Оценка несущей способности раскосов и подкосов ферм покрытия теплиц типа 6d Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

1

УДК 696/697

05.00.00 Технические науки

ОЦЕНКА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ РАСКОСОВ И ПОДКОСОВ ФЕРМ ПОКРЫТИЯ ТЕПЛИЦ ТИПА 6D

Дегтярев Г еоргий Владимирович

д.т.н., профессор, Заслуженный строитель Кубани

РИНЦ БРШ-код= 7725-1897

Лебедь Вячеслав Евгеньевич студент

Кубанский государственный аграрный университет, Краснодар, Россия

Представлена методика оценки несущей способности раскосов и подкосов ферм покрытия теплиц. Углубленный анализ вопроса несущей способности появился в свете массового возведения теплиц, особенно в Южном Федеральном округе, конструктив которых закупается в странах Ближнего Востока. Однако простой перенос конструкций теплиц изготовленных в зарубежных странах, на территорию РФ не рационален. Конструкции теплиц в большинстве своем не выдерживают эксплуатации даже в одну зиму, когда бывают и значительные снежные нагрузки, и ветровые. Необходимость внесения ясности в сложившуюся ситуацию становилась все очевиднее. Проведенный последовательный статический, динамический и сейсмический анализы, выполненные по действующим на территории РФ нормативным документам и по нормам поставщика, в привязке к реальным сечениям несущих конструктивных элементов, позволил выявить нижеприведенные проценты использования рассматриваемых элементов конструкций. Опорные раскосы ферм покрытия: по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования -999 %; по второму предельному состоянию процент использования - 999 %; по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования -999 %; по второму предельному состоянию процент использования - 999 %; Растянутые раскосы ферм покрытия: по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования - 64,2%; по второму предельному состоянию процент использования - 721,8 %; по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования - 25,8 %; по второму предельному состоянию процент использования - 721,8%.

Анализ представленного позволяет констатировать, что при загружении опорных, растянутых и центральных раскосов ферм покрытия теплиц, сочетаниями нагрузок характерных для места

UDC 696/697 Technical sciences

ESTIMATION OF BEARING STRENGTH OF BRACES AND STRUTS OF FARMS OF COVERAGE OF 6D TYPE HOTHOUSES

Degtyarev Georgiy Vladimirovich Dr.Sci.Tech., professor, Deserved builder of Kuban SPIN-code= 7725-1897

Lebed Vyacheslav Evgenyevich student

Kuban State Agrarian University, Krasnodar, Russia

The method of estimation of bearing strength of braces and struts of farms of coverage of hothouses is presented in the article. The deep analysis of the question of bearing strength appeared in the light of mass erection of hothouses, especially in the South Federal district, the construction of which had been bought in the countries of Near East. However, simple transfer of the constructions of hothouses made in foreign countries can not be considered as rational on the territory of the Russian Federation. The constructions of hothouses in most do not maintain exploitation even in one winter, when the considerable snow loadings are, and wind as well. The necessity of bringing of clarity for the folded situation became more obvious. Conducted successive static, dynamic and seismic analyses, executed upon the normative documents and due to the norms of supplier operating on the territory of the Russian Federation, in attachment to the real sections of bearings structural elements, allowed to expose the stated below percents of the use of the examined elements of constructions. Supporting braces of farms of coverage: on the norms of the Russian Federation, on the first maximum state percent of the use - 999 %; there is a percent of the use on the second maximum state - 999 %; on the norms of the Russian Federation taking into account loadings of supplier, on the first maximum state percent of the use - 999 %; there is a percent of the use on the second maximum state - 999 %; Stretched braces of farms of coverage: on the norms of the Russian Federation, on the first maximum state percent of the use - 64,2%; there is a percent of the use on the second maximum state - 721,8 %; on the norms of the Russian Federation taking into account loadings of supplier, on the first maximum state percent of the use - 25,8 %; there is a percent of the use on the second maximum state - 721,8%. Analysis presented allows establishing that at the load of supporting, stretched and central braces of farms of coverage of hothouses, by combinations of loadings characteristic for the place of location of hothouse of type of 6d, their bearing strength, and

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

2

расположения теплицы вида 6D, их несущая способность, а значит и сооружения в целом не обеспечивается

Ключевые слова: ТЕПЛИЦА ТИПА 6D, ФЕРМЫ ПОКРЫТИЯ, РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ, ПРОЦЕНТ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

buildings can not be provided in general

Keywords: HOTHOUSE OF TYPE OF 6D, FARMS OF COVERAGE, CALCULATION OF BEARING STRENGTH, PERCENT OF THE USE OF ELEMENTS

Несмотря на кажущуюся простату тепличного бизнеса, ориентируясь на его развитость в странах Ближнего Востока, строительство теплиц путем простого переноса конструктива в РФ недопустимо. В открытой печати, рассматривались вопросы состояния работы отдельных, наиболее уязвимых конструктивных элементов теплиц, таких как верхние и нижние пояса ферм покрытия, где на расчетах доказана несовместимость областей применения. Однако, в ряде случаев, осуществив усиление поясов ферм покрытия, предприниматели не удосуживаются осуществить анализ работы, казалось бы, второстепенных элементов, таких как раскосы и подкосы ферм покрытия, что в конечном итоге также оборачивается авариями.

