Расчет металлического навеса лира

Расчет стального навеса для автостоянки в ПК ЛИРА 10.6

Каждый, кто хоть раз сталкивался с устройством навеса для автостоянки, задумывался о том, устоит ли конструкция при сильных порывах ветра или обильном снегопаде. Навес не самое ответственное сооружение, однако, при его обрушении страдает то, что находилось в этот момент под ним, например, автомобиль. Избежать обрушение может помочь только точный расчет стальной конструкции.

Самое сложное в расчете стальной конструкции, в нашем случае, расчет стального навеса для автостоянки – это правильно собрать нагрузку. Ввиду продуваемости навеса для автостоянки и большого угла свеса ветровая, как и снеговая нагрузка действует на схему не равномерно, а трапециевидно. Вручную правильно приложить нагрузку на каркас весьма сложно. В данном вопрос поможет вычислить нагрузка на поверхность новая версия ПК ЛИРА 10.6, которая преобразует нагрузку с площади на линию автоматически.

Нельзя также забывать при расчете стальной конструкции навеса о пульсирующем действии ветра и вычислении коэффициента запаса общей устойчивости. ПК ЛИРА без труда позволит справиться с этими задачами, динамическая составляющая будет автоматически вычислена по введенным параметрам статической нагрузки, а расчет коэффициента запаса устойчивости производится одной кнопкой.

Наглядно оценить работу ПК ЛИРА и ознакомится с методикой расчета стальных конструкций вы можете с помощью видеозаписи вебинара «Шпаргалки для конструктора». Урок 17. «Расчет стального навеса для автостоянки»

На вебинаре были рассмотрены особенности расчетной модели в ПК ЛИРА версия 10.6 при работе с поверхностными нагрузками, также была рассмотрена возможность импорта модели из AutoCAD.

Скачать модель, созданную на вебинаре, можно по ссылке ниже:

Вебинар «Расчет стального навеса для автостоянки» собрал более 100 человек не только из России. Активно подключались инженеры стран СНГ. На вебинаре обсуждались интересные вопросы, некоторые из них приведены ниже:

Вопрос 1. Почему нагрузки от, например, ветра задавались в нормативном значении, а снеговое загружение в расчетном значении?

Ответ:

В ПК ЛИРА 10.6 не необходимости задавать нагрузи строго в расчетном или нормативном значении, можно задавать в любых значениях, главное при этом правильно указать коэффициенты перехода к нормативным и расчетным значениям.

Вопрос 2. Можно ли нагрузки на поверхность перераспределить потом в локальную нагрузку на элемент?

Ответ:

Нет, пока нагрузка распределяется только в глобальном направлении. Разработчика ПК ЛИРА информация донесена, будем ждать появления такой функции в новом релизе.

Вопрос 3. Как можно учесть деформацию каркаса навеса в зависимости от деформации при осадке грунта?

Ответ:

Можно смоделировать пластинчатые элементы в основании стоек и задать коэффициент постели (значение коэффициентов постели может быть вычислено с помощью модуля Грунт). Можно с помощью одноузлового КЭ упругой связи: установить упругую связь в основании стойки и задать жесткость (Значение жесткости вычисляется вручную)

Вопрос 4. если подобный каркас собрать в Revit, что перейдет потом в ПК ЛИРА?

Ответ:

В ПК ЛИРА версия 10.6 из Revit импортируются все элементы, которые входят в аналитическую модель. Каркас в ПК ЛИРА будет состоять из архитектурных элементов, которые удобно редактировать.

Вопрос 5. Как смоделировать покрытие навеса из профлиста?

Ответ:

Смоделировать его можно пластиной с разнонаправленным режимом работы, однако, я бы не рекомендовал это делать. Профлист можно рассчитать отдельно как многопролетную балку, зная момент сопротивления его вдоль гофр.

Источник статьи: http://infars.ru/blog/primer-rascheta-stalnogo-navesa-dlja-avtostojanki-v-pk-lira-versija-10.6/

Строительные калькуляторы — ProstoBuild.ru

Расчет навеса

Здравствуйте, уважаемые читатели! В данной статье я решил использовать уже опубликованную ранее информацию и онлайн расчеты для расчета навеса из металлоконструкций.

Навес можно использовать для различных целей, но пусть это будет навес для автомобиля.

