Введение, Основные положения поверочного расчета. - Расчет несущей способности верхних и нижних поясов ферм покрытия теплиц типа 6D

В последнее время в Краснодарском крае наблюдается бурный рост строительства теплиц. Однако в странах Ближнего Востока, например, Турции, Израиле и других строительство теплиц традиционно и развито довольно хорошо. Изготавливаются различного рода конструктивные элементы, из которых осуществляют сбор сооружений, различных по площади и по объемам.

Российские бизнесмены, видя отлаженные конструктивно-технологические схемы, стали закупать эти теплицы. Но недоучет природно-климатических условий привязки теплиц к реальным условиям в ряде случаев привел к разрушению теплиц и значительным финансовым потерям. Данная статья призвана показать реальность в несовместимости простого переноса конструктивов, без учета мест привязки сооружений.

Основные положения поверочного расчета.

Настоящий расчет выполнен с применением многофункционального программного комплекса для расчета, исследования и проектирования конструкций различного назначения "STARK_ES 2014". Расчетная модель подробно описывает конструктивную схему теплиц типа 6D, в том числе с учетом грунтовых условий по аналогии. Целью расчета является получение данных для оценки несущей способности конструктивных элементов теплиц определенной по нормативам РФ и ближневосточных стран поставщиков.

Данный расчет выполняется согласно требованиям следующих нормативных документов: ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований; СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия; СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах; СНиП 23-01-99* Строительная климатология; СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

Расчетный вес снегового покрова по СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия - 1,2 кН/м2 для (РФ), для поставщика - 24 кг/м2; Нормативное ветровое давление по СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия - 0,38 кН/м2 для (РФ), для поставщика - 67 кг/м2; Расчетная сейсмичность площадки строительства для (РФ) - 7 баллов; Категория грунта (СНиП II-7-81*), норматив РФ - II; Уровень ответственности сооружения, норматив РФ - III.

Фундамент - свайный, объединенный по периметру монолитным ростверком. Каркас выполнен из металлических стоек, элементов покрытия, состоящих из решетчатых шарнирно-стержневых металлических конструкций, связей и прогонов. Ограждающие конструкции стен выполнены из стекла. Покрытие кровли - полиэтиленовая пленка высокой плотности.

Расчетная схема для сбора снеговой нагрузки по нормативам РФ и поставщика представлена на рисунке 1. Сбор снеговой нагрузки представлен в таблице 1.

Фундамент теплица сейсмический сечение

расчетная схема для сбора снеговой нагрузки

Рисунок 1 - Расчетная схема для сбора снеговой нагрузки

Расчетная схема для сбора ветровой нагрузки представлена на рисунке 2 и 3. Сбор снеговой и ветровой нагрузок выполнен по примеру работ.

расчетная схема для сбора ветровой нагрузки

Рисунок 2 - Расчетная схема для сбора ветровой нагрузки

расчетная схема для сбора ветровой нагрузки

Рисунок 3 - Расчетная схема для сбора ветровой нагрузки

Сбор ветровой нагрузки представлен в таблице 1.

Таблица 1 - Сбор нагрузок

Наименование нагрузки

Единица измерения

Значение величин

Коэф-т надежности гf (кН)

Номер нагружения

Нормативное РФ

Поставщика

Постоянные и длительные нагрузки

Собственный вес несущих конструкций

КН/м3

78,5

78,5

1.05

1

Вес от стационарного оборудования

КН/м

1,26

1,26

1.1

5

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка на кровлю (согласно рис. 1): На скаты крайних пролетов с наружной стороны На всю кровлю, за иск. крайних скатов

КН/м2

0,51

0,103

1.4

2

1,2

0,24

Ветровая нагрузка (согласно рис. 2): На наветренную сторону теплицы.

На подветренную сторону

КН/м2
    0,23 -0,06
    0,131 -0,096 -0,238

1.4

3, 4
    -0,14; -0,11
    -0,119 -0,238

Расчетная модель теплицы подготовлена в ПК "Stark ES 2014", в конечно-элементной модели (МКЭ) и представлена на рисунке 4.

расчетная модель теплицы в программе

Рисунок 4 - Расчетная модель теплицы в программе "Stark ES 2014"

Материалы конечно-элементной модели представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Материалы 3D-стержней

No

A [м2]

As [м2]

At [м2]

Ir [м4]

Is [м4]

It [м4]

E [кН/м2]

G [кН/м2]

Rho [т/м3]

1

0.00016

0.00008

0.00008

2.47 e-008

1.24 e-008

1.24 e-008

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

2

0.00020

0.00010

0.00010

5.02 e-008

2.51 e-008

2.51 e-008

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

3

0.00037

0.00021

0.00012

2.09 e-007

9.55 e-008

1.78 e-007

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

4

0.00044

0.00036

0.00013

3.11 e-007

1.23 e-007

3.57 e-007

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

5

0.00045

0.00023

0.00023

3.74 e-007

1.87 e-007

1.87 e-007

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

6

0.00045

0.00029

0.00010

3.11 e-007

1.27 e-007

3.74 e-007

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

7

0.00074

0.00039

0.00039

1.2 e-006

7.27 e-007

7.27 e-007

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

8

0.00114

0.00063

0.00035

2.57 e-006

1.23 e-006

2.3 e-006

2.06 e+008

7.9 e+007

8.24

9

0.22000

0.18233

0.17825

0.00815

0.00384

0.00434

2.75 e+007

1.1 e+007

2.75

A - площадь поперечного сечения; Ir - момент инерции отн. OR; As - сдвиговая площадь в напр. OS; Is - момент инерции отн. OS; At - сдвиговая площадь в напр. OT; It - момент инерции отн. OT; E - модуль упругости; G - модуль сдвига; Rho - плотность материала.

Расчет собственных колебаний проводился для комплекса теплиц 6Д. Для расчета и анализа системы, по нормативам РФ, задано исследование 12 собственных значений, результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Собственные частоты

Форма

W рад/с

F Гц

T с

1

1.73

0.27

3.64

2

1.75

0.28

3.58

3

1.78

0.28

3.54

4

1.86

0.30

3.37

5

3.41

0.54

1.84

6

6.92

1.10

0.91

7

14.03

2.23

0.45

Для расчета и анализа системы, по нормативам поставщика, задано исследование 20 собственных значений, результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Собственные частоты

Форма

W рад/с

F Гц

T с

1

1.72

0.27

3.65

2

1.75

0.28

3.59

3

1.77

0.28

3.54

4

1.85

0.30

3.39

5

3.39

0.54

1.86

6

6.91

1.10

0.91

7

13.91

2.21

0.45

Похожие статьи




Введение, Основные положения поверочного расчета. - Расчет несущей способности верхних и нижних поясов ферм покрытия теплиц типа 6D

Предыдущая | Следующая