Научная электронная библиотека
При воздействии горизонтальных сил на гравитационное гидротехническое сооружение возможен поворот (опрокидывание) этого сооружения вокруг переднего ребра вращения (точка А на рис. 7.5).
Необходимость расчета устойчивости сооружения на опрокидывание определяется положением равнодействующей усилий R от вертикальных и горизонтальных нагрузок, действующих на подошву сооружения:
1) равнодействующая вертикальных и горизонтальных сил находится в пределах ядра сечения основания, т. е. соблюдается условие e ≤ b/6 или а ≥ b/3. Этому случаю соответствует трапецеидальная форма эпюры нормальных напряжений по контакту основания сооружения и каменной постели. Давление на каменную постель передается по всей ширине сооружения b, и расчет устойчивости сооружения на опрокидывание не производился;
Рис. 7.5. Схема к расчету устойчивости сооружения на опрокидывание (e > b/6)
Гидротехнические сооружения гравитационного типа по условиям неравномерности осадок проектируются так, чтобы был обеспечен контакт между подошвой сооружения и основанием по всей ширине сооружения b. Для таких сооружений проверку устойчивости на опрокидывание производить не надо.
Для гравитационных сооружений допускается выход равнодействующей за пределы ядра сечения основания при увеличенном эксцентриситете е в следующих случаях: для сооружений на скальном основании до е < 0,25b; для сооружений на основаниях из твердых и плотных грунтов в случае их расчета на особые сочетания нагрузок и воздействий до e < 0,2b.
При выходе равнодействующей усилий за пределы ядра сечения основания необходимо произвести проверку устойчивости сооружения на опрокидывание вокруг переднего ребра вращения по формуле
уп yf ylc уса M0 ≤ Mdус, (7.19)
то же что в формуле (7.1);
дополнительный коэффициент условий работы, принимаемый при расчете устойчивости на опрокидывание 1,20–1,25;
соответственно моменты от опрокидывающих и удерживающих сил относительно рассматриваемого ребра вращения, кН·м.
К опрокидывающим силам следует относить все горизонтальные силы, действующие на сооружение. К удерживающим силам относят все вертикальные силы, действующие в пределах подошвы сооружения, включая вертикальную составляющую активного давления грунта с учетом возможных временных нагрузок.
Для схемы сил, показанной на рис. 7.5, опрокидывающий Мо и удерживающий Мr моменты, кН·м, определяются так:
5.3.3. Расчет на опрокидывание
При использовании технологического оборудования для демонтажа агрегатов существует вероятность его опрокидывания с грузом при приложении боковой силы. Наибольшая вероятность опрокидывания возможна в максимально поднятом состоянии рабочего стола тележки. Алгоритмпрочностногорасчетана опрокидывание Условие равновесия при опрокидывании: k уст M сопр 1. M опр Момент сопротивления опрокидыванию зависит от плеча приложения момента сопротивления и силы, прижимающей тележку к полу: M сопр F сопр L сопр . Сила сопротивления опрокидыванию задается массой агрегата и массой самой тележки: F сопр ( m агр m тележки ) g . Опрокидывающий момент зависит от боковой силы F опр и высоты приложения силы h : M опр F опр h . Наиболее неблагоприятной ситуацией является ситуация, когда опрокидывающей силой является боковая сила, приложенная в центре тяжести груза. Максимальное значение опрокидывающей силы ограничено силой трения качения F тр , возникающей на четырех колесных опорах с радиусом r .
| F | 4 F | 4 k | тр | F сопр | . |
| опр | тр | 4 r | |||
Пример Для определения вероятности опрокидывания тележки с грузом производим расчеты для бокового усилия, приложенного к центру масс, при котором возможно опрокидывание тележки с грузом в максимально поднятом состоянии рабочего стола тележки на горизонтальном участке пола, рекомендованном для использования тележки (рис. 15).
При расчете тележки на опрокидывание принимаем массу агрегата, равную максимально допустимой грузоподъемности тележки. В максимально поднятом состоянии платформы с максимальной нагрузкой 700 кг и при массе тележки 100 кг исходными данными для расчета являются: — высота центра тяжести груза h = 1,1 м; — расстояние от оси действия прижимающей силы до линии, соединяющей точки опоры колес для наиболее неблагоприятного случая смещения поворотных колес L сопр = 0,164 м; — радиус колеса опоры r = 0,05 м; — коэффициент трения качения колеса с шиной по бетону k тр = =0,006. Рис. 15. Расчетная схема на опрокидывание тележки Производим расчеты согласно вышеприведенным формулам: F сопр (700 100) 9.8 7940 Н;
| M сопр | 7840 0,164 1286 Н·м; | |||||||
| F | 4 0,006 | 7840 | 940,8 Н; | |||||
| опр | 4 0,05 | |||||||
| M опр | 940,8 1,1 1034,9 1035 Н·м. | |||||||
| Для | оценки | устойчивости | конструкции | определяем | ||||
коэффициент устойчивости: k уст M сопр 1; M опр 1286 k уст 1035 1,24 1. Коэффициент устойчивости больше единицы, следовательно, устойчивость обеспечивается. Для расчета максимально допустимого угла наклона пола γ , при котором тележка с поднятым грузом сохранит устойчивость, считаем максимально допустимым угол наклона пола, при котором направление вектора силы тяжести груза F сопр (точка А ) не выйдет за пределы ширины площадки, ограниченной опорами (точка О ). Из рассмотрения треугольника сил ЦМОА следует, что максимально допустимым расчетным углом наклона пола является угол γ : tg L сопр / h ; tg 0,164 /1,1 0,149 ; arctg0,149 8,47 о . Для гарантированного сохранения устойчивости тележки принимаем максимально допустимым угол наклона пола, равный 5 . 5.3.4. Расчет элементов пневматической и гидравлических систем. Общая структура пневматической и гидравлической систем Пневматическая система машин-автоматов (рис. 16) состоит из исполнительных устройств, задатчиков закона движения, распределительных устройств, узла подготовки воздуха, датчиков состояния и управляющего устройства.
Исполнительным устройством (ИУ) называется устройство, служащее для перемещения рабочих органов машины (например, цилиндр, мембранное ИУ, двигатель вращательного движения и т. д.). Задатчиком закона движения называется устройство, позволяющее осуществить перемещение рабочего органа при помощи исполнительного устройства в соответствии с заданной зависимостью пути от времени, т. е. с заданным законом движения (например, регулируемые дроссели, тормозные устройства). Распределительным устройством называется устройство, предназначенное для изменения потоков воздуха, подаваемого из магистрали в рабочие полости. Датчики состояния преобразуют какие-либо виды сигналов в пневматические и подают их в управляющее устройство. Рис. 16. Структурная схема пневматической системы Управляющее устройство, или система управления, осуществляет автоматическое (или полуавтоматическое) переключение распределителей в соответствии с заданными условиями работы, обеспечивая требуемую последовательность работы исполнительных уст-
ройств (заданную циклограмму). Система управления вырабатывает управляющие сигналы в соответствии с состоянием рабочих органов машины и в зависимости от состояния внешней среды. Узел подготовки воздуха включает в себя ряд специальных устройств, в которых осуществляется удаление влаги, твердых частиц путем фильтрации. В качестве исполнительных устройств в пневматических системах используются пневмодвигатели, которые предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в энергию движения выходного звена для приведения в движение рабочих органов машин. По характеру движения выходного звена пневмодвигатели подразделяют на пневмоцилиндры (с поступательным движением выходного звена); поворотные пневмодвигатели (с ограниченным углом поворота выходного звена) и пневмомоторы (с неограниченным вращательным движением выходного звена). Наибольшее распространение получили пневмоцилиндры, в которых происходит преобразование потенциальной энергии сжатого воздуха в механическую энергию поршня. Структурная схема гидравлической системы эквивалентна пневматической системе, за исключением узла подготовки воздуха. В гидравлической системе вместо узла подготовки воздуха устанавливается привод гидравлического исполнительного механизма (насос, двигатель), который приводится в движение от ДВС через различные устройства (ременную передачу, коробку отбора мощности, электродвигатель и др.). Гидравлической машиной (гидромашиной) называется машина, предназначенная для преобразования механической энергии в энергию движущейся жидкости или наоборот. В зависимости от вида преобразования энергий гидромашины делятся на насосы и гидродвигатели. Насос – это гидромашина для создания потока рабочей жидкости путем преобразования механической энергии в энергию движущейся жидкости. Гидродвигатели служат для преобразования энергии потока рабочей жидкости в механическую энергию выходного звена гидромашины. В объемном насосе жидкость перемещается вследствие вытеснения ее из рабочих камер вытеснителями.
