• Центр компетенций САПР
  • в строительстве с 1994 г.
Техподдержка

Техподдержка

Все о системах автоматизированного проектирования (САПР) и BIM технологии

Расчет снеговой нагрузки на кровлю и действие снеговых нагрузок на здание

расчет снеговых нагрузок

Снеговая нагрузка – одна из основных нагрузок, действующих на конструкцию здания. Нагрузка уже давно изучается советующими организациями, составляются схемы нагружения кровель разной формы, однако не редки случаи обрушения конструкций под огромным весом снега:

методика расчета снеговых нагрузок

Причиной обрушения может быть как не корректный расчет снеговой нагрузки на кровлю, так и неправильно вычисленная несущая способность элемента конструкции. Сложность сбора нагрузки в основном заключается в снеговых мешках, реже ввиду не прямолинейно формы конструкции кровли. Формы снеговых мешков описаны разработчиками норм, но ввиду сложности форм конструкции, приложить нагрузку на схему правильно бывает весьма трудно. Например, Вы сталкиваетесь с призматической конструкцией расположенной на кровле, которая вызывает снеговой мешок. Согласно ГОСТ Р ИСО 4355-2016 «Основы проектирования строительных конструкций. Определение снеговых нагрузок на покрытия» нагрузку возле угла конструкции нужно прикладывать следующим образом:

особенности расчета снеговых нагрузок

Большинство расчетных схем инженеры собирают в программах методом конечных элементов. Те, кто уже сталкивался с программами МКЭ меня сейчас поймут: задать такого рода нагрузку на пластинчатые (или тем более на стержневые) конечной элементы – задача весьма сложная и трудозатратная. Здесь инженеру приходится решать сложную пространственную геометрическую задачу, на которую часто не хватает времени. Программа по расчету строительных конструкций ЛИРА 10.6 имеет в своем наборе функций «нагрузку на расчетную схему» (нагрузка – штамп), которая значительно упрощает процесс задания нагрузки подобного рода.

нагрузка штамп

Программа ЛИРА 10.6 предлагает пользователю задать «нерегулярную» (неравномерную по площади нагрузку). После чего программа на каждый конечный элемент преобразует заданную нагрузку в отдельную трапециевидную.

конечные элементы

Таким способом прикладывать сложной формы снеговые мешки инженерам станет гораздо проще. Еще более эффективно удается выполнить расчет балочной клетки на действие снегового мешка сложной формы. Как правило, нагрузку на стержни назначают линейной нагрузкой, предварительно вычисляя грузовую площадь. Определение линейной нагрузки при разном шаге балок на действие трапециевидных нагрузок вынуждает инженера вычислять нагрузку для каждой балки отдельно. Если же трапециевидная нагрузка идет в двух направлениях, то даже для одной балки вычислить значения нагрузки очень сложно. Нагрузка на поверхность решает и такую задачу. Пользователь программы ЛИРА 10.6 может контуром задать нагрузку на группу стержневых элементов, а в итоге получить правильное приложение нагрузки на каждый стержневой конечный элемент с цветовым выделением грузовых площадей.

цветовое выделение площадей под нагрузкой

При изменении шага балок, или изменения количества балок, нагрузка автоматически будет пересчитана.

Разберем еще один класс задач, вызывающий сложности при работе со снеговыми мешками – снеговые нагрузки на сферическую и коническую поверхности. Сложность в том, что нагрузку по требованию норм следует прикладывать переменную, т е на каждый конечный элемент должна прикладываться нагрузка определенного значения.

снеговая нагрузка на сферическую поверхность

Команда нагрузки на поверхность здесь не сработает (работа осуществляется только в рамках одной плоскости). Пользователь ЛИРА 10.6 для такой задачи должен воспользоваться нагрузкой по функции: программа будет считывать координаты узлов, пластин и стержней по направлениям x y z.

формула

В нашем случае нагрузка на конус задается по формуле:

формула 2

Таким образом, если переменные z, r, a выразить через функцию от x y z, можно приложить нагрузку так, как предписывает нормативный документ. Сложность здесь будет заключаться только в правильной прописи формулы (воспринимается текст согласно правилам excel). Также будет важно расстановка схемы на поле координат программы. Разработчики в ближайших версиях обещали типовые формулы для снега, ветра прописать в библиотеке нагрузок, останется только выделить конструкцию, выбрать нужную функцию и нагрузки приложатся.

Итак, в статье мы рассмотрели основные сложности при задаче снеговых нагрузок на конечно элементную модель. Программа ЛИРА 10.6 имеет в своем наборе функций, которые позволяют без особых трудозатрат справиться с задачей присвоения нагрузок. Все описанные функции доступны для расчета также и в демоверсии программы при ограниченном количестве узлов или элементов (500 узлов или элементов).

 УСТАНОВИТЬ БЕСПЛАТНУЮ  ДЕМОВЕРСИЮ ПК ЛИРА 10.6

 СМОТРЕТЬ ВЕБИНАР

Теги: ПК ЛИРА 10


« Вернуться на главную
Подписаться на блог

Облако тегов

смотреть всё

Предложить тему для публикации

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных.

Подробнее