8.3. Действие нагрузок на пластинчатые элементы

Приложение к пластине нормальной распределенной нагрузки (равномерной и неравномерной) описано в п. 4.3.2. Здесь речь пойдет о других типах силовых факторов, которые могут действовать на пластинчатые элементы модели конструкции, а именно о снеговых, ветровых и температурных нагрузках.

8.3.1. Задание снеговых и ветровых нагрузок

Задание ветровых и снеговых нагрузок в АРМ Structure3D производится в соответствии со СНиП 2,01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

В автоматизированном режиме ветровые и снеговые нагрузки можно приложить только к пластинчатым элементам модели. Со стержневыми элементами подобную процедуру провести нельзя, хотя, как известно, они тоже подвергаются такому воздействию. Действие ветровой нагрузки на стержни нужно учитывать в «ручном» режиме путем задания соответствующих распределенных силовых факторов.

При задании и ветровой, и снеговой нагрузок учитываются углы наклона пластин относительно направления действия соответствующих нагрузок. Аэродинамические характеристики конструкции (для описания ветровой нагрузки), а также конфигурация поверхности (для учета свойств накопления снега в определенных местах) задаются соответствующими коэффициентами самим пользователем в соответствии с приложениями к СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

8.3.1.1. Снеговые нагрузки

При расчетах, проводимых с помощью АРМ Structure3D, учитывается только вертикальная составляющая от веса снега на покрытие, в то время как составляющая, вызывающая боковые усилия, игнорируется. В соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», действие снеговой нагрузки на поверхности, угол наклона которых к горизонту больше 60°, можно не учитывать. Однако в АРМ Structurе3D учитывается действие снеговой нагрузки на пластины и при углах наклона, превышающих 60°.

Задание снеговой нагрузки, действующей на группу пластин, начинается с выделения этой группы. Затем в меню «Нагрузки» нужно выбрать пункт «Снеговая нагрузка» и щелкнуть левой кнопкой мыши на одной из выделенных пластин (если щелкнуть на невыделенной пластине, то снеговая нагрузка будет приложена только к ней).

В появившемся диалоговом окне «Снеговая нагрузка» (рис. 8.11) можно либо сразу ввести в соответствующее поле расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности для данной местности (если оно известно), либо указать «Номер снегового района», выбрав его из выпадающе-

Рис. 8.11. Диалоговое окно «Снеговая нагрузка»

го списка. После щелчка мыши на номере выбранного снегового района значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности для этого района (в кПа) автоматически запишется в одноименное окно.

Затем в нужно задать «Коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие», который показывает, какая часть снеговой нагрузки будет действовать на покрытие. Величина этого коэффициента может быть как меньше единицы (часть снега сдувается ветром), так и больше единицы (например, в тех местах, где снег скапливается под действием ветра— это относится к различным карманам, выступам крыши и т. п.).

Действие ветра может перераспределять снеговую нагрузку, приходящуюся на различные по отношению к направлению преобладающего ветра скаты покрытия. Со ската, на который дует боковой ветер, часть снега будет перемещаться на противоположный скат. Соответственно, значение коэффициента перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие для первого ската будет меньше единицы, а для второго -- больше единицы.

Замечание. В расчетах учитывается преобладающее направление ветра за три наиболее холодных месяца года при скорости не менее 2 м/с. Конкретные значения коэффициента перехода для различных конфигураций покрытий приведены в Приложении 3 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

На практике это означает, что, учитывая преобладающее в данной местности направление ветра, для различных участков поверхности необходимо вводить разные значении коэффициента перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке па покрытие.

В качестве примера рассмотрим действие снеговой нагрузки на крышу ангара, представляющую собой цилиндрическую поверхность (рис. 8.12).

Направление снеговой нагрузки, определяемой весом лежащего на элементах конструкции снега, противоположно положительному направлению оси Z глобальной системы координат.

Пусть, например, три наиболее холодных месяца года преобладает боковой ветер, действующий в направлении слева направо со скоростью, превы-

Рис. 8.12. Модель ангара со снеговой нагрузкой, действующей па обе половины крыши с учетом бокового ветра

шаюшей 2 м/с. Тогда левая и правая половины крыши будут различаться по значению коэффициента перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. В соответствии со схемой 1 Приложения 3 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» для левой половины, на которую дует ветер, это значение будет равно 0,75, а для правой -- 1,25.

Переходя к заданию снеговой нагрузки, выделяем пластины одной половины крыши (например, левой) и, выбрав в меню «Нагрузки» пункт «Снеговая нагрузка», щелкаем левой кнопкой мыши на одной из выделенных пластин. В соответствующем поле появившегося диалогового окна «Снеговая нагрузка» записываем значение коэффициента перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, равное 0,75, и выбираем номер снегового района, в котором будет строиться рассматриваемый ангар. Нажатием кнопки «ОК» процесс задания снеговой нагрузки, действующей на левую половину пластин крыши, завершается.

Аналогично задаем снеговую нагрузку на правую половину крыши ангара, но со значением коэффициента перехода, равным 1,25.

Отрисовка уровня, снеговой нагрузки производится с учетом реально действующей нагрузки на покрытие.

Модель ангара со снеговой нагрузкой изображена на рис. 8.12. Отключить

показ снеговой нагрузки можно кнопкой «Снеговые нагрузки» расположенной на панели инструментов «Фильтры вида».

Замечание. Заданная снеговая нагрузка в любом случае будет учитываться при расчете, вне зависимости от того, включен или выключен ее показ.

Для того чтобы узнать числовое значение величины снеговой нагрузки, действующей на конкретную пластину, следует выбрать в меню «Файл» опцию «Печать». Это приведет к открытию диалогового окна «Выбор печати» (см. рис. 3.25), в котором нужно отметить флажками опции «Конструкция», «Номера пластин» и «Нагрузки». Эти данные можно вывести для просмотра в файл формата RTF (нажатием одноименной кнопки внизу окна) или распечатать.