Итак, основная наша задача – это определиться в размере сечения наших несущих конструкций. На каждую конструкцию мы будем собирать нагрузки, и рассчитывать отдельно. Расчет будем вести сверху вниз, т.е. сразу прогоны, потом балки и стойки. Это делается для того, чтобы при расчете стоек мы уже знали вес вышележащих конструкций (балки и прогоны).

Прогон будем рассчитывать на прочность и прогиб

Для расчета прогонов нам надо будет знать линейную равномерно распределенную нагрузку на него и расчетную схему.

Прогон будет привариваться в месте укладки к балке, значит, это будет шарнирное соединение и расчетная схема соответственно «шарнир-шарнир».

На прогон будут действовать нагрузки от веса профлиста, собственного веса прогона и снеговой нагрузки.

На рисунке показана грузовая площадь рассчитываемого прогона.

Для того, чтобы нагрузку на квадратный метр перевести в линейную, нам надо будет умножить ее на ширину грузовой площади.
— линейная нормативная нагрузка от профлиста = 5,4 кг/м2 * 1,003 м = 5,42 кг/м

Для получения расчетной нагрузки – умножим нормативную на коэффициент безопасности по нагрузке (для металлических конструкций он равен 1,05).
— линейная расчетная нагрузка от профлиста = 5,42 кг/м * 1,05 = 5,69 кг/м

Дальше таким же способом находим расчетную линейную нагрузку от снега (коэффициент надежности по снеговой нагрузке 1,4):

Итоговое значение линейной нагрузки будет следующее:

Затем рассчитываем прогон на прочность, подбирая то или иное сечение с небольшим запасом (в онлайн расчет уже входит нагрузка от собственного веса конструкции).

В итоге расчета на прочность у нас получился швеллер № 5П по ГОСТ 8240-89.

Теперь рассчитаем данный прогон на прогиб. Заглянув в СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», видим, что максимальный прогиб для нашего 3-ех метрового прогона рассчитывается как l/150=3000/150=20 мм.

Значит делаем вывод — прогон из 5 швеллера устраивает нас как по прочности, так и по прогибу.

Балку будем рассчитывать ту, которая лежит на оси 2, потому что грузовая площадь, а, следовательно, и нагрузка у нее будет самая большая.

Опираться балка будет на накладку на конце стойки. Накладка приварена к стойке, а балка будет приварена к накладке. Значит опирание опять шарнирное и расчетная схема «шарнир-шарнир».

Нагрузки, которые будут действовать на балку:
— снеговая нагрузка = 50 кг/м2 * 3 м * 1.4 = 210 кг/м
— нагрузка от профлиста = 5,4 кг/м2 * 3 м * 1,05 = 17,01 кг/м
— нагрузка от веса прогонов (12 метров прогонов попадают в грузовую площадь, масса одного метра 8,59 кг) = 12 м * 8,59 кг/м * 1,05 = 108,23кг.

Запишем эту нагрузку как линейно распределенную на 3 метра: 108,23 кг / 3 м = 36,08 кг/м.
— нагрузка от собственного веса балки (учитывается в онлайн расчете)

Итоговая нагрузка на балку будет:

Далее опять по нашему онлайн расчету на прочность подбираем сечение:

По расчету видим, что данная балка по прочности проходит с хорошим запасом. Теперь рассчитаем ее на прогиб (максимально допустимый прогиб для балки равной 3м опять же выходит 3000/150=20 мм).

Исходя из двух расчетов видно, что балка 10Б1 проходит с хорошим запасом. В целом сечение можно уменьшить, но в качестве примера оставим эту балку

Получился двутавр №10Б1 по СТО АСЧМ 20-93.

Со всех стоек рассчитывать мы будем самую неблагоприятную (самая высокая и самая нагруженная). Это будет стойка 2-Б. Ее высота составит 2700 мм, а грузовая площадь будет 3 м * 1,5 м = 4,5 м2.

На данную грузовую площадь будут действовать сосредоточенные расчетные нагрузки от:
— профлиста = 5,4 кг/м2 * 4,5 м2 * 1,05 = 25,52 кг
— массы прогонов = 6 м * 8,59 кг/м * 1,05 = 54,12 кг (6 метров прогонов попадают в грузовую площадь)
— массы балки (ее можно рассчитать в Расчете массы металла, учитывая тот факт, что в грузовую площадь попадает 1,5 метра балки) = 11,92 кг * 1,05 = 12,52 кг

Итоговая нагрузка на стойку будет следующей:

Переведем в килоньютоны: 419,4 кг * 10 Н/кг /1000 = 4,194 кН.

