плоских элементов.

Результаты расчетов металлоконструкций. Балочная КЭ модель. Деформированная состояние

Результаты расчетов металлоконструкций. Балочная КЭ модель. Распределение перемещений

В расчете на нагружение балочной КЭ модели определены силовые факторы, действующие в балках.

Результаты расчетов металлоконструкций. Балочная КЭ модель. Распределение продольных сил

Результаты расчетов металлоконструкций. Балочная КЭ модель. Распределение главных максимальных напряжений

В расчете на нагружение подробной модели определены напряжения и деформации в местах соединения профилей, в узлах рам, в концевых участках гнутосварных профилей и в других локальных местах конструкции.

Результаты расчетов металлоконструкций. Подробная КЭ модель из плоских элементов. Распределение главных максимальных напряжений

Результаты расчетов металлоконструкций. Распределение напряжений по Мизесу. Локальные области

Выводы

Выполнены два конечноэлементных расчета для анализа фермовой пространственной конструкции покрытия волейбольного комплекса. Первый расчет проводился с использованием балочной модели пространственной фермы. Этот расчет позволил определить продольные и поперечные усилия, распределение моментов и напряженное состояние в балках без учета влияния сложных конструкций сварных и сборных узлов.
Второй расчет проводился с использованием подробной модели всех узлов конструкции, с целью проанализировать напряженное состояние в локальных зонах. 

Таким образом, проведенные линейный и нелинейный расчеты показали, что в значительном количестве случаев напряжения в узлах системы достигают предельных, без учета  сварочных напряжений, существенных для данной конструкции, без учета дополнительных напряжений, возникающих при  изготовлении, монтаже и транспортировке, а также без учета коэффициента надежности по ответственности (”Нагрузки и воздействия”, СНиП 2.01.07-85*, приложение 7*).

Завершение монтажа данной конструкции закончилось появлением трещины в одной из колонн.
 

ООО «Хекса» по заказу ГУП МО ПИ «МОСОБЛСТРОЙПРОЕКТ», 2006 год.

Rambler's Top100Rambler's Top100Рейтинг@Mail.ru