Расчет металлической арки программа

Обновлено: 21.09.2024

Здравствуйте! Вобщем до инженера мне еще далеко (учусь на 3 курсе специальности ПГС). Захотелось просто поизучать эту програмку и использовать ее применительно для строительной механики (расчеты свои проверять). Научился в ней считать плоские рамы, фермы, балки и перемещения. Хотел посчитать трехшарнирную арку, но не получилось (с ручным расчетом не сошлось ). Выстроил арку из стержней плоской рамы. Ось арки создал по формуле (пробовал разное количество стержней). Я новичок в этой проге и начал в ней разбираться только неделю назад, поэтому сильно не пинайте. Заранее всем спасибо.

Для полной картины выложите ручной расчет,тогда можно будет сравнить,потому что самому считать времени нет,а вот проверить расчет можно и выкроить пару минут.

1.Все нормально для третьего курса даже более чем. Хотя зачем.
2.Если вы расчитываете вашу арку зачем вы задаете численно жесткостные характеристики да и есчо такие масенькие ну прям крохотные EF=1кН EJ = 2кН*м
разве нельзя задать какой-нить двутавер или просто брус или есчо чаго нибудь, разве это должно отразится на внутренних усилиях? Считаю что нет.
3.Эпюра Q что-ли не похожа?

__________________

---
Обращение ко мне - на "ты".
Все, что сказано - личное мнение.

Ну жесткость я задал такую, потому что он без нее не считает. Она все равно на эпюры никаким образом не влияет. А про эпюру Q - именно она меня сильновасто смущает (и график и значения). Остальные эпюры, в принципе, визуально схожи, а значения явно не соответствуют действительности. Может конечно где-то и наврал. Да, собственно вот ручной расчет.

[FONT=Arial]Воспользуйтесь функцией - генерация образующей по формуле, или ручками, как вы это делаете в Excel вычисляйте координаты точек, та арка которая у вас имеет слишком большое разбиение, помельше бы…[/FONT]
[FONT=Arial]Тогда и эпюры примут более похожее очертание – "…Истина где-то рядом…"[/FONT]
[FONT=Arial]Да и нагрузку – та, которая равномерно распределенная, задавайте не в глобальной системе координат, а в местной.[/FONT]
[FONT=Arial]Дальше все сами увидите…[/FONT]
[FONT=Arial]P. S.[/FONT]
[FONT=Arial]Почему задавать в местной а не в глобальной, посмотрите протокол расчета… [/FONT]
[FONT=Arial]Суммарные нагрузки по оси Z вместо 24кН там будет 26.9кН…[/FONT]
[FONT=Arial]На первый взгляд странно, но это только на первый…[/FONT]
[FONT=Arial]P.P.S.[/FONT]
[FONT=Arial]Расчет в Excelтолько не из этой оперы…[/FONT]

всем спасибо! проблема решена, но не полностью. дальше сам буду думать. да и спасибо A III за разъяснения.

проектировщик АС, КЖ, КМ и многое другое

подскажите пожалуйста в скаде перед выполнением расчета выходит надпись "не заданы жесткостные характеристики", а жесткости всех стержней установлены. что можно там еще задать?

[FONT=Arial]Почему задавать в местной а не в глобальной, посмотрите протокол расчета… [/FONT]
[FONT=Arial]Суммарные нагрузки по оси Z вместо 24кН там будет 26.9кН…[/FONT]
[FONT=Arial]На первый взгляд странно, но это только на первый…[/FONT]
[FONT=Arial]P.P.S.[/FONT]
[FONT=Arial]Расчет в Excelтолько не из этой оперы…[/FONT][/quote]

Всегда ли нужно задавать в местной системе координат? А как же быть с появляющейся горизонтальной составляющей? Обычно ее нет в заданиях по строймеху.

Ничего доп. не надо задавать. Просто искать элемент без жесткости. Он скрыт, и Вы его не видите. Например, два элемента в одном (параллельно). Или что-то еще.
Можно искать так: "экспресс-контроль исх. сист" - отметить "не заданы жестк. хар-и" - "ОК" - отметить строку "не заданы жест. хар-ки"-"просмотр" - видим номер элемента.
"информация о элементе" - вбиваем полученный номер - "поиск" - видим элемент
Ал-й:

Всегда ли нужно задавать в местной системе координат?

Вот и я думаю, что правильнее найти отношение длины арки (ну или элементов, из которых она состоит) к длине балки - той самой, через усилия в которой находятся усилия в арке при решении вузовских задач. И поделить на это число вертикальную распределенную нагрузку.

негодяй со стажем

Прога выдает ровно то что вы ей задаете.

Да и нагрузку – та, которая равномерно распределенная, задавайте не в глобальной системе координат, а в местной.

- не согласен с вами.