Данная статья призвана показать реальность в несовместимости простого переноса конструктивов теплиц со стран Ближнего Востока в РФ, даже при частичном усилении элементов, без должного учета, в том числе таких элементов, как раскосы и подкосы ферм покрытия.

Основные положения поверочного расчета

Настоящий расчет выполнен с применением многофункционального программного комплекса для расчета, исследования и проектирования конструкций различного назначения «STARK_ES 2014». Расчетная модель подробно описывает конструктивную схему теплиц типа 6D, в том числе с учетом грунтовых условий, по аналогии с работами[1, 2, 3]. Целью расчета является получение данных для оценки несущей способности

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

3

конструктивных элементов теплиц определенной по нормативам РФ и ближневосточных стран поставщиков.

Данный расчет выполняется согласно требованиям следующих нормативных документов: ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строительных конструкций и оснований; СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия; СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах; СНиП 23-01-99* Строительная климатология; СНиП II-23-81* Стальные конструкции.

Исходные данные

Расчетный вес снегового покрова по СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия - 1,2 кН/м для (РФ), для поставщика - 24 кг/м ; Нормативное ветровое давление по СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия - 0,38 кН/м для (РФ), для поставщика - 67 кг/м ; Расчетная сейсмичность площадки строительства для (РФ) - 7 баллов; Категория грунта (СНиП II-7-81*), норматив РФ - II; Уровень ответственности сооружения, норматив РФ - III.

Конструктивные решения по теплице

Фундамент - свайный, объединенный по периметру монолитным ростверком. Каркас выполнен из металлических стоек, элементов покрытия, состоящих из решетчатых шарнирно-стержневых

металлических конструкций, связей и прогонов. Ограждающие конструкции стен выполнены из стекла. Покрытие кровли -полиэтиленовая пленка высокой плотности.

Сбор нагрузок

Расчетная схема для сбора снеговой нагрузки по нормативам РФ и поставщика представлена на рисунке 1. Сбор снеговой и ветровой нагрузки представлен в таблице 1, и выполнен аналогично [4, 5].

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

4

Рисунок 1 - Расчетная схема для сбора снеговой нагрузки

Расчетная схема для сбора ветровой нагрузки представлена на

рисунке 2(а, б).

Расчетная ЬетроЬая нагрузка

Рисунок 2а - Расчетная схема для сбора ветровой нагрузки

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

4800

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

5

Рисунок 2 б - Расчетная схема для сбора ветровой нагрузки

Таблица 1 - Сбор нагрузок

Наименование нагрузки Един- ица измер ения Значение величин Коэф-т надеж- ности Yf(кН) Номер нагруж ения

нормат ивное РФ поставщ ика

Постоянные и длительные нагрузки

Собственный вес несущих конструкций кН/м3 78,5 78,5 1.05 1

Вес от стационарного оборудования кН/м 1,26 1,26 1.1 5

Временные нагрузки

Снеговая нагрузка на кровлю (согласно рис. 1): На скаты крайних пролетов с наружной стороны На всю кровлю, за иск. крайних скатов кН/м2 0,51 0,103 1.4 2

1,2 0,24

Ветровая нагрузка (согласно рис. 2): На наветренную сторону теплицы На подветренную сторону кН/м2 0,23 -0,06 0,131 -0,096 -0,238 1.4 3, 4

-0,14; -0,11 -0,119 -0,238

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

6

Исходные данные к расчетной части

Расчетная модель теплицы подготовлена в ПК «Stark ES 2014», в конечно-элементной модели (МКЭ) и представлена на рисуноке 3.

Рисунок 3 - Расчетная модель теплицы в программе «Stark ES 2014»

Материалы конечно-элементной модели представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Материалы 3Б-стержней

No A [м2] As [м2] At [м2] Ir [м4] Is [м4] It [м4] E [кН/м2] G [кН/м2] Rho [т/м3]

1 0.00016 0.00008 0.00008 2.47e-008 1.24e-008 1.24e-008 2.06e+008 7.9e+007 8.24

2 0.00020 0.00010 0.00010 5.02e-008 2.51e-008 2.51e-008 2.06e+008 7.9e+007 8.24

3 0.00037 0.00021 0.00012 2.09e-007 9.55e-008 1.78e-007 2.06e+008 7.9e+007 8.24

4 0.00044 0.00036 0.00013 3.11e-007 1.23e-007 3.57e-007 2.06e+008 7.9e+007 8.24

5 0.00045 0.00023 0.00023 3.74e-007 1.87e-007 1.87e-007 2.06e+008 7.9e+007 8.24

6 0.00045 0.00029 0.00010 3.11e-007 1.27e-007 3.74e-007 2.06e+008 7.9e+007 8.24

7 0.00074 0.00039 0.00039 1.2e-006 7.27e-007 7.27e-007 2.06e+008 7.9e+007 8.24

8 0.00114 0.00063 0.00035 2.57e-006 1.23e-006 2.3e-006 2.06e+008 7.9e+007 8.24

9 0.22000 0.18233 0.17825 0.00815 0.00384 0.00434 2.75e+007 1.1e+007 2.75

A - площадь поперечного сечения; Ir - момент инерции отн. OR;

