Информация к новости
  • Просмотров: 20640
  • Автор: PavlovAlexey
  • Дата: 15-11-2015, 15:10
15-11-2015, 15:10

Расчет навеса

Категория: Расчет конструкций


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.

Исходные данные:

Расчет навеса

- город строительства – г. Гродно (нормативная снеговая нагрузка 80 кг/м2)
- размер в плане 3х6 метра
- несущие конструкции (стойка – профильная труба, балка – двутавр, прогоны – швеллер)
- высота до низа балки – 2,7 метра
- уклон кровли – 10%
- материал кровли – профлист НС35х1000х0.5 (масса 1 м2 – 5.4 кг)
- сталь класса С255

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).

Расчет навеса

Расчет прогонов

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.

Расчет навеса

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):

80 кг/м2 * 1,003 м * 1,4 = 112,34 кг/м

Итоговое значение линейной нагрузки будет следующее:

5,69 кг/м + 112,34 кг/м = 118,03 кг/м

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 у нас получился швеллер № 10П по ГОСТ 8240-89.

Расчет навеса

Расчет двутавровой балки

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

Расчет навеса

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».
Расчет навеса

Нагрузки, которые будут действовать на балку:
- снеговая нагрузка = 80 кг/м2 * 3 м * 1.4 = 336 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:

336 кг/м + 17,01 кг/м + 36,08 кг/м = 389,09 кг/м

Далее опять по нашему онлайн расчету подбираем сечение:

Расчет навеса

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

Расчет стойки из профильной трубы

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.

Расчет навеса

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

Расчет навеса

- снеговой нагрузки = 80 кг/м2 * 4,5 м2 * 1,4 = 504 кг
- нагрузка от собственного веса стойки (примем 3% от общей нагрузки на стойку)

Итоговая нагрузка на стойку будет следующей:

(25,52 кг + 54,12 кг + 12,52 кг + 504 кг) * 1,03 = 614,04 кг

Переведем в килоньютоны: 614,04 кг * 10 Н/кг /1000 = 6,14 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 подберем сечение профильной трубы:

Расчет навеса

Как видно на рисунке, принята профильная труба сечение 40х40 и толщиной стенки 1,5 мм, но упирается все в устойчивость данной стойки, т.е. запас по прочности еще есть, но устойчивость на грани.

Пространственная жесткость

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.

Расчеты на прочность и устойчивость – это расчеты по 1-ой группе предельных состояний. Чтобы рассчитать наши конструкции по 2-ой группе предельных состояний (на прогиб) – воспользуйтесь Расчетом балки на прогиб. Единственное что здесь изменится -это нагрузка (ее необходимо принимать нормативной).

Расчет навеса



Расчет навеса

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