Причина разных результатов при ручном расчете и в СКАДе кроется в особенности приложения распределенных нагрузок в СКАДе:
1. В задании по строймеху наверняка задана горизонтальная проекция распределенной нагрузки.
2. СКАД: При задании распределенной нагрузки на любой наклонный стержень в общей системе координат, вы задаете нагрузку распределенную по наклонной линии (спроецированную на ось стержня).
3. Понятное дело что при расчете горизонтального (нагрузка по п.1) и наклонного (нагрузка по п.2) стержней с одинаковыми горизонтальными проекциями и равным значением нагрузок, опорные реакции уж точно получатся разными.

Есть два выхода, вот один из них:
Задавать распределенную нагрузку на наклонный стержень в общей системе координат, но с пониженнным значением горизонтальной проекции распределенной нагрузки - умножать значение гориз. распред нагр. на косинус угла наклона стержня к горизонтали.
. и все должно сойтись (в пределах погрешности ручного расчета) удачи LиCиFи69.

Программа для
расчета и проектирования металлических конструкций

Для пользователей доступны шаблоны сварных сечений. Такие как, несимметричный сварной двутавр, прокатные сечения: круг, квадрат, прямоугольник.

Реализован расчет тонкостенных стержней открытого сечения на действие бимомента. Бимомент определяется автоматически.

Рассмотрим функционал программы:

Инструмент предлагает пользователю указать толщину коррозии поперечного сечения стержня. Допускает учет коррозии разной величины на стенках и полках сечений.

Реализована возможность конструктивных ограничений габаритных размеров и толщин для всех прокатных (горячекатаных и холодногнутых) профилей, применяемых в режиме подбора сечений.

Анализ несущей способности элементов доступен по критериям первой и второй группам предельных состояний. Пользователю предлагается к анализу ход решения по формулам нормативных документов.

Алгоритм позволяет создавать сечение из набора стандартных прокатных профилей. использовать dxf чертежи. Программа вычисляет геометрические характеристики жесткостные характеристики.

Реализована возможность анализа несущей способности двухветвевого сечения по модели в виде одного стержня. Программа автоматически выполнит вычисление усилий для каждого составного элемента и произведет соответствующую проверку по критериям нормативного документа.

При задании не только сечения, но и расчетных длин пользователю необходим всего лишь один стержень: необходимо указать сечения в начале и конце стержня, расчетная длина пересчитывается автоматически по формуле Эйлера по указанию значения в начале стержня или конце.

Реализована возможность создавать собственные библиотеки сечений, которые пользователь может применять как стандартные, и производить анализ несущей способности по соответствующим критериям согласно нормативным документам.

ЛИРА 10. Удобная программа для расчета стальных конструкций

Расчетный комплекс ЛИРА 10 осуществляет расчет стальных конструкций по первому и второму предельному состоянию в соответствии с действующими строительными нормами:

При этом производится расчет заданных сечений по прочности с учетом или без учета пластической деформации, по общей устойчивости различных видов, по местной устойчивости, производится проверка элементов по второму предельному состоянию (по гибкости, по прогибам и деформации).

Лучшая программа для проектирования металлоконструкций

ЛИРА 10 по праву считается лучшей программой для проектирования и расчета металлоконструкций, так как в ней можно выводить формульный расчет по стали, позволяющий инженерам расшифровать полученные данные и проконтролировать ход решения.

Это позволяет инженеру быстро и просто внести изменения в схему и подобрать нужное сечение, провести глубокий анализ расчета конструкции, а также, в случае необходимости, предоставить ручной расчет по формулам в экспертизу.

Программа для расчёта навеса

Перед строительством металлоконструкций необходимо выполнить расчёт прочности будущего сооружения. Применение специализированного софта позволит подобрать правильное сечение, создать нагрузку, рассчитать кручение в пространстве сложной конструкции и перемещение узловых точек.

Большинство программ, созданных для этих целей, платные. Суммы за лицензии разработчики запрашивают немалые.

Но в свободном доступе есть бесплатные калькуляторы и полноценные программы для Windows и даже Android. Их функционал значительно уступает профессиональным платным решениям, но за неимением последних такой софт становится очень полезным для создания навеса из профильной трубы.

Программы для расчёта навеса на Windows

Простые программы, которые помогают в расчёте веса конструкций из металлического профиля:

Metcalc

В программу заложены все существующие ГОСТы, она выдаёт стабильно точные результаты. Также она умеет делать обратные расчёты, то есть при указании массы и типоразмера выдаёт длину проката.

«Перпендикуляр.про»

Программа perpendicular.pro отличается от предыдущих тем, что позволяет производить расчёт материалов для арочных конструкций. Программа предельно проста в использовании. Нужно задать основные параметры арки (ширина, длина и высота) и нажать «рассчитать».

