Выбор дальнейшего направления совершенствования конструкций

Из прочностного расчета видно, что от заданного сочетания нагрузок напряжений в крыше не возникает. Следовательно, необходимо произвести дополнительный расчет крыши на прочность.

Чтобы выявить эффективность создания стеклопластиковой крыши, осуществим расчет на прочность и устойчивость для стальной и стеклопластиковой крыши и сравним полученные результаты.

Предел прочности (для металлов предел текучести) для стеклопластика принимаем [у]т = 1700 МПа.

Модуль упругости принимают равным 5,5·1010 при растяжении, 4,1·1010 при изгибе и поперечном растяжении, коэффициент Пуассона принимают равным 0,39.

Расчет модернизированной крыши на прочность и устойчивость. Анализ результатов

Предел текучести для стали Ст3СП ГОСТ 16523-97 при толщине листов до 10 мм принимается: [у]т = 255 МПа

Для первого расчетного режима при действие двух сил по 1 кН каждая, приложенных на площадке 0,25х0,25 м и приложенных на расстоянии 0,5 м друг от друга в любой части крыши допускаемые напряжения принимаются согласно «Нормам…» как при квазистатических нагрузках

[у] = 0,95[у]т=242,25 МПа

Для третьего расчетного режима, для всех элементов крыши допускаемые напряжения принимаются равными 155 МПа.

В соответствии с «Нормами…», для стали Ст3СП ГОСТ 16523-97 модуль упругости принимается равным 2,1·105 МПа, коэффициент Пуассона принимается равным 0,3.

Расчетная схема и принятые допущения

В соответствии с рекомендациями «Норм…» расчет производится методом конечных элементов, с использованием известного расчетного пакета ANSYS, версия 13.0.

Для расчета используется стержневая конечно-элементная модель.

Для описания подкрепляющих и несущих элементов конструкции крыши были использованы треузловые конечные элементы типа BEAM189. Для описания обшивки крыши были использованы элементы типа SHELL181.

Конечно-элементная модель включает 3895 конечных элементов и 9884 узлов.

Конечно-элементная модель показана на рисунке 36.

Рисунок 36 ? Конечно элементная модель крыши