As - сдвиговая площадь в rn^.OS; Is - момент инерции отн. OS;

At - сдвиговая площадь в напр.ОТ; It - момент инерции отн. OT;

E - модуль упругости; G - модуль сдвига; Rho - плотность материала.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

7

Динамический анализ (расчет собственных значений)

Расчет собственных колебаний проводился для комплекса теплиц 6Д. Для расчета и анализа системы, по нормативам РФ, задано исследование 12 собственных значений, результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Собственные частоты

Форма W рад/с f Гц T с

1 1.73 0.27 3.64

2 1.75 0.28 3.58

3 1.78 0.28 3.54

4 1.86 0.30 3.37

5 3.41 0.54 1.84

6 6.92 1.10 0.91

7 14.03 2.23 0.45

Для расчета и анализа системы, по нормативам поставщика, задано исследование 20 собственных значений, результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Собственные частоты

Форма W рад/с f Гц T с

1 1.72 0.27 3.65

2 1.75 0.28 3.59

3 1.77 0.28 3.54

4 1.85 0.30 3.39

5 3.39 0.54 1.86

6 6.91 1.10 0.91

7 13.91 2.21 0.45

Сейсмическое воздействие

Расчет производится в соответствии со СНиП II-7-81 с учетом изменений, введенных в действие с 01.01.2000 г. Сейсмичность площадки

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

8

строительства в баллах S = 7. Из соответствующих списков назначаются значения коэффициентов К1=0,22; Кр8;=1; категория грунта II.

Направление сейсмического воздействия задается направляющими косинусами CX, CY и CZ. Данные по заданию сейсмических нагрузок по первому направлению представлены на рисунке 4.

Характеристики сейсмического расчета Спектры ________

Количество спектров 1

Н омер текущего спектра 1

Имя Soil category 1,2

(ф Задание по точкам © Аналитическое задание

Количество интервалов 22 Периоды и ускорения

Период [с] Ускор.[м/сА2' *

1 0 1 □

2 0.1 2.5

3 0,4 2,5

4 0.6 2.04124 ”

- 1 й! | ,

Задать Z

Центр вращения J V |р | [ Рассчитать ]

| Т очности сейсмических нагрузок ..

Файлы характеристик \—-—

Что

© Загрузка из проекта 1

(ф Загрузка стандартов Зап

Побуждения Количество побуждений Номер тек побуждения Амплитуда ( ~

Количество исследуемых собственных значений Номер спектра

[Задать Формы] ® 1 -2-34,6

Направление сейсм. воздействия © Задать углами

■5ф Задать направляющими косинусами Направляющие косинусы воздействия

Sa

| График | | Расчёт Отменить

Рисунок 4 - Данные для определения сейсмической нагрузки

Задание данных по определению сейсмической нагрузки по второму и наихудшему направлению в статье опущены.

Статический анализ

В статическом расчете участвуют следующие нагружения: НГ1 -постоянная расчетная нагрузка (собственный вес конструкций gf=1,05); НГ2 - расчетная снеговая нагрузка (gf=1,4); НГ3 - расчетная ветровая нагрузка на конструкцию по направлению Х (gf=1,4); НГ4 - расчетная ветровая нагрузка по направлению Y (gf=1,4); НГ5 - расчетная нагрузка от оборудования (gf=1,1); НГ6-9 - расчетная сейсмическая нагрузка по 1-му направлению; НГ10-13 - расчетная сейсмическая нагрузка по 2-му

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

9

напрвлению; НГ14-17 - расчетная сейсмическая нагрузка по наихуджему направлению.

Нагружения представлены для расчета по нормативам РФ. Для норм поставщика происходит увеличение нагружений в последних трех группах, начиная с сейсмической нагрузки по 1-му направлению.

Для анализа перемещений заданы серии комбинаций, часть из которых приведена в таблице 5, для нормативов РФ.

Таблица 5 - Комбинации

Номер НГ-1 НГ-2 НГ-3 НГ-4 НГ-5 НГ-6 НГ-7 НГ-8 НГ-9

K-1 1 0 0.9 0 0.95 0 0 0 0

K-2 1 0 0 0.9 0.95 0 0 0 0

K-3 1 0.9 0.9 0 0.95 0 0 0 0

K-4 1 0.9 0 0.9 0.95 0 0 0 0

K-5 0.9 0 0 0 0.8 1 1 1 1

K-6 0.9 0 0 0 0.8 0 0 0 0

K-7 0.9 0 0 0 0.8 0 0 0 0

K-8 0.9 0.5 0.5 0 0.8 1 1 1 1

K-9 0.9 0.5 0.5 0 0.8 0 0 0 0

Расчет и подбор сечений раскосов ферм покрытия теплиц Опорные раскосы ферм

Исходные данные для расчета элемента на основные сочетания усилий, по нормативам РФ, представлены в таблице 6, а для поставщика в таблице 7. Тип сечения: труба; профиль - TRS 27x2 ГОСТ 10704-91; сталь -

ВстЗсп, ГОСТ 10705-80*.

