Блог проектировщика

Расчет стекла, сравнение методик линейного и нелинейного расчета

Производим сравнительный анализ с помощью инструментов: программа для расчета стекла Sj Mepla, методика СН 481-75, Теория упругости.

Сравнительный анализ расчетных програм и методик.

В настоящее время существует множество методик расчета стекла на прогиб, прочность при изгибе, соответственно необходимо выбрать методику, наиболее точно и полно отображающую  результаты воздействий на стекло.

Я провел расчеты для пластины с шарнирным опиранием по контуру (аналог установки стекла в окна и фасадные системы), с использованием программы расчета стекла Sj Mepla (в двух вариантах:

1в. – линейный расчет на прогиб, без учета мембранных напряжений;  2в. – нелинейный расчет на прогиб, с учетом  мембранных напряжений);

опираясь на официальную методику предоставленную номограммами в  СН 481-75;

с использованием формул из Теории упругости.

 

График сравнения максимального прогиба (wmax).

Вводные данные:

толщина стекла: 8мм.; наименьшая сторона пластины (стекла): a=1500мм.;

наибольшая сторона пластины (стекла): b,мм. — с определенным шагом, см. график.

ветровая нагрузка: 400 Па < = > 40,8 кгс / м2; без учета прочих нагрузок (эксплутационной, температурной и т.д).

Для СН 481-75 автоматически введен (по другому считать нельзя) коэфф-т надежности по нагрузки = 1,4.

grafik2-2

Как видно из графика, результаты расчета прогиба стекла, по ф-лам из Теории упругости и результаты линейного и нелинейного расчетов программы Sj Mepla практически совпадают. А вот результаты полученные с помощью СН 481-75 показывают довольно большое расхождение с остальными методиками. И еще расчет толщины стекла для СН 481-75 идет от ширины (b)=4950мм. Это связано с ограничениями, накладываемыми методикой СН 481-75 и указанными в Табл.1 (согласно табл.1 , мы обязаны для заполнения, площадью более 9 кв.м, применять стекло толщиной от 9мм.)Вполне возможно этому есть рациональное объяснение: номограммы и ф-лы указанные в СН 481-75 составлены с учетом  данных полученных эмпирическим путем. Соответственно есть некое расхождение теории (а теории на графике представляют, - Sj Mepla и Теория упругости) и практики (номограммы СН 481-75) в сторону уменьшения прогиба. И это расхождение, довольно большое, порядка 20% …30%.  Но по крайней мере виден диапазон толщин стекла, в котором мы можем ориентироваться.

 

График сравнения расчетных напряжений при изгибе (Rи).

Вводные данные: см., в Графике сравнения максимального прогиба (wmax).

grafik3-2

Анализируя график, видно что методика СН 481-75 на первой половине графика совпадает с данными, полученными из Теории упругости. Полученные значения результатов сопротивления на изгиб отличаются, показывая большие величины. Если логически подумать, то данные результаты для СН 481-75, мы получили с учетом коэфф-та надежности по нагрузки =1,4. И как следствие, на графике мы видим результат этого завышения. Но завышение согласно графику чуть меньше чем 1,4.

Результаты по ф-лам Теории упругости выдали стабильно высокие показатели.

 

Навигация

Следующая статья:

Архивы
Наверх