Продолжаем расчет рекламной конструкции
Продолжаем расчет рекламной конструкции, определяем устойчивость конструкции на опрокидывание и проводим расчет на прочность ответственных соединительных элементов.
Расчет конструкции на устойчивость против опрокидывания
Расчет конструкции с помощью программного комплекса APM WinMachine
Расчет болтового соединения оголовка
Список используемой литературы
К первой части. Ветровая нагрузка
Часть 2
Расчет на устойчивость
Расчет фундаментных болтов рекламной конструкции
В зависимости от ветрового района установки и высоты конструкции сущетст-вуют два варианта исполнения фундаментных болтов: М 30 или М36 (см табл.1). Проверка сечения болтов ведется для каждого из вариантов исполнения, при этом рассматривается случай, при котором сумма изгибающих моментов для элемента заданного сечения является наибольшей
Расчетная схема (фундаментные болты М 30)
Ветровой район III, высота стойки 4.5м ветровая нагрузка под углом 45гр к щиту
Проверка сечения фундаментных болтов М30:
- усилие в одном болте от действия момента относительно оси Х-Х
- усилие в одном болте от действия момента относительно оси Y-Y:
Итого на самый загруженный болт приходится
P = px+py =5968+ 2948 = 8916кг
Несущая способность фундаментного болта М36 составит: Nb=Rbt×Ab =1900×5.6 = 10640 кг, где
Rbt - расчетное сопротивление болтов растяжению ([2], табл.60)
Abn - площадь сечения болта нетто ([2], табл.62)
Итого: P = 8916 <Nb =10640
Вывод: принятые болты М30 удовлетворяют требованиям прочности
Расчетная схема (фундаментные болты М36)
Ветровой район V, высота стойки 4.5м, ветровая нагрузка под углом 45гр к щиту
Проверка сечения фундаментных болтов М36:
- усилие в одном болте от действия момента относительно оси Х-Х
- усилие в одном болте от действия момента относительно оси Y-Y:
Итого на самый загруженный болт приходится
P = px+py =9525+ 4280 = 13805кг
Несущая способность фундаментного болта М36 составит:
Nb=Rbt×Ab = 1900×8.16 = 15504кг , где
Rbt - расчетное сопротивление болтов растяжению ([2], табл.60) Abn - площадь сечения болта нетто ([2], табл.62)
Итого: P = 13805 <Nb =15504
Вывод: принятые болты М36 удовлетворяют требованиям прочности
Расчет конструкции на устойчивость против опрокидывания
Расчетная схема
Под действием ветровой нагрузки конструкция пытается повернуться относительно ребра фундамента (точка А)
Mопр=Pw×L, кгс × см
Удерживающий момент возникает от собственного веса фундаментного блока Рф , веса конструкции Pк и веса насыпного грунта с объемной массой не ниже 1.5т/м3
Результаты расчета в зависимости от высоты конструкции и ветрового района установки. Табл.3
Вет- |
Вы- |
Ве- |
Плечо L, м |
Опро- |
Размеры фунда- |
Вес фунда- |
Вес кон- |
Вес насып- |
Удер- |
коэф. запа-
|
III |
2 |
1836 |
440,5 |
808758 |
2,5х1,9х0,5 |
5700 |
1394 |
1567,5 |
974419 |
1,20 |
2,5 |
1836 |
490,5 |
900558 |
2,7х1,9х0,5 |
6156 |
1433 |
1692,9 |
1127751 |
1,25 |
|
3 |
2155 |
540,5 |
1164778 |
3х1,9х0,5 |
6840 |
1472 |
1881 |
1376055 |
1,18 | |
3,5 |
2240 |
590,5 |
1322720 |
3,4х1,9х0,5 |
7752 |
1511 |
2131,8 |
1743404 |
1,32 | |
4 |
2325 |
640,5 |
1489163 |
3,6х1,9х0,5 |
8208 |
1550 |
2257,2 |
1946462 |
1,31 | |
4,5 |
2416 |
690,5 |
1668248 |
3,8х1,9х0,5 |
8664 |
1590 |
2382,6 |
2160859 |
1,30 | |
5 |
2492 |
740,5 |
1845326 |
4х1,9х0,5 |
9120 |
1730 |
2508 |
2404440 |
1,30 | |
IV |
2 |
2320 |
440,5 |
1021960 |
2,8х2,1х0,5 |
7056 |
1394 |
1940,4 |
1309190 |
1,28 |
2,5 |
2320 |
490,5 |
1137960 |
3х2,1х0,5 |
7560 |
1433 |
2079 |
1494720 |
1,31 | |
3 |
2743 |
540,5 |
1482592 |
3,6х2,1х0,5 |
9072 |
1472 |
2494,8 |
2112286 |
1,42 | |
3,5 |
2848 |
590,5 |
1681744 |
3,8х2,1х0,5 |
9576 |
1511 |
2633,4 |
2346188 |
1,40 | |
4 |
2946 |
640,5 |
1886913 |
4х2,1х0,5 |
10080 |
1640 |
2772 |
2608560 |
1,38 | |
4,5 |
3074 |
690,5 |
2122597 |
4,2х2,1х0,5 |
10584 |
1680 |
2910,6 |
2867999 |
1,35 | |
5 |
3159 |
740,5 |
2339240 |
4,4х2,1х0,5 |
11088 |
1720 |
3049,2 |
3139726 |
1,34 | |
V |
2 |
2900 |
440,5 |
1277450 |
3,2х2,1х0,5 |
8064 |
1394 |
2217,6 |
1681286 |
1,32 |
2,5 |
3416 |
490,5 |
1675548 |
3,6х2,1х0,5 |
9072 |
1433 |
2494,8 |
2105968 |
1,26 | |
3 |
3440 |
540,5 |
1859320 |
4х2,1х0,5 |
10080 |
1560 |
2772 |
2594160 |
1,40 | |
3,5 |
3575 |
590,5 |
2111038 |
4,2х2,1х0,5 |
10584 |
1600 |
2910,6 |
2852879 |
1,35 | |
4 |
3722 |
640,5 |
2383941 |
4,4х2,1х0,5 |
11088 |
1640 |
3049,2 |
3123886 |
1,31 | |
4,5 |
3856 |
690,5 |
2662568 |
4,6х2,1х0,5 |
11592 |
1680 |
3187,8 |
3407179 |
1,28 |
Вывод: устойчивость конструкции обеспечена
Расчет рекламной конструкции с помощью программного комплекса APM WinMachine
Расчет верхнего строения (поперечных балок и оголовка) выполнен с помощью системы автоматизированного расчета APM WinMachine модуля APM Structure3D, предназначенного для расчета напряженно-деформированного состояния стержневых, пластинчатых, оболочечных и твердотельных конструкций, а также их комбинаций.
В зависимости от ветрового района установки и высоты конструкции существуют два варианта исполнения поперечных балок (гнутый швеллер 236х70 и швеллер с усилением из того же сечения, длиной 2м) и оголовка (труба 160х160х8(С245) и 160х160х8(С345)) (см. табл 1) Проверка элементов ведется для каждого из вариантов исполнения, при этом рассматривается случай, при котором сумма изгибающих мо-ментов для элемента заданного сечения является наибольшей
Проверка прочности поперечных балок, выполненных из гнутого швеллера 236х70 без усиления
Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для IV-го ветрового района, высота стойки 4м, при этом нагрузка на поперечные балки (соотв . на верхнюю, среднюю и нижнюю) составит:
Проверка прочности сечения оголовка выполненного из трубы 160х160х8 (С245) Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для IV-го ветрового района, высота стойки 4.5м, при этом нагрузка на поперечные балки составит:
Погонная нагрузка на балки составляет:
Проверка прочности сечения оголовка, выполненного из трубы 160х160х8 (С345) и поперечных балок из гнутого швеллера с усилением
Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для V-го ветрового района, высота стойки 45м, при этом нагрузка на поперечные балки составит:
Погонная нагрузка на балки составляет:
Проверка прочности сечения оголовка, выполненного из трубы 160х160х8 (С345) и поперечных балок из гнутого швеллера с усилением
Расчетная схема (согласно табл.1 и табл.2) принимается для V-го ветрового района, высота стойки 45м, при этом нагрузка на поперечные балки составит:
Погонная нагрузка на балки составляет:
Результаты расчета приведены в приложении к расчету (соотв. Приложению 2, 3)
Вывод: представленный расчет показал, что несущие элементы конструкции удовлетворяют требованиям прочности, максимальные эквивалентные напряжения не превышают допустимых.
Расчет болтового соединения оголовка (рекламного поля) конструкции
Проверка сечения болтов М24 (Кл 8.8):
- усилие в одном болте от действия момента относительно оси Х-Х
- усилие в одном болте от действия момента относительно оси Y-Y:
Итого на самый загруженный болт приходится
P = px+py=6197 + 1755 = 7952кг
Несущая способность болта М24 составит:
Nb = Rbt ×Ab = 4000×3.52 = 14080кг, где
Rbt - расчетное сопротивление болтов растяжению (Кл 8.8)
Abn - площадь сечения болта нетто
Итого: P = 7952 <Nb =14080
Вывод принятые болты М24 удовлетворяют требованиям прочности
Список используемой литературы
1. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
2. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»
3. Уманский А . А . «Справочник проектировщика», Москва 1960г. 4. Работнов Ю. Н . «Сопротивление материалов»
5. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология»
6. СНиП 2.0311-85 "Защита строительных конструкций от коррозий"
* В качестве примера показано выполнение расчетов рекламной конструкции одним из ведущих операторов наружной рекламы, действующих на территории России.
** Используемые при расчетах рекламных конструкций СНиПы
Мониторинг рекламы