После этого пользователь получает общую длину изгиба и полную площадь навеса. Минус калькулятора – отсутствие в расчётах радиуса изгиба.

Программа «Сопромат», которая умеет выполнять полноценные расчёты металлоконструкций. Софт бесплатный и подходит для вычисления параметров статически неопределённых рам, балок и ферм. Для расчётов она использует метод конечных элементов.

Сервис подойдёт практикующим строителям-инженерам и студентам для создания курсовых и дипломных работ.

Функционал программы достаточно широкий и включает:

Sopromatguru

Функционал этой программы Sopromatguru частично доступен бесплатно. Возможностей этого сервиса хватает даже для инженеров. Он умеет рассчитывать статически определимые системы, определять перемещения в узлах, рассчитывать реакции опор, реакции эпюры и сохранять ссылку на результаты расчётов.

Пока программа используется для расчёта горизонтальных балок, но, по заверениям разработчиков, скоро в ней будет доступен расчёт ферм.

Стоимость программы можно назвать символической. Платить нужно за каждый произведённый расчёт. У сайта приятный интуитивно понятный интерфейс, что облегчает рабочий процесс.

«Ферма»

Полностью бесплатная десктоп-программа. Умеет рассчитывать плоские статически определённые и неопределённые фермы, сохранять полученные результаты.

Проект начинается с задания геометрических параметров фермы, в которые входят размеры стержней, точки присоединения и положение раскосов, возможные нагрузки и высоты.

Программа в расчётах использует метод вырезания узлов, что позволяет с высокой точностью определять реакции опор и усилия в стержнях.

SCAD Office

Программный комплекс SCAD office с большим количеством функций, созданный специально для профессионалов. В его состав включено несколько утилит, которые умеют вычислять параметры отдельных элементов стальных, деревянных и даже каменных конструкций.

С их помощью можно проектировать монолитные железобетонные перекрытия, строить сечения и рассчитывать коэффициенты постели строения и многое другое. Программа платная, как и большинство профессионального софта.

В России и СНГ среди инженеров наиболее известна программа «ПК Лира», используемая для определения расчётов параметров строительных конструкций из материалов разного типа.

Программы для расчёта навесов на Android

Полноценно заменить компьютер смартфоны и планшеты не в состоянии, но программные решения тут тоже многообразны. Можно отыскать софт, который поможет при проведении работ по расчету металлоконструкций.

Несколько примеров таких программ:

«Калькулятор металлопроката 3.0.1»

Программа для смартфона с широким функционалом. В ней можно рассчитать материал для строительства навеса по длине, массе или площади. В библиотеке доступны круглые и прямоугольные трубы, арматура, швеллеры, уголки, плоские листы, крепёж и многое другое.

Типоразмеры изделий задаются по сортаменту или по исходным значениям с указанием типа материала. Приложение умеет сохранять расчёты и пересылать их по электронной почте.

«Расчёт нагрузок»

Пожалуй, это самое полезное приложение на Андроид, стабильно работающее и выполняющее заявленные разработчиками функции.

Его можно использовать для расчёта допустимых нагрузок, прочности и длин пролётов нагружаемой конструкции. Здесь можно выбрать форму, размер и тип материала. Программа подойдёт для проведения прикидочных расчётов на объекте.

Как правильно рассчитать навес из металла

Если у застройщика нет опыта в расчётах таких конструкций, то к проектированию нужно отнестись с большим вниманием, так как от результатов вычислений будет зависеть прочность и надёжность всего сооружения.

Расчёт выполняется в несколько этапов сверху-вниз. Первыми рассчитываются прогоны, балки, а потом стойки. Такой порядок необходим для того, чтобы заранее знать вес верхней части конструкции и учесть его в нагрузках на столбы.

Готовый навес должен быть очень жёстким и прочным, чтобы справляться не только с собственной массой, но и снеговыми и ветровыми нагрузками, характерными для региона застройки. Расчёты можно делать в любой программе или вручную по формулам.

В первую очередь в проекте необходимо учесть все вводные данные:

Тип (форма) крыши. От этого параметра будет зависеть конфигурация ферм и поясов каркаса. Для навеса крышу чаще всего делают односкатной или арочной. В первом случае и строительство, и расчёты произвести проще всего. Форма крыши определяет и тип кровельного материала. Например, не подойдет профнастил на арочный навес с малым радиусом, так как он имеет ограничения на изгиб, зависящие от формы профиля и размера волны. В этом случае используют мягкую черепицу или поликарбонат.
Общие размеры конструкции и планировка участка. Эти данные помогут определить точки установки несущих опор конструкции и понять, с каким шагом будут установлены фермы. Длина пролётов покажет, насколько мощными и габаритными должны быть фермы.
Угол наклона и коэффициент скольжения кровельного материала. Эти показатели дают понять, как хорошо снег будет сходить с навеса. Для проведения таких расчётов также необходимы данные об экстремальных точках ската и их удалённости друг от друга. Посчитать всё это без программного обеспечения очень сложно.
Полные и полезные размеры частей кровельного материала, расстояние между точками установки крепежа. Это основные параметры, которые задают шаг поясов обрешётки (прогонов) в стропильной системе навеса.

