1. Программа Расчета Металлической Фермы На Прочность Изгиба
2. Программа Расчета Металлической Фермы На Прочность Изгибов

Программа MKE-Win2009 для расчета плоских. Балок, ферм). Размещение файлов программы. Логика расчета изгиба везде. Рассчитать балку из трубы на изгиб.

Навес является простой архитектурной конструкцией, которая применяется в самых различных целях. В большинстве случаев его изготавливают при отсутствии гаража с накрытием на даче или для того, чтобы защитить площадку для отдыха от сильных лучей солнца. Для обеспечения надежности и прочности подобной постройки небольших размеров понадобится произвести расчет навеса. В конечном итоге можно будет получить данные, которые смогут показать, какие фермы будут использоваться и как их нужно будет варить. Схему закрепления профильных труб можно увидеть на рис. На рисунке 1 изображена схема закрепления труб Как рассчитать фермы для навеса своими руками? Для того чтобы произвести расчет подобной конструкции для навеса, понадобится подготовить:.

Калькулятор и специальное программное обеспечение;. СНиП 2.01.07-85 и СНиП П-23-81. При проведении расчетов надо будет выполнить следующие действия:.

Прежде всего понадобится выбрать схему фермы. Для этого определяются будущие контуры. Очертания нужно выбирать исходя из основных функций навеса, материала и других параметров;. После этого надо будет определить габариты изготавливаемой конструкции. Высота будет зависеть от типа кровли и используемого материала, веса и других параметров;.

Если размеры пролета превышают 36 м, понадобится произвести расчет для строительного подъема. В данном случае имеется ввиду обратный погашаемый изгиб от нагрузок на ферму;. Необходимо определить размеры панелей сооружения, которые должны соответствовать расстояниям между отдельными элементами, которые обеспечивают передачу нагрузок;.

На следующем этапе определяется расстояние между узлами, которое чаще всего равняется ширине панели. При произведении расчетов следуйте таким советам:. Понадобится все значения высчитать в точности. Следует знать, что даже малейший недочет приведет к ошибкам в процессе произведения всех работ по изготовлению конструкции. Если нет уверенности в собственных силах, то рекомендуется сразу же обратиться к профессионалам, которые имеют опыт в проведении подобных расчетов;. Для облегчения работы можно использовать готовые проекты, в которые останется лишь подставить имеющиеся значения. На этом фото изображено металлическое укрытие В процессе выполнения расчета фермы следует помнить, что в случае ее увеличивающейся высоты будет увеличиваться и несущая способность.

В зимнее время года снег на подобном навесе практически не будет накапливаться. Для того чтобы увеличить прочность конструкции, следует установить несколько прочных ребер жесткости. Для сооружения фермы лучше всего использовать трубу из железа, которая имеет небольшой вес, высокую прочность и жесткость.

В процессе определения размеров для подобного элемента понадобится учитывать следующие данные:. Для конструкций небольших размеров, ширина которых составляет до 4,5 м, понадобится использовать трубу из металла 40х20х2 мм;. Для конструкций, ширина которых составляет менее 5,5 м, нужно использовать трубу с размерами 40х40х2 мм;. Если ширина фермы составит более 5,5 м, лучше всего применить трубу 60х30х2 мм или 40х40х3 мм.

В процессе планирования шага ферм следует учитывать, что максимально возможное расстояние между трубами навеса составляет 1,7 м. Только в таком случае можно будет сберечь надежность и прочность конструкции. Пример расчета ферм для навеса. В качестве примера будет рассмотрен навес шириной 9 м уклоном в 8°. Пролет сооружения составляет 4,7 м.

Нагрузки снега для региона находятся на уровне 84 кг/м²;. Вес фермы составляет приблизительно 150 кг (следует взять маленький запас на прочность).

Вертикальная нагрузка составляет 1,1 т на стойку с высотой 2,2 м;. Одним концом ферма будет опираться на стенку постройки из кирпича, а вторым — на колонну для опоры навеса с помощью анкерных болтов. Для изготовления фермы используется квадратная труба 45х4 мм. Следует заметить, что с подобным приспособлением достаточно удобно работать;. Лучше всего изготавливать фермы с параллельными поясами. Высота каждого из элементов составляет 40 см. Для раскосов используется труба сечением 25х3 мм.

Для нижнего и верхнего пояса применяется труба 35х4 мм. Козырьки и другие элементы нужно будет сварить друг с другом, потому толщина стенки будет 4 мм. В конечном итоге можно будет получить следующие данные:. Расчетное сопротивление для стали: Ry = 2,45 T/см²;. Коэффициент надежности — 1;. Пролет для фермы — 4,7 м;. Высота фермы — 0,4 м;.

Число панелей для верхнего пояса конструкции — 7;. Углы нужно будет варить через один.

Все нужные данные для расчетов можно будет найти в специальных справочниках. Однако профессионалы рекомендуют производить расчеты подобного типа с помощью использования программного обеспечения. Если будет допущена ошибка, то изготавливаемые фермы сложатся под воздействием нагрузок снега и ветра. Как рассчитать ферму для навеса из поликарбоната? Навес является сложной конструкцией, поэтому перед приобретением определенного количества материала понадобится смета. Каркас для опоры должен иметь возможность выдерживать любые нагрузки.

Для того чтобы произвести профессиональный расчет конструкции из поликарбоната, рекомендуется обратиться за помощью к инженеру с опытом подобной работы. Если навес являет собой отдельную конструкцию, а не пристройку к частному дому, то расчеты усложнятся.

Уличная кровля состоит из столбиков, лаг, ферм и покрытия. Именно эти элементы и нужно будет рассчитывать.

Если планируется изготовить навес из поликарбоната арочного типа, то не получится обойтись без использования ферм. Фермы являются приспособлениями, которые связывают лаги и опорные столбики. От подобных элементов будут зависеть размеры навеса.

Навесы из поликарбоната, в качестве основы которых применяются металлические фермы, изготавливать достаточно сложно. Правильный каркас сможет распределять нагрузку по опорным столбикам и лагам, при этом конструкция навеса не будет разрушаться. Для монтажа поликарбоната лучше всего использовать профильные трубы. Основной расчет фермы — учет материала и уклона. К примеру, для односкатной навесной конструкции с маленьким уклоном применяется неправильная форма фермы. Если конструкция имеет маленький угол, то можно использовать металлические фермы в форме трапеции. Чем больше радиус структуры арки, тем меньше существует возможностей задержки снега на кровле.

В данном случае несущая способность фермы будет большой (рис. На рисунке 2 изображен будущий навес покрытый поликарбонатом Если используется простая ферма домиком размерами 6х8 м, то расчеты будут такими:. Шаг между столбиками для опоры — 3 м;. Количество металлических столбиков — 8 шт;. Высота ферм под стропами — 0,6 м;.

Программа Расчета Металлической Фермы На Прочность Изгиба

Для устройства обрешетки крыши понадобится 12 профильных труб с размерами 40х20х0,2 см. В некоторых случаях можно сэкономить путем уменьшения количества материала. К примеру, вместо 8-ми стоек можно установить 6.

Можно также сократить обрешетку каркаса. Однако не рекомендуется допускать потерю жесткости, так как это может привести к разрушению сооружения. Подробный расчет фермы и дуги для навеса В данном случае будет производиться расчет навеса, фермы которого устанавливаются с шагом 1 м. Нагрузка на подобные элементы от обрешетки передается исключительно в узлах фермы. В качестве материала для кровли используется профнастил. Высота фермы и дуги может быть любой.

Если это навес, который примыкает к основной постройке, то главным ограничителем является форма кровли. В большинстве случаев сделать высоты фермы больше 1 м не получится. С учетом того, что понадобится делать ригеля между колоннами, максимальная высота составит 0,8 м. Схему навеса по фермам можно увидеть на рис. Голубым цветом обозначаются балки обрешетки, синим цветом — ферма, которую нужно будет рассчитывать. Фиолетовым цветом обозначаются балки или фермы, на которые будут опираться колонны. В данном случае будет использоваться 6 ферм треугольной формы.

На крайние элементы нагрузка будет в несколько раз меньше, чем на остальные. В данном случае металлические фермы будут консольными, то есть их опоры располагаются не на концах ферм, а в узлах, которые изображены на рис. Такая схема позволяет равномерно распределять нагрузки. На рисунке 3 изображена схема укрытия по фермам Расчетная нагрузка составляет Q = 190 кг, при этом снеговая нагрузка равна 180 кг/м².

Благодаря сечениям возможно произвести расчет усилий во всех стержнях конструкции, при этом нужно учитывать тот факт, что ферма и нагрузка на данный элемент является симметричной. Следовательно, понадобится рассчитывать не все фермы и дуги, а лишь некоторые из них. Для того чтобы свободно ориентироваться в большом количестве стержней в процессе расчета, стержни и узлы промаркированы. Формулы, которые понадобится использовать при расчете Понадобится определить усилия в нескольких стержнях фермы. Для этого следует использовать уравнение статического равновесия.

В узлах элементов шарниры, потому значение моментов изгиба в узлах фермы равно 0. Сумма всех сил по отношению к оси x и y тоже равна 0. Понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 3 (д): М3 = -Ql/2 + N2-a.h = 0, где l — расстояние от точки 3 до точки приложения силы Q/2, которое составляет 1,5 м, а h — плечо действия силы N2-a. Ферма имеет расчетную высоту 0,8 м и длину 10 м. В таком случае тангенс угла a составит tga = 0,8/5 = 0,16. Значение угла a = arctga = 9,09°. В конечном итоге h = lsina.

Из этого следует уравнение: N2-a = Ql/(2lsina) = 190/(2.0,158) = 601,32 кг. Таким же образом можно определить значение N1-a.

Для этого понадобится составить уравнение моментов по отношению к точке 2: М2 = -Ql/2 + N1-a.h = 0; N1-a.h = Ql/2; N1-a = Q/(2tga) = 190/(2.0,16) = 593,77 кг. Проверить правильность вычислений можно путем составления уравнения сил: EQy = Q/2 — N2-asina = 0; Q/2 = 95 = 601,32. 0,158 = 95 кг; EQx = N2-acosa — N1-a = 0; N1-a = 593,77 = 601,32. 0,987 = 593,77 кг. Условия статистического равновесия выполнены.

Любое из уравнений сил, которые использовались в процессе проверки, можно использовать для того, чтобы определить усилия в стержнях. Дальнейший расчет ферм производится таким же образом, уравнения не изменятся. Стоит знать, что расчетную схему можно составить, так чтобы все продольные силы направлялись от поперечных сечений. В таком случае знак «-» перед показателем силы, который получен при расчетах, покажет, что подобный стержень будет работать на сжатие. Для того чтобы определить усилие в стержне з-и, понадобится первым делом определить значение угла у: h = 3siny = 2,544 м.

Подробную информацию о том как рассчитать навес с помощью программы вы сможете узнать просмотрев это видео: Ферма для навеса своими руками рассчитывается несложно. Понадобится лишь знать основные формулы и уметь их использовать.

Это продолжение статьи Здесь мы рассмотрим вопрос как вывести результаты и откорректировать ферму. Задание расчетного сочетания усилий Если вам необходимы эпюра напряжений для формирования отчета или ручной проверки, то мы можем зайти во вкладку «Эпюры усилий».

Но как видим здесь нет расчетных сочетаний усилий (РСУ), программа их конечно учитывает, но их может быть очень много, поэтому они тут не выводятся, чтобы получить эпюры мы можем сами задать свои сочетания усилий. Для этого выходим в дерево управления проектом («Управление» — «Выйти в экран управления проектом»), во вкладке «Специальные исходные данные» нажимаем на кнопку «Комбинации загружений» (как правильно формировать комбинации загружений и какие коэффициенты использовать читайте в СНиП «Нагрузки и воздействия»), далее назначаем коэффициенты использования, везде ставим 1 и нажимаем на кнопку «Запись комбинации». Внизу появится строка с записью комбинации. Хочу отметить что в программе мы задали расчетные нагрузки (с учетом коэффициента надежности), поэтому свой вес у нас идет с коэффициентом 1, а не 1,05, и снег тоже с коэффициентом 1, а не 1,4. Тут мы просто сочетаем разные нагрузки учитывая определенные проценты от этой нагрузки (1 означает 100%), а коэффициент надежности уже заложен в нагрузках.

Для расчета по первому предельному состоянию мы берем все нагрузки по 100%. Для расчета по 2-му предельному состоянию мы используем нормативные нагрузки, поэтому собственный вес, вес перекрытия и вес оборудования учитывается можно принять 100%, а снег взять с коэффициентом 0,7, запишем и эту комбинацию. Теперь у нас появились новые нагрузки и нам нужно заново составить РСУ (расчетные сочетания усилий). Нажимаем во вкладке «Специальные исходные данные» на кнопку «Расчетные сочетания усилий (новые)», ничего не меняем просто жмем ОК.

Опять производим расчет («Расчет» — «Линейный»). Теперь если зайти в окно «Результаты» — «Графический анализ» — «Эпюры усилий» мы можем посмотреть эпюры напряжений.

Выбираем сочетание №С1 и смотрим значения растягивающих/сжимающих напряжений в ферме: Чтобы узнать значения можно нажать на кнопку «Цветовая индикация положительных значений». Чтобы посмотреть напряжения в конкретонм элементе, например в верхнем поясе, нажимаем на кнопку «Информация об элементе» в панели «Фильтры отображения», выбираем элемент и в открывшемся окне нажимаем на кнопку «Эпюры усилий», для элемента № 20 у меня получились такие результаты: Подбор толщины фасонки Помните в 1-ой части мы подбирали толщину фасонок для фермы исходя из напряжений в узлах, но т.к. На том этапе мы не знали, какие будут нагрузки в узлах, то выбрали фасонки толщиной 6 мм. Теперь мы можем проверить подбор толщины фасонок. Сжимающие нагрузки в ферме достигают 29,56 т, растягивающие 29,16 т, но нас интересуют усилия в местах соединения поясов с раскосами, тут максимальное усилий равно 21,18 т. Взглянем еще раз на таблицу подбора толщины фасонки: Как видим толщины 6 мм не достаточно (21,18 т = 211,8 кН), т.е.

Нужно увеличить толщину фасонок до 8 мм, конечно можно увеличить толщину фасонок только в тех узлах, где нагрузки больше 15 т (позволяется делать толщину фасонок разной с разницей в 2 мм), но существенной экономии мы этим не добьемся и увеличим номенклатуру закупаемого материала, лучше во всех элементах применить фасонки толщиной 8 мм. Чтобы изменить толщину фасонки необходимо также как мы изменяли сечение вначале выйти в дерево проекта, зайти в расчетную схему, во вкладке «Назначения» нажимаем на кнопку «Назначение жесткостей стержням». Выбираем сечение 70х8 и заходим во вкладку «Профили металлопроката».

В поле составное сечение меняем показатель g на 0.8 см (между цифрами точка, а не запятая), нажимаем на кнопку «Заменить и выйти». Тоже самое делаем для уголка 65х6. Выходим в дерево управления проектом и делаем расчет («Расчет» — «Линейный»). Оформление эпюр для расчета Чтобы оформить эпюры для расчета заходим в «Графический анализ» — «Эпюры усилий».

Выбираем первую комбинацию, выбираем нужные нам эпюры, например My и активируем кнопку «Эпюры усилий». Получаем такую картину. Чтобы изменить масштаб эпюр если нагрузки слишком малы или наоборот велики, то можно справа от окна выбора сочетания назначить множитель (по умолчанию 1), увеличиваем число — увеличивается размер эпюр. Расчет прогиба фермы Чтобы узнать прогиб фермы заходим во кладку «Деформации», загружение выбираем С2, направление Z и нажимаем кнопку «Вывод значений перемещений в узлах».

Как видим самое большое перемещение составляет 14,26 мм. Чтобы узнать в каких единицах даны значения или изменить их заходим во вкладке «Опции» — «Единицы измерений» во вкладке «Выходные» окно «Перемещения». Для фермы пролетом 12 м критический прогиб равен 1/200 от пролета, т.е.

Наша ферма удовлетворяет требованиям по 2-му предельному состоянию. Расчет фермы с учетом шарниров в узлах В теории сопротивления материалов узлы в ферме принимаются шарнирными, давайте сделаем расчет с учетом шарнирных узлов и посмотрим как изменятся напряжения. Чтобы сравнить результаты я сделал отчет для всех элементов (во вкладке «Постпроцессоры» — «Проверка сечений металлопроката» — «Расчет» — «Формирование отчета»). Теперь заходим в дерево управления проектом и идем редактировать расчетную схему (кнопка «Расчетная схема»), во вкладке «Назначения» нажимаем на кнопку «Установка шарниров», ставим в узле 1 и 2 в окне Uy (разрешаем поворот вокруг оси Y для обоих узлов элемента), нажимаем ОК. На «Фильтре отображения» можем включить «Номера элементов» и «Шарниры» для удобства. Выбираем весь верхний пояс и весь нижний пояс (в раскосах у нас уже были шарниры).

Программа Расчета Металлической Фермы На Прочность Изгибов

Выходим в дерево проектов и снова производим расчет. Далее заходим в «Постпроцессор» — «Проверка сечений из металлопроката», нажимаем на кнопку «Расчет» и «Визуализация результатов на схеме».

Вся ферма у нас выглядит зеленым цветом, значит все подобранные элементы имеют достаточный запас прочности. Делее нажимаем на кнопку «Формирование отчета» и сохраняем отчет чтобы сравнить результаты расчета фермы с шарнирами. Сравнивая результаты можно сказать что разница очень не значительная, поэтому для упрощения ручного расчета можно принимать все узлы шарнирными. Если сравнить деформации, то тут разницы нет или она совсем не существенна — при расчете мы получили те же 14,26 мм.

В продолжение этой темы мы далее сравним фермы из парных уголков с фермой из труб и рассчитаем экономическую составляющую, а также рассмотрим проектирование узлов фермы. Posted in, Tagged, Post navigation. Если честно не имел возможности рассчитывать ферму с учетом расцентровки узлов.

Думаю расчётные длины определяются также как для обычной фермы, но тут получается будет изгибающий момент создаваться помимо сжимающей силы и поэтому нужно считать верхний пояс с жестким закреплением между узлами (т.е. Верхний пояс единый).

При расчете фермы для расчета расчетной длины можно принять что все узлы между элементами фермы шарнирные, поэтому расчетная длина в плоскости фермы равна длине этого элемента (т.е. Коэффициент 1).

Расчетная длина из плоскости для раскосов и стоек также равна единице. Расчетная длина из плоскости для поясов равна длине между точками ее крепления к горизонтальным связям. Если сверху у нас кровля из профлиста, сэндвич панелей или ж.б. Перекрытия, то можно расчетную длину для верхнего пояса принять как шаг прогонов.

Для нижнего пояса все зависит от закреплениями связями, например если связи закрепляют нижний пояс от горизонтальных смещений только в центре, а также в опорных узлах, то расчетная длина будет равна 1/2 от всей длины нижнего пояса.