Конструктор КМ. Удалённое проектирование и расчет металлоконструкций стального каркаса, узлов и элементов для экспертизы согласно строительным нормативам! Изучил строительные нормы по расчётам стальных конструкций и оформил для себя автоматизированные алгоритмы в OpenOffice. Пока у профессиональных программах есть недоработки в области МК — я ими пользуюсь.
Проектирование металлокаркаса удаленно (онлайн)
Оформленные отчет включает в себя в общем:
- Изучение исходных данных: определение ветрового и снеговой района, геологические условия и условия эксплуатации. В редких случаях определение сейсмической зоны.
- Задание расчётной модели работы всей системы конструкций:
— Выбрать расчётную схему: Свободная, рамная, рамно-связевая, связевая;
— задать жесткости, тип конечного элемента, шарниры, условия работы;
— Определение эксцентриситет (жестких вставок).
— Другие значения, марка стали, коэффициенты условия работы, расчетные длины. Также могут быть коэффициенты здания упруго основания металлокаркаса. - Сбор нагрузок на каркас:
— Вертикальные нагрузки — собственный вес, длительная, снеговая, от людей и оборудования;
— Горизонтальные нагрузки — ветер, торможение крана, сейсмика;
— Специальные нагрузки — динамические, сейсмические
— Составление комбинаций и сочетания нагрузок. - Предварительный расчёт:
— дает понимание при чтение результатов на сколько правильно собрана расчетная.
— выполнения подбора сечений, их соответствующие их назначение. - Итоговый расчёт каркаса:
— Проверка всей система с уточненными сечениям на общую устойчивость.
— анализ коэффициентов запаса элементов
— проверку допустимых перемещений рамы
— Сбора усилий на фундамент и на каждый узел каркаса. - Расчёт узлов на комбинации усилий (база колонны, стык элементов ферм, узлы примыкания балок, болтовые соединения и сварка...).
- Анализ прочих элементов каркаса, которые не входят в расчётную модель программы, такие как прогоны, фахверковые стойки, ветровые ригеля, лестничные конструкции, связи и их узлы крепления.
- Оформление отчёта для заказчика или экспертизы.
Расчета отдельной конструкции стальной конструкций
Такое тоже заказывают онлайн услугу:
- Стропильной ферма
— Уточняется и согласовывается геометрия — уклон, шаг прогонов, которые влияют на решетку.
— В зависимости от района строительства — определение узловых нагрузок.
— Расчёт усилий в элементах, подбор профиля, проверка прогиба.
— Далее расчёт узлов: примыкания решётки, проверка прочности фланцевого и опорного соединений. - Стальная подкрановая балка
— В зависимости от вида кран-балки — грузоподъемность, собственный вес рамы, давление от колеса
— Важный момент условия работы цеха, если работа в 3 смены — то необходимо учитывать усталостное разрушение.
— Самое интересное проверка устойчивости верхнего пояса сечения для 1 класса балок. Я обычно наваривают сверху швеллер, который в горизонтальном положении воспринимает торможение. - Балки перекрытий, прогоны
— Сбор нагрузки от покрытия или перекрытия
— Проверка прочности, прогиба
— Узел опирания — толщина косынки количество, катет сварки и диаметр болтов. - Колонна — Бывает такое что берут серийные ферму, а колонну нужно рассчитать отдельно.
— Рассчитаем раму все же, а не как отдельную конструкцию, потому что идет распределение усилий.
— Важно: есть возможность установить промежуточные связи (могут мешать ворота) — это заметно влияет на металлоёмкость.
— Обязательно проверяем жестокость, при сильных ветрах это может быть основным критерием!
— База крепления к фундаменты — диаметр анкерных болтов, толщина траверсной плиты.
Пример оформления расчета металлоконструкций
Приведен расчет стального каркаса раздела КМ, который прошёл экспертизу. Так же отмечу я выполнил здесь ещё разработку КМ чертежей и сконструировал фундаменты.
Расчет металлического каркаса навеса
Для справки: в подобных отчётах приводятся только расчеты стальных конструкций и узлов, которые самые ответственные и напрямую влияющие на прочность, устойчивость и жёсткость всего сооружения. Такую процедуру проходят обязательно все спроектированные мной объекты, но оформляются по желанию. Ещё один интересный отчет для экспертов привожу для большепролётного быстровозводимого ангара.
Нынешняя ситуация проектировании, те расчетов стальных конструкций
Наиболее распространённая ситуация — это когда проектируется по подобным серийным или архивным проектам, а так же интуитивно. Знакомлюсь с поступающей документацией КМ и делаю следующие выводы:
Конструкция | Лишняя масса |
Пояснения |
---|---|---|
Массивные колонны | +15% | Интуиция конструктора Неверная расчётная длина при проверке Применение старой серии |
Фахверковые стойки | +20% | Нужно учитывать что для них пониженные значения расчётной длины, и увеличенный коэффициент устойчивости |
Фермы покрытия | +15% — 5% |
Применение серийных ферм из уголков (+30% перерасход) Для простоты решётку применят одного сечения, у меня же два или три вида Также тяжёлые стыковые узлы встречается |
Балки | — | Здесь всё хорошо! — расчет металлоконструкций самый простой |
Связи по покрытию | ±15% | Частое недопонимание, их много или наоборот хватанет! |
Ветровые ригеля | +20% | Страх применения толщины стенки 3 мм |
Прогоны покрытия (сендвич панелях) |
— — 10% |
Покрытие с профилированным листом всё хорошо — везде типовое. А вот с сендвич панелями недопонимание — могут протекать швы |
Профнастил | +10% — 5% |
Для нестандартного шага прогона нет готовых данных в нормативе. Расчет как балки неполноценен |
П-образны балочные рамы |
-10% | На фото в интернете визуально видно слабые сечения. При подборе сечений принимают коэффициент расчётной длины = 1, а должен более двух |
Ангарны с тентом | — | Сложно сказать. Если строго то их нужно сносить строители смелые ребята. А по факту тент не задерживает снег и они стоят. Слышал что они падали. |
ЛСТК каркас | -10% | Здесь пока порядка нет, проектирую монтажники с потолка — подгоняют выгодную массу металлопроката |
Сварные швы | +40% | Увлечение почти не заметно, хотя компактный узел всегда смотрится приятней |
Болтовые соединения | +20% | Для болтов особо мест не хватает |
Узлы соединений | +35% — 10% |
Считается что узел незаметный (принцип много не мало), но если посчитать может дать перерасход от 5% относительно общей массы |
Здесь приведены конечно же примерные показатели, но некоторых случаях они значительно отличаются. Результат отсутствия именно расчётчиков-конструкторов КМ приводит что основная масса проектов 80% игнорируют полностью или частично расчеты металлоконструкций