Получив все исходные данные, можно начинать расчёты. Стартуют они с определения параметров прогонов, которые нужно проверить на прогиб. Для этого находят равномерно распределённую, линейную нагрузку (на прогон будут действовать собственная масса, вес снега и профлиста или любого другого кровельного материала).

Чтобы нагрузку на квадратный метр перевести в линейную, нужно умножить её величину на ширину грузовой площади. Ширина грузовой площади рассчитывается по расстоянию между прогонами.

Как видно из чертежа, наименьшая ширина нагрузки у крайних балок П1 и П5. Это значение равно расстоянию между прогонами, разделённому на 2. Срединные прогоны, если расстояние между ними строго одинаковое, будут нести в два раза большую грузовую площадь.

По схеме это значение определяется как А2+Б2 и так далее. Чтобы не утруждать себя дополнительными расчётами, нужно разбить пролёт на одинаковые отрезки. Для профнастила оптимальный шаг поясов составляет 0,5 м. Поэтому можно взять это значение как ширину грузовой площади и для крайних поясов, так как их делают из того же материала.

Пример расчёта

Для примера возьмём профлист, средняя нагрузка от которого на квадрат составляет 5,4 кг. Умножаем это значение на 0,5, и получаем 2,7 кг/м. Далее нужно полученное число умножить на коэффициент безопасности нагрузки 1,05. В цифрах — 2.7*1,05=2,835 кг/м.

Аналогично вычисляем линейную нагрузку от снега (это значение зависит от региона): 50*0,5*1,4=35 кг/м. Коэффициент безопасности по нагрузке от снега составляет 1,4.

Далее складываем нагрузки и получаем общую линейную нагрузку на каждый метр прогона: 2,835+35=37,835кг/м.

Теперь идём в любой из калькуляторов, подходящих по функционалу и вычисляем прочность прогона. Программа будет учитывать вес самого прогона и выдаст варианты изделий по ГОСТу, способных нести соответствующие нагрузки.

В калькуляторе указывается длина элемента, которая задаётся запланированным расстоянием между стропилами (фермами).

В таблице Д.1 документа СП20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» указан способ определения максимального прогиба в зависимости от его длины.

Предположим, расстояние между несущими фермами составляет 2 500 мм. Это значение нужно разделить на 150. Получаем 16,66 мм – это максимально допустимый прогиб для прогона такой длины.

Забив все значения в калькулятор, где уже определён тип трубы, получаем фактический прогиб прогона. Сопоставив его с эталонным, определяем, справится ли элемент с нагрузкой. Если прогиб превышен, ставим более прочные трубы и повторяем расчёты.

Далее по аналогии рассчитываем нагрузку на сами фермы, добавив в расчёты их собственную массу.

При расчётах в калькуляторах обязательно указывается тип соединений, так как от них во многом зависит прочность конструкции.

Завершается расчёт определением параметров стоек. За основу берётся стойка, расположенная ближе всего к центру нагрузки.

При расчёте используется значение площади нагрузки, так как опора представляет собой точку, на которую оказывается давление со всех сторон, и нет линейного распределения давящих сил.

Получаем площадь нагрузки, перемножив между собой перпендикулярные оси нагрузки, разделённые на 2. Полученное значение будет в кг/м 2 .

Далее площадь нужно поочерёдно умножить на массу (на м 2 ) профлиста, снега, прогонов и ферм. Полученные значения умножаются на коэффициенты безопасности, а затем складываются. Результат нужно перевести в килоньютоны, умножив на 10 и разделив на 1000.

Все полученные значения и планируемая высота стоек вносятся в калькулятор, который выдаёт параметры профтрубы.

Узнайте из видео: как подобрать профтрубу для навеса.

Заключение

Даже если стенки собранного навеса не будут обшиваться отделочными материалами, свободно стоящему каркасу необходимо задать пространственную прочность. Для этого добавляются укосы из той же трубы, что была использована для стоек.

Также по углам навеса можно использовать декоративные кованые элементы или фермы. При работе с металлом лучше использовать сварные соединения, так как они более надёжные.

Если нет уверенности в правильности расчётов, нужно сделать небольшой запас прочности, увеличить поправочный коэффициент безопасности, чтобы навес гарантировано служил долго и не мог разрушиться под воздействием незапланированных тяжестей.

Читайте также: