Building
english
Advanced technology
MAINABOUT USEVENTSPORTFOLIOOUR CLIENTSVACANCIESCONTACTS
Presentations

Checking calculations

Calculation support Designing Аэродинамические расчеты Calculation of joints Equipment designing
 
Presentations

Поверочный расчет конструкций накрывного экрана платформы скоростной транспортной системы. Расчет ветровых нагрузок

В работе приведены результаты расчетного анализа прочности крытого экрана платформы скоростной транспортной системы.

Выполнены расчеты напряженно-деформированного состояния конструкции с использованием пространственной деформируемой модели.

Расчетная модель конструкции построена согласно данным, предоставленным в виде чертежей и пространственной геометрии.

Общий вид расчетной конечноэлементной (КЭ) модели конструкции показан на рис. 1 – 4.

Несущая конструкция накрывного экрана состоит из однотипных секций, повторяющихся с шагом  8 м. Расчетная модель соответствует одной секции, выделенной плоскостями, нормальными к продольной оси навеса и расположенными посередине между соседними опорами. Плоскости пересекают прогоны фахверка. В указанных плоскостях на торцы прогонов наложены ограничения перемещений, соответствующие условиям симметрии.

Рис. 1. Расчетная модель сооружения. Общий вид

В конечноэлементной  модели прогоны фахверка (трубы квадратного сечения 120 × 8) заданы одномерными балочными элементами, вся остальная несущая конструкция задана двумерными оболочечными элементами.

На рис. 2, 3 обозначены  толщины элементов конструкции:

цвет – t = 20 мм;
цвет – t = 16 мм;
цвет – t = 8 мм.

Рис. 2. Расчетная модель. Толщины элементов конструкции

Рис. 3. Расчетная модель. Толщины внутренних элементов конструкции

Анализ результатов первоначальных расчетов показал, что для принятой схемы конструкции при заданных нагрузках возникают значительные напряжения в зоне соединения опоры 2 со стенкой дугообразной трубы, выполненной из листа толщиной t = 16 мм (рис. 4). Чтобы снизить уровень напряжений, в расчетной модели задано локальное увеличение толщины, показанное на рис. 4 красным цветом.

Рис. 4. Расчетная модель. Локальное увеличение толщины

Все результаты расчетов, представленные в данной работе, выполнены для конструкции с указанным локальным усилением.

Для опор задано контактное взаимодействие с жестким основанием, то есть при перемещении вниз опорные пластины взаимодействуют с основанием, а перемещению  опорных пластин вверх препятствуют только болты, показанные на рис. 5.

Рис. 5. Расчетная модель. Болтовое крепление опор

Коэффициент  надежности  по  ответственности для всех нагрузок задан yn = 1,1.

Рис. 6. Схемы снеговых нагрузок

Ветровая нагрузка

Для получения уточененных данных по распределению давления ветра на покрытие сооружения выполнены аэродинамические расчеты. Рассмотрены следующие типы ветровой нагрузки в зависимости от направления ветра:
1)    нагрузка «Ветер 1» (рис. 7, а);
2)    нагрузка «Ветер 2» (рис. 7, б).

а б
Рис. 7. расчетные направления ветрового потока: а – «Ветер 1», б – «Ветер 2» 

В аэродинамическом расчете при заданном значении скорости ветра и  выбранном направлении потока (нагрузка «Ветер 1»)  получено распределение давления (см. рис. 8). Принимаемая схема распределения средней составляющей ветровой нагрузки wm представлена на рис. 8.

Рис. 8. Распределение давления p вдоль горизонтальной координаты сечения покрытия S (черный), кгс/м2 ; принимаемая схема распределения средней составляющей ветровой нагрузки wm (красный)

Ветровая нагрузка определяется как сумма средней и пульсационной составляющих  (рис. 9):

w = wm (1 + ξ ζ ν) =1,73 wm.

Рис. 9. Распределение нормативных значений ветровой нагрузки w, кгс/м2

При противоположном направлении ветрового потока (нагрузка «Ветер 2») распределение нормативных значений ветровой нагрузки w будет иметь симметричный вид.

    Коэффициент  надежности  по ветровой  нагрузке  yf  = 1,4.

Рис. 10. Распределение напряжений по Мизесу, МПа. Вид 1

1.    Выполнены расчеты напряженно-деформированного состояния конструкции. Расчеты выполнены с учетом геометрической нелинейности.

2.    Определены реакции в опорах, перерезывающие силы и изгибающие моменты, перемещения, напряжения в элементах конструкции.

3.    Проанализированы расчетные данные на предмет установления наиболее неблагоприятного сочетания: наиболее неблагоприятные условия работы всей конструкции возникают при нагружении сочетанием «Собственный Вес + Снег 3 + Ветер 1».

ООО «Хекса» по заказу ЗАО «ИНТЕРТРАНССТРОЙ»
Rambler's Top100Rambler's Top100Рейтинг@Mail.ru