Расчет на опрокидывание — онлайн-калькулятор
Рассчитайте устойчивость конструкции на опрокидывание при помощи калькулятора КАЛК.ПРО — расчет опоры, стены и щита на опрокидывание онлайн.
Все калькуляторы
Также можно рассчитать
- Расчёт
- Сохранить
- Справка
- Партнерские скидки
- Виджет на сайт
- Комментарии
Калькулятор загружается.
Выберите способ сохранения
Скачать PDF
Скачать расчёт с выбранными параметрами в формате PDF — чертежи + данные.
Поделиться
Поделиться ссылкой на расчёт в Facebook, ВКонтакте, Google+ и т.д.
Сканировать QR-код
Получить ссылку на расчет с параметрами через сканирование QR-кода
Разместите калькулятор у себя на сайте БЕСПЛАТНО
Устойчивость на опрокидывание определяется как отношение вертикальных удерживающих и горизонтальных опрокидывающих сил, приложенных к конструкции. Данный расчет напрямую связан с конструктивной безопасностью и особенно актуален для высотных сооружений, щитов с большой площадью поверхности, конструкций на податливом грунте, поскольку под действием ветровых и сейсмических нагрузок существует значительная вероятность опрокидывания.
С помощью нашего калькулятора вы можете выполнить расчет на опрокидывание онлайн для прямоугольных конструкций (стен, заборов. ) и щитов. Инструмент рассчитывает опрокидывающий и удерживающий момент, согласно теоретическому обоснованию в СП 20.13330.2016, сравнивает его с коэффициентом устойчивости (при значении k>1.5, конструкция гарантированно устойчива), на основании чего подводит итог, опрокинется конструкция или нет.
Как рассчитать конструкцию на опрокидывание?
- Выберите способ расчета
- Выберите тип нагрузки на конструкцию
- Введите значение нагрузки Q, кг.
- Введите массу объекта и фундамента, кг.
- Укажите размеры объекта, мм.
- Нажмите кнопку «Рассчитать»
Смежные нормативные документы:
- СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»
- СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции»
- СП 356.1325800.2017 «Конструкции каркасные железобетонные сборные многоэтажных зданий»
Расчет рамной конструкции на опрокидывание. Правильно ли посчитано?
Вертикальные фермы,высотой H=6 м, ширина фермы b=1 м., фермы связаны между собой по высоте и на земле. Еще они будут чем-нибудь обшиты. Связь ферм по земле пригружена ФБС-кой (1800 кг), которая лежит ровно по середине между фермами и по середине их ширины. Между фермами L=3 м. Ветер w=23 кг/м2.
Что бы посчитать устойчивость от опрокидывания, H*L*w* (H/2)=6*3*23*3=1242 кгм — это опрокидывающий момент.
Удерживающий — 1800 *(b/2)=1800*0,5= 900 кг. Правильно ли посчитан удерживающий момент для рамы?
И во сколько раз удерживающий момент должен быть больше опрокидывающего? Это где-нибудь регламентируется?
зы Прочитал тут на форуме, что в 2 раза должен быть больше. Получается 1242*2 = 2484. Получается, пригруз должен быть из 3-ех фбс ?
Просмотров: 26353
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758
В таких серьёзных делах, как грузоподъёмные краны испытательная нагрузка на 25% больше номинальной. Вероятно, и здесь хватит с лихвой такого запаса. От опрокидывания можно спастись не только увеличением массы, но, например, увеличением ширины опорной части. Например, на уровне земли или под землёй. Можно в землю загнать стойки и т.д.
Здесь есть другая опасность: опрокидывания не будет, а конструкция от ветра поползёт, если коэффициент трения между конструкцией и поверхностью, на которую она опирается, недостаточен.
__________________
Сