Статьи

Системы автоматизированного проектирования (САПР) позволяют существенно ускорить процесс инженерных расчетов, провести оптимизацию конструкций, проводить мультифизические расчеты (учитывающие, например, одновременно и механические и тепловые процессы). Широко распространены и применяются САПР для стандартных расчетов - для расчетов металлических конструкций, течения жидкостей и газов и т. п. Отечественная САПР АРМ Winmachine позволяет проводить более широкий спектр расчетов, в том числе расчет деревянных конструкций. В статье приводится пример практического расчета деревянной конструкции в APM Structure3D. Это один из модулей АРМ Winmachine, позволяющий рассчитывать стержневые, пластинчатые и объёмные конструкции. Исходная модель крыши сельскохозяйственного объекта представлена в виде стержневой конструкции. Для неё заданы требования по величине максимального напряжения и наложены ограничения по используемым пиломатериалам. Нагрузки на конструкцию определяются согласно своду правил СП 20.13330.2016. Они включают в себя собственный вес, вес покрытия крыши и утепления потока, снеговую и ветровую нагрузки. Для учета распределенных нагрузок на поверхность крыши (ветровой и снеговой) в расчетную стержневую схему введены прямоугольные пластины, закрепленные своими узлами к узлам стержневой конструкции к которым прикладывается соответствующая нагрузка. Распределение ветровой нагрузки на различные участки крыши определяется коэффициентами аэродинамического сопротивления (взятыми из СП 20.13330.2016) для двух взаимно перпендикулярных направлений. Расчет деревянных конструкций имеет ряд особенностей, которые были учтены при расчете, в частности, важно правильно смоделировать соединения. По результатам статического расчета проведена оптимизация конструкции (добавлены раскосы) для доведения механических напряжений до установленных значений. Также для уточнения расчетов был проведен динамический расчет.