Таблица 6 - Сочетания усилий для расчета по нормативам РФ

Nr Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -33.80 -0.00 0.08 -0.05

2 -Nmax, My -33.80 -0.00 0.08 -0.05

4 Mxmax, -N -27.48 -0.06 0.00 -0.08

5 Mymax, -N -0.19 -0.00 0.32 -0.00

7 -Gmax (N, Mx) -33.75 -0.04 -0.09 0.06

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

10

Таблица 7 - Сочетания усилий для расчета по нормативам поставщика

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -9.23 -0.00 0.02 0.02

2 -Nmax, My -9.23 -0.00 0.02 0.02

4 Mxmax, -N -0.37 -0.03 0.00 -0.05

5 Mymax, -N -0.01 -0.00 0.06 -0.00

7 -Gmax (N, Mx) -7.54 -0.03 -0.02 -0.03

8 -Gmax (N, My) -9.22 -0.01 -0.03 0.02

9 |G|max (N, Mx, My) 2.86 -0.00 0.08 -0.00

Mxp - момент при расчете в плоскости стенки Mxi - момент в средней трети длины элемента

Исходные данные для расчета элемента на особые сочетания усилий, по нормативам РФ, представлены в таблице 8, а для поставщика в таблице 9. Тип сечения элемента и его материал теже.

Таблица 8 - Сочетания усилий для расчета по нормативам РФ

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -19.39 -0.01 0.06 -0.05

2 -Nmax, My -19.39 -0.01 0.06 -0.05

4 Mxmax, -N -14.92 -0.45 0.01 -0.61

5 Mymax, -N -0.08 -0.03 0.16 -0.05

8 -Gmax (N, My) -19.38 -0.04 -0.07 -0.05

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

11

Таблица 9 - Сочетания усилий для расчета по нормативам поставщика

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -6.10 -0.00 0.02 -0.01

2 -Nmax, My -6.10 -0.00 0.02 -0.01

4 Mxmax, -N -0.46 -0.16 0.00 -0.22

5 Mymax, -N -2.57 -0.01 -0.04 -0.02

7 -Gmax (N, Mx) -4.21 -0.16 -0.02 -0.20

8 -Gmax (N, My) -6.09 -0.02 -0.03 -0.01

Mxp - момент при расчете в плоскости стенки Mxi - момент в средней трети длины элемента

Результаты расчета на основные и особые сочетания усилий с выявлением процента их использования, по нормативам РФ, представлены на рисунке 5, а по нормативам поставщика на рисунке 6. Расчеты проведены аналогично представленным в работе [6].

Результаты подбора сечения группы элементов по основным и особым сочетаниям усилий с выявлением процента их использования, по нормативам РФ, представлены на рисунке 7, а по нормативам поставщика на рисунке 8.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

12

Эпюра N, кН Эпюра My , кН * м Эпюра Qz , кН

Max=-0.08 Max=0.32 Max=0

Min—33.8 Min=-0.09 Min=0

Шифр задачи :

Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min

300.00 300.00 1.00

расчетная длинам

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн.

9.60 1.05 0.00 1.00

коэф-ты усл. раб.

о уст.

Результаты проверки

0.90

Cечение 1. Труба 27x2

Профиль 27x2;

Сталь ВСт3сп; ГОСТ 1075-80

Сортамент

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн/У1 усг.отн£1 устойч. Y

199.5 256.9 999.0 999.0

проценты использов.по 2ПС сводные0/о%иа

шбк. отн/У1 шбк. отн.£1 1ПС 2ПС

999.0 999.0 999.0 999.0

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

13

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра MZ , кН * м

Эпюра Qy кН

Max=2.86 Max=0.08

Min=-9.23 Min^0.04

Max^ Mix=-0 Mix^.02

Min=0 Min—0.16 Mrn=-0.22

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

30ft00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.05 0.00 1.00 0.90 0.95 основн нет

Результаты проверки

Сечение 1. Труба 27x2

Профиль 27x2;

Сталь ВСтЗсп; ГОСТ 1075-80

Сортамент

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн^1 уст.отн^1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

69.0 73.6 999.0 577.3 0.0 0.0

проценты использоипо 2ПС сводне 1е ///использов. шаг ребер/ планок

гибк. отн.^ гибк. отн.Z1 1Ж 2ПС местн.устойч.

999.0 999.0 999.0 999.0 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

14

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра Mz , кН * м

Эпюра Qy кН

Max=-0.08

Min=-33.8

Max=0.32 Max=0 Max=-0

Min=^.09 Min^ Min=-0.45

Max=0.06

Min=-0.61

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.05 0.00 1.00 0.90 0.95 основн нет

Результаты подбора

Cечение 1. Труба 194 x 5

Профиль 194 x 5; ГОСТ 8732 - 78*

Сталь ВСт3сп; ГОСТ 1075-80

Сортамент Труба бесшовная горячекатаная

проценты использования по 1ПС

по норм. усг.отнЛ! уст.отн^ устойч. YZ уст.стенки уст.полок

5.3 5.7 16.8 8.2 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводные%%использов. шаг ребер/ планок

тбк. отн^1 гибк отпИ 1ПС 2ПС местн.усгойч.

10.5 95.7 16.8 95.7 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

15

Эпюра N, кН Эпюра My , кН* м Эпюра Qz , кН Эпюра Mz , кН * м Эпюра Qy кН

Mix=2.86 ^bx=0.08 Mx=0 Max=-0 Max=0.02

Min=-9.23 Min=-0.04 Min=0 Min^0.16 Min^0.22

Ш1фр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.05 0.00 1.00 0.90 0.95 основн нет

Результаты подбора

Сечение 1. Труба 194 x 5

Профиль 194 x 5; ГОСТ 8732 - 78*

Сталь ВСтЗсп; ГОСТ 1075-80

Сортамент Труба бесшовная горячекатаная

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн^ уст.отнZ1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

1.5 1.6 4.6 2.4 0.0 0.0

проценты использоипо 2ПС сводные/о/использов. шаг ребер/ планок

гибк ота^1 гибк. отн^1 1ПС 2ПС местиустойч.

10.5 95.7 4.6 95.7 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

16

Растянутые раскосы ферм

Исходные данные для расчета элемента на основные сочетания усилий, по нормативам РФ, представлены в таблице 10, а для поставщика в таблице 11. Тип сечения: труба; профиль - TRS 27x2 ГОСТ 10704-91; сталь - ВстЗсп, ГОСТ 10705-80*.

Таблица 10 - Сочетания усилий для расчета по нормативам РФ

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -0.17 -0.00 0.05 -0.00

2 -Nmax, My -0.17 -0.00 0.05 -0.00

5 Mymax, -N -0.16 -0.00 -0.08 -0.00

8 -Gmax (N, My) -0.15 -0.00 -0.08 -0.00

9 |G|max (N, Mx, My) 0.49 -0.00 0.13 -0.00

Таблица 11 - Сочетания усилий для расчета по нормативам поставщика

Nk Описание Nz Mxp Mxi My Qy

кН кНм кНм кНм кН

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

17

1 -Nmax, Mx -0.03 -0.00 0.00 -0.00

2 -Nmax, My -0.01 -0.00 -0.02 -0.00

9 |G|max (N, Mx, My) 2.30 -0.00 0.04 -0.00

Mxp - момент при расчете в плоскости стенки Mxi - момент в средней трети длины элемента

Исходные данные для расчета элемента на особые сочетания усилий, по нормативам РФ, представлены в таблице 12, а для поставщика в таблице 13. Тип сечения элемента и его материал теже.

Таблица 12 - Сочетания усилий для расчета по нормативам РФ

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -0.09 -0.00 0.03 -0.01

2 -Nmax, My -0.09 -0.00 0.03 -0.01

4 Mxmax, -N -0.00 -0.05 -0.02 -0.03

5 Mymax, -N -0.07 -0.02 -0.04 -0.01

8 -Gmax (N, My) -0.07 -0.00 -0.04 -0.00

9 |G|max (N, Mx, My) 0.27 -0.03 0.07 -0.04

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

18

Таблица 13 - Сочетания усилий для расчета по нормативам поставщика

Nk Описание Nz Mxp Mxi My Qy

кН кНм кНм кНм кН

1 -Nmax, Mx -0.01 -0.00 0.00 -0.00

9 |G|max (N, Mx, My) 1.92 -0.03 0.03 -0.04

Mxp - момент при расчете в плоскости стенки

Mxi - момент в средней трети длины элемента

Результаты расчета на основные и особые сочетания усилий с выявлением процента их использования, по нормативам РФ, представлены на рисунке 9, а по нормативам поставщика на рисунке 10.

Результаты подбора сечения группы элементов по основным и особым сочетаниям усилий с выявлением процента их использования, по нормативам РФ, представлены на рисунке 11, а по нормативам поставщика на рисунке 12.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

19

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра Mz , кН * м

Max=0.49 Min—0.17 Max=0.13 Min=4).08 Max=0 Min^ Шифр задачи : Элемент 1 Max=-0 Min=-0.05

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min

300.00 300.00 1.00 1.00

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф.

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст. надежности

9.60 1.12 0.00 1.00 1.05 0.95

Результаты проверки

Cечение 1. Труба 27x2

Профиль 27x2;

Сталь ВСт3сп; ГОСТ 1075-80

Сортамент

проценты использования по 1ПС

по норм. усг.отнЛ! уст.отн.21 устойч. YZ

64.2 0.0 14.2 0.5

проценты использов.по 2ПС сводные%%использов.

шбк. отн/У1 гибк отюИ 1ПС 2ПС

84.2 721.8 64.2 721.8

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

20

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра M , кН * м

Эпюра Qy кН

Max=2.3 Mac=0.04 M*x=0 Max=-0

Min—0.03 Mrn=-0.02 Min^ ШИфр задачи : Элемент 1 Min=-0.03

Max=-0

Min=-0.04

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.12 0.00 1.00 1.05 0.95 основн нет

Результаты проверки

Сечение 1. Труба 27x2

Профиль 27x2;

Сталь ВСтЗсп; ГОСТ 1075-80

Сортамент

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн^ усготн^ устойч. YZ уст.стенки уст.полок

25.8 0.2 4.7 0.0 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводне 1е%%пспальзов. шаг ребер/ планок

гибк отн^1 гибк. othZ1 1ПС 2ПС местнустойч.

84.2 721.8 25.8 721.8 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

21

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра Mz , кН * м

Эпюра Qy кН

Max=0.49 Max=0.13 Max=0 Max=-0 Max=-0

Min=-0.17 Min=4).08 Min=0 Min^0.05 Min^0.04

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.12 0.00 1.00 1.05 0.95 основн нет

Результаты подбора

Cечение 1. Труба 194 x 5

Профиль 194 x 5; ГОСТ 8732 - 78*

Сталь ВСт3сп; ГОСТ 1075-80

Сортамент Труба бесшовная горячекатаная

проценты использования по 1ПС

по норм. усг.отнЛ! уст.отн.21 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

0.5 0.2 0.1 0.2 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводные%%использов. шаг ребер/ планок

тбк. отн^1 гибк отпИ 1ПС 2ПС местиусгойч.

11.2 95.7 0.5 95.7 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

22

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра M , кН * м

Эпюра Qy кН

Marf.3

Min=-ft03

^bx=0.04 ^bx=0 Max=-0

Min=^.02 Min^ Min=-0.03

Max=-0

Min^0.04

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.12 0.00 1.00 1.05 0.95 основн нет

Результаты подбора

Сечение 1. Труба 194 x 5

Профиль 194 x 5; ГОСТ 8732 - 78*

Сталь ВСтЗсп; ГОСТ 1075-80

Сортамент Труба бесшовная горячекатаная

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн^ уст.атнZ1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводне 1е%%пспальзов. шаг ребер/ планок

гибк ога^1 гибк. othZ1 1ПС 2ПС местн-устойч.

11.2 95.7 0.5 95.7 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

23

Центральные раскосы ферм

Исходные данные для расчета элемента на основные сочетания усилий, по нормативам РФ, представлены в таблице 14, а для поставщика в таблице 15. Тип сечения: труба; профиль - TRS 27x2 ГОСТ 10704-91; сталь - ВстЗсп, ГОСТ 10705-80*.

Таблица 14 - Сочетания усилий для расчета по нормативам РФ

Nk Описание Nz Mxp Mxi My Qy

кН кНм кНм кНм кН

1 -Nmax, Mx -15.13 -0.00 0.04 -0.00

2 -Nmax, My -15.13 -0.00 0.04 -0.00

4 Mxmax, -N -9.11 0.03 0.04 -0.01

5 Mymax, -N -15.11 -0.00 -0.14 -0.00

7 -Gmax (N, Mx) -9.67 0.02 0.00 -0.01

9 |G|max (N, Mx, My) 30.81 -0.00 -0.28 -0.00

Таблица 15 - Сочетания усилий для расчета по нормативам поставщика

Nk Описание Nz Mxp Mxi My Qy

кН кНм кНм кНм кН

1 -Nmax, Mx -5.22 -0.00 0.00 -0.00

2 -Nmax, My -5.20 -0.00 -0.04 -0.00

5 Mymax, -N -5.19 -0.00 -0.05 -0.00

8 -Gmax (N, My) -5.16 -0.00 -0.05 -0.00

9 |G|max (N, Mx, My) 5.29 -0.00 -0.01 -0.00

Mxp - момент при расчете в плоскости стенки Mxi - момент в средней трети длины элемента

Исходные данные для расчета элемента на особые сочетания усилий, по нормативам РФ, представлены в таблице 16, а для поставщика в таблице 17. Тип сечения элемента и его материал теже.

Результаты расчета на основные и особые сочетания усилий с выявлением процента их использования, по нормативам РФ, представлены на рисунке 13, а по нормативам поставщика на рисунке 14.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

24

Таблица 16- Сочетания усилий для расчета по нормативам РФ

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -7.72 -0.00 0.02 -0.00

2 -Nmax, My -7.72 -0.00 0.02 -0.00

4 Mxmax, -N -5.15 -0.05 0.02 -0.04

5 Mymax, -N -3.47 -0.01 0.08 -0.01

7 -Gmax (N, Mx) -7.59 -0.04 -0.07 -0.04

8 -Gmax (N, My) -7.66 -0.01 -0.07 -0.01

9 |G|max (N, Mx, My) 19.51 -0.00 -0.24 -0.00

Таблица 17 - Сочетания усилий для расчета по нормативам поставщика

Nk Описание Nz кН Mxp кНм Mxi кНм My кНм Qy кН

1 -Nmax, Mx -3.65 -0.00 0.00 -0.01

2 -Nmax, My -3.63 -0.00 -0.03 -0.00

4 Mxmax, -N -3.60 -0.06 -0.03 -0.05

5 Mymax, -N -2.92 0.02 -0.03 0.01

8 -Gmax (N, My) -3.61 -0.04 -0.03 -0.03

Mxp - момент при расчете в плоскости стенки Mxi - момент в средней трети длины элемента

Результаты подбора сечения группы элементов по основным и особым сочетаниям усилий с выявлением процента их использования, по нормативам РФ, представлены на рисунке 15, а по нормативам поставщика на рисунке 16.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

25

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра Mz , кН * м

Эпюра Qy кН

Max=30.81 Max=0.08 Max=0 Max=0.03 Max=-0

Min—15.13 Min=4).28 Min=0 Min^0.05 Min^0.04

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.89 0.00 1.00 0.90 0.95 второст нет

Результаты проверки

Cечение 1. Труба 33.7x2

Профиль 33.7x2;

Сталь ВСт3сп; ГОСТ 1075-80

Сортамент

проценты использования по 1ПС

по норм. усг.отнЛ! усг.огн.Z1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

151.3 177.4 999.0 458.2 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводные%%использов. шаг ребер/ планок

тбк. отн^1 гибк отпИ 1ПС 2ПС местиустойч.

999.0 999.0 999.0 999.0 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

26

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра M , кН * м

Эпюра Qy кН

M*x=529

Min—5.22

^bx=0 ^bx=0 Max=0.02

Min=^.05 Min^ Min=-0.06

Max=0.01

Min=-0.05

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.89 0.00 1.00 0.90 0.95 второст нет

Результаты проверки

Сечение 1. Труба 33.7x2

Профиль 33.7x2;

Сталь ВСтЗсп; ГОСТ 1075-80

Сортамент

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн^ уст.отн.Z1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

26.3 61.7 691.2 201.2 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводные/о/использов. шаг ребер/ планок

гибк ота^1 гибк. отн^1 1ПС 2ПС местиустойч.

999.0 999.0 691.2 999.0 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

27

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра Mz , кН * м

Эпюра Qy кН

Max=30.81 Max=0.08 Max=0 Max=0.03 Max=-0

Min—15.13 Min=4).28 Min=0 Min^0.05 Min^0.04

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.89 0.00 1.00 0.90 0.95 второст нет

Результаты подбора

Cечение 1. Труба 159 x 4.5

Профиль 159 x 4.5; ГОСТ 8732 - 78*

Сталь ВСт3сп; ГОСТ 1075-80

Сортамент Труба бесшовная горячекатаная

проценты использования по 1ПС

по норм. усг.отнЛ! усг.огн.Z1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

7.7 4.1 15.0 6.1 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводные%%использов. шаг ребер/ планок

тбк. отн^1 гибк отпИ 1ПС 2ПС местиусгойч.

19.2 97.6 15.0 97.6 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

28

Эпюра N, кН

Эпюра My , кН * м

Эпюра Qz , кН

Эпюра M , кН * м

Эпюра Qy кН

M*x=529

Min—5.22

^bx=0 ^bx=0 Max=0.02

Min=^.05 Min^ Min=-0.06

Max=0.01

Min=-0.05

Шифр задачи : Элемент 1

о г р а н и ч е н и ясм

Y max Z max Y min Z min tw min

300.00 300.00 1.00 1.00 0.10

расчетная длинам коэф-ты усл. раб. коэфф. надежности тип колонны шаг ребер/ планок

отн. Z1 отн. Y1 для Фе по прочн. по уст.

9.60 1.89 0.00 1.00 0.90 0.95 второст нет

Результаты подбора

Сечение 1. Труба 159 x 4.5

Профиль 159 x 4.5; ГОСТ 8732 - 78*

Сталь ВСтЗсп; ГОСТ 1075-80

Сортамент Труба бесшовная горячекатаная

проценты использования по 1ПС

по норм. уст.отн^ уст.отн^1 устойч. YZ уст.стенки уст.полок

1.3 1.4 5.2 3.3 0.0 0.0

проценты использов.по 2ПС сводне 1е%%пспальзов. шаг ребер/ планок

гибк ога^1 гибк. othZ1 1ПС 2ПС местн-устойч.

19.2 97.6 5.2 97.6 0.0 нет

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

29

Выводы

В результате произведенных расчетов, с учетом нагрузок, определенных по действующим на территории РФ нормативным документам и по нормам поставщика, выявлены проценты использования таких элементов конструкций теплиц как следующие раскосы: опорные, растянутые и центральные.

Опорные раскосы ферм покрытия:

- по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования - 999 %; по второму предельному состоянию процент использования - 999 %.

- по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования - 999 %; по второму предельному состоянию процент использования - 999 %.

Растянутые раскосы ферм покрытия:

- по нормативам РФ, по первому предельному состоянию процент использования - 64,2%; по второму предельному состоянию процент использования - 721,8 %.

- по нормам РФ с учетом нагрузок поставщика, по первому предельному состоянию процент использования - 25,8 %; по второму предельному состоянию процент использования - 721,8%.

Анализ представленного позволяет констатировать, что при загружении опорных, растянутых и центральных раскосов ферм покрытия теплиц, сочетаниями нагрузок характерных для места расположения теплицы вида 6D, их несущая способность, а значит и сооружения в целом не обеспечивается.

Список литературы:

1. Дегтярева О. Г. Обоснование безопасности здания при устройстве проема в несущей стене/ О. Г. Дегтярева, С.К. Сайда, В. Г. Дегтярев, Н.И. Кузьменко// Труды Кубанского государственного аграрного университета.- Краснодар, 2014. - Вып.2(47).-С. 160-167.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf

Научный журнал КубГАУ, №107(03), 2015 года

30

2. Дегтярева О.Г. Анализ проектных решений по семнадцатиэтажному жилому дому в г. Краснодаре/ Дегтярева О.Г.,Сайда С.К., Дегтярев В.Г., Табаев И.А. // Политематический сетевой электронный журнал КубГАУ, 2014, №07(101) IDA 1011407002.-25 с.

3. Дегтярев Г.В. Расчетное обоснование перевода части семнадцатого технического этажа в жилой фонд/ Г.В. Дегтярев, О. Г. Дегтярева, В. Г. Дегтярев // Труды Кубанского государственного аграрного университета.- Краснодар, 2014. -Вып.3(48).- С. 150-154.

4. Дегтярев Г. В. Особенности анализа состояния здания при незавершенном строительстве в сложных гидрогеологических условиях г. Сочи/ Дегтярев Г.В., Дегтярева О. Г., Дегтярев В. Г.// Политематический сетевой электронный журнал КубГАУ, 2014, №101(07) IDA 1011407001.-25 с.

5. Дегтярев Г.В. Комплексный и индивидуальный учет сочетания нагрузок как метод анализа безопасности строения/ Дегтярев Г.В., Дегтярева О. Г., Дегтярев В. Г., Коженко Н. В., Кулага И.Г.// Политематический сетевой электронный журнал КубГАУ, 2014, №95(01) IDA 0951401042.-26 с.

6. Коженко Н.В. Комплексный метод обследования зданий и сооружений при совместной работе с вышками связи/ Коженко Н. В., Дегтярев В.Г., Дегтярев Г.В., Табаев И.В.// Политематический сетевой электронный журнал КубГАУ, 2013, №89(05) IDA 0891305043.-26 с.

References:

1. Degtyareva O. G. Obosnovanie bezopasnosti zdanija pri ustrojstve proema v nesushhej stene/ O. G. Degtyareva, S.K. Sajda, V. G. Degtyarev, N.I. Kuzhenko// Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta.- Krasnodar, 2014. - Vyp.2(47).- S. 160-167..

2. Degtyareva O.G. Analiz proektnyh reshenij po semnadcatijetazhnomu zhilomu domu v g. Krasnodare/ Degtyareva O.G.,Sajda S.K., Degtyarev V.G., Tabaev I.A. // Politematicheskij setevoj jelektronnyj zhurnal KubGAU, 2014, №07(101) IDA 1011407002.25 s.

3. Degtyarev G.V. Raschetnoe obosnovanie perevoda chasti semnadcatogo

tehnicheskogo jetazha v zhiloj fond/ G.V. Degtyarev, O. G. Degtyareva, V. G. Degtyarev // Trudy Kubanskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta.- Krasnodar, 2014. -

Vyp.3(48).- S. 150-154.

4. Degtyarev G.V. Osobennosti analiza sostojanija zdanija pri nezavershennom stroitel'stve v slozhnyh gidrogeologicheskih uslovijah g. Sochi/ Degtyarev G.V., Degtyareva O. G., Degtyarev V. G .// Politematicheskij setevoj jelektronnyj zhurnal KubGAU, 2014, №101(07) IDA 1011407001.-25 s.

5. Degtyarev G.V. Kompleksnyj i individual'nyj uchet sochetanija nagruzok kak metod analiza bezopasnosti stroenija/ Degtyarev G.V., Degtyareva O. G., Degtyarev V. G., Kozhenko N. V., Kulaga I.G .// Politematicheskij setevoj jelektronnyj zhurnal KubGAU, 2014, №95(01) IDA 0951401042.-26 s.

6. Kozhenko N.V. Kompleksnyj metod obsledovanija zdanij i sooruzhenij pri sovmestnoj rabote s vyshkami svjazi/ Kozhenko N. V., Degtyarev V.G., Degtyarev G.V., Tabaev I.V.// Politematicheskij setevoj jelektronnyj zhurnal KubGAU, 2013, №89(05) IDA 0891305043.-26 s.

http://ej.kubagro.ru/2015/03/pdf/56.pdf