Категории

Как рассчитать металлоконструкцию на прочность

 
Применение профильных труб в быту для создания легких каркасов и ограждений особых расчетов не требует. Но для более серьезных конструкций, а тем более для металлоконструкций промышленного назначения расчет на прочность обязателен, а учитывая возможные атмосферные воздействия, к примеру, снежный покров, то расчет производится с запасом на подобные явления.
Параметры, учитываемые при расчетах
 
Любая металлоконструкция способна выдержать нагрузки, не превышающие предельно допустимые значения. Деформации, возникающие в металле до предельно допустимых величин имеет обратимый характер, после – необратимый, которые в лучшем случае изменяют ее геометрию, в худшем приводят к разрушению соединения. При проведения расчетов учитываются следующие показатели:
  • Размеры или диаметр металлических составляющих;
  • Напряжение конструкции;
  • Вид и прочность стали;
  • Типы возможных нагрузок, которые можно найти в СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». В этих расчетах учитываются все виды нагрузок, которые могут воздействовать на конструкцию. К примеру собственный вес опоры, дополнительные нагрузки от временных сооружений, временные сезонные нагрузки от снежного покрова, от максимального количества людей, которые могут находится в расчетном месте одномоментно, а также особые нагрузки в виде удара машины, землетрясения с характерной магнитудой и прочее.
  • Тип металлоконструкции.
Расчет прочности обычной балки, который можно провести с помощью специальных программ показывает, что сам процесс расчетов требует специальных инженерных знаний и технических навыков. К примеру, проведем расчет на швеллер при исходной нагрузке q=400 кг/м и длине балки в 6 м, вертикальный предельный прогиб fult составит L/200, этот показатель выбирается из таблицы СНиП 2.01.07-85 (таблица 19). Расчет проводим на швеллер ГОСТ 8240-89, при этом сталь, применяемая в балке С235, с сопротивлением материала Ry=2100 кг/см2.
таблица
 
В начале определяется максимальный момент, который в этих условиях будет равен Мmax =1,8 Т*m. Максимальная поперечная сила составит Qmax=1,2 T. Необходимый требуемый момент сопротивления Wтр=76.53 см3, требуемый момент инерции составит Ітр=1028,571 см4. По Wтр и Iтр из предложенной таблицы сортамента металлопроката остается выбрать швеллер. При этом необходимо помнить, что главным показателем будет прогиб. В данном случае подойдет швеллер ГОСТ 8240-89 №18.
 
При использовании сложных соединений, ферм - расчет проводится на каждый элемент опоры.