Розрахунок несучої здатності каркасу з профільної сталевої прямокутної

Динамічне, короткотривале = 250кг  (на зону 500х500мм)

Для розв'язання динамічної задачі однієї сили недостатньо.

Сергій Єсенін 15 березня 2018

Вітаю, шановний Антон!

Оскільки я не дуже обізнаний у "тимчасових динамічних навантаженнях", чи не були б Ви так люб'язні повідомити, які ще дані Вам знадобляться, для вищезазначеного проекту. Гарного дня.

На відміну від статичних задач (перший розрахунковий випадок у Вашому ТЗ) в динамічних задачах (другий розрахунковий випадок) береться до уваги залежність сили від часу. У Вашому ТЗ є сила, але не зрозуміло, як вона залежить від часу. 

Дуже часто під динамічним навантаженням мають на увазі удар (наприклад, якогось тіла з конструкцією), коли сила діє впродовж дуже короткого проміжку часу. Для вирішення такої задачі треба мати змогу вирахувати імпульс цього тіла, тобто треба знати його масу і швидкість в момент удару.

Ув. Сергей, анализируя варианты данных схем в РК и согласно предварительных расчетов, вариант с К40/25 отпадает в любой постановке. Начиная с К60/40 по схеме А (с внутренними перемычками из 40х25х2) макс. перемещение составит 22мм. что уже превышает граничным значения по ДСТУ Б В.1.2-3:2006  по табл.1 п.п.2.а, а напряжения в сечении трубы близки к напряжениям текучести (если предположить что сталь действительно отвечает стали (хотя бы) В10 по ГОСТ 13663-86. 

Как на меня, то вариант очевиден.

В принципе это ответ на Ваш вопрос, если он Вас устраивает.

Сергій Єсенін 15 березня 2018

Вітаю, шановний Андрій!

Так, дійсно, Ви цілком справедливо передбачаєте  в аналізі неспроможність використання каркасів К40/25-А,Б. Саме це для мене є важливим, оскільки «довірена особа Замовника» (яка веде проект) стверджувала, що такі варіанти цілком достатні для застосування. На противагу йому, я все ж довірився б каркасу К40/25-А,Б; чи навіть каркасу з чотирма повздовжніми «балками» (замість трьох).

Втім, вельми вдячний Вам за попередню консультацію! Буду провадити розмови (з Замовником) далі, щоб усе таки дійти згоди, що саме ми будемо розраховувати. Адже Замовнику розходиться у вірності розрахунку, а не в «інтуїції» одної з  сторін. Поки що я озвучу Ваш кошторис, і у випадку згоди (чи нових змін у проекті) повідомлю Вам (як і іншим заявникам) результат.

З повагою, Сергій Є.

Ув. Сергей. Присоеденюсь к вопросу Антона Ц. Для ясности, охарактерезуйте виды нагрузок. А то мы сейчас насчитаем и динамику и сейсмеку и ударные нагрузки с вибрациями.

Сергій Єсенін 15 березня 2018

Вітаю, шановні колеги!

• Хоча, мабуть, це завчасно, але Ви приємно заохочуєте мене до описання усієї ситуації з розрахунком каркасу. Отже вирішив зробити короткий опис конструкції загалом.
• Уявіть собі вузьке, але високе приміщення - склад. На висоті 2метрів (від підлоги) Замовник планує влаштувати додаткову (надвисаючу) платформу (яка буде закріплена до двох несучих стін з боків), для зберігання легких товарів.
• Відповідно, по цій  платформі , для складування коробок, буде час від часу (тобто тимчасово, «імпульсно») рухатись лише один працівник, з середньою вагою 75кг. Він максимально може тримати в руках коробок (товар) на загальну вагу 20кг (більше не дозволяють габарити самих коробок і висота до стелі). Отже сумарна коротка дія на платформу людини з коробками складатиме 95кг.
• Задіяна, активна зона руху працівника з коробками і зона розташування-складування коробок становитиме 2200ммх1200мм. Всього площа: 2,64м.кв. Тому «розрахункове динамічне навантаження» складатиме 95х2,64 = 250,80кг. З нього, з числа «2,64», гадаю ми можемо обрати собі «коефіцієнт запасу на міцність» (майже триразовий запас). Якщо дане число не вірно розраховане – будемо такі деталі ще узгоджувати.
•  Брати до уваги і вважати «робочою зоною 2800 х 1400 мм не вірно, позаяк коробки з товаром – продукт специфічний, і потребують природної вентиляції (тобто «обдув»). Від так, «робоча зона» має бути лише 2200 х 1200 мм.
• Безпосередньо одна «колона» коробок на платформі буде займати місце - 500х500мм 0,25м.кв.), і буде важити 18,90кг. Отож, на 1м.кв вага складатиме – 75,6кг, а на загальну робочу зону 2,64м.кв – вага складе 200кг.
• Якщо у вищезазначеному описі Ви віднайдете помилку, буду вельми вдячний щодо вказання на неї.
• З повагою, Сергій Є.

Це суттєво прояснює призначення констркукції.
На рахунок "динамічного" навантаження: зважаючи на наявні дані щодо механіки ходи людини (перевантаження) при різних темпах руху (спробуйте побігати з вантажем 20кг) можу звести задачу до статичної.

P.S. Жарти жартами, але не можна виключати розрахунковий випадок, коли співробітник з вагою понад середню (>75кг) з максимальним вантажем 20 кг все ж таки примудряєьбся бігати або стрибати по такій відповідальній конструкції...

С функциональным назначением разобрались. Соглашусь с мнением Антона Ц. задача сводится к обычным статическим расчетам. Коэф.заппса по прочности предлагаю  принять 1,3 ... 1,4 (хотя по нормативами 1,2)

Ще питання: з чого планується робити пілогу (матеріал та товщина)? Розрахунок с урахуванням підлоги дасть більш точну картину поведінки конструкції, оскільки підлога теж є силовим елементом.

Сергій Єсенін 16 березня 2018

Фанера ФК (без інших оздоб. матеріалів), товщиною від 10 - до 15мм (що буде в супермаркеті). Знизу підшивка - фанера від 4 - до 6мм.