Снизу стойка приварена к пластине, которая на 4 анкерах крепится к бетону, поэтому соединение будет шарнирное, и сверху, как мы уже выяснили, тоже шарнирное соединение с балкой. Значит, расчетная схема будет «шарнир-шарнир».

Далее на нашем Онлайн расчете стойки рассчитаем сечение стойки из профильной трубы, к примеру, 40х1.5:

Как видно на рисунке, принята профильная труба сечение 50х50 и толщиной стенки 2 мм.

Даже если наш каркас не будет обшиваться со всех сторон, а, следовательно, и не будет существенных ветровых нагрузок, то мы все равно должны позаботиться о пространственной жесткости навеса.

Для этого в обоих направлениях расставим связи из профильной трубы (такой же, как применялась для стоек). По осям А и Б будет крестовая связь, а по осям 1, 2 и 3 поставим горизонтальную связь, для нормального проезда автомобиля.

Если вам понравилась эта статья – пишите комментарии, делитесь ей с друзьями и мы обязательно напишем еще!

Источник статьи: http://prostobuild.ru/raschet/145-raschet-navesa.html

Расчет металлического навеса лира

Мне кажется шарниры в раскосах фермы лишние. 16 сп говорит нам учитывать моменты в фермах из труб. И узлы ферм типа Молодечно нужно ещё дополнительно проверять, лира этого сама не делает, к сожалению. А статья получилась классная!

Да, Андрей, вы правы, моменты следует учитывать при определённом условии и шарниры в решётке фермы лишние.

Хороший алгоритм расчета здания. Все вроде бы ничего, но вот анализ результатов ввел меня в ступор, с Ваше позволения несколько вопросов.
1. Почему потребовался дополнительный ряд распорок по середине колонн основного здания ? Расчетная длина колонн из плоскости удовлетворяла расчету.
2. Почему все связи считаются на сжатие ? Отсюда и увеличение сечений связевых элементов, и уменьшение деформаций каркаса.
3. Зачем устраиваются вертикальные торцевые связи по фахверкам ? Разве их не раскрепляют колонны основного каркаса ?

Ответы
1. В результатах расчёта 35К1 и действительно нет необходимости в дополнительном ряду распорок. Дело в том, что исходные данные писались, когда сейсмичность района была 7 баллов и основная колонна каркаса 30К1, а результаты, когда сейсмичность изменилась.
2. Не совсем понимаю вопроса. Опишите подробнее, а лучше, приведите пример, как считаете их Вы.
3. Не совсем понятно как колонны основного каркаса раскрепляют фахверк из плоскости. Установка связи серийное и популярное решение.

Спасибо за ответы. Это очень хорошо что Ваш блог «живой», так сказать.
Очень тяжело оценивать результаты постпроцессора не видя эпюр усилий, форм колебаний, деформаций и т.д. Из них можно понять почему Лира подбирает те или иные сечения. Иногда элементы берут на себя ту функцию на которую априори не могут выполнять в силу своих конструктивных особенностей.

1. При добавлении ряда распорок, нужно было уменьшить расчетную длину из плосткости.
2. Вопрос в следующем, наши стальные нормы допускают считать крестовые связи в предположении, что раскосы воспринимают только растягивающие усилия. Если заглянуть в серию по которой Вы компоновали покрытие, то можно увидеть N+ во всех крестовых элементах связей.
Считаю более корректным моделировать только растянутые ветви, либо прибегать к нелинейным кэ односторонних связей. Ну если грубо прикинуть — то можно умножить усилия в связи на два.
Ошибка такого подхода состоит в том, что горизонтальные связи покрытия получат некий прогиб от собственного веса и будут работать как сжато-изгибаемый элемент, а при потере его устойчивости перегрузится растянутая ветвь креста. Это можно уловить геометрической нелинейностью, но нужно ли ?
3. Прошу прощения, не доглядел что фахверк несущий.

1. Спасибо, добавил примечание на соответствующей картинке.
2. Да, согласен с тем, что над проверкой связей надо поработать. В следующих темах попробую отразить эту проблему.
Спасибо за ваши комментарии!

не знаю как в СП по сейсмике РФ, но в украинском ДБН 14 года, есть пункт, что связи, даже крестовые, должны быть с гибкостью не более 150.

Источник статьи: http://www.half-science.com/2017/07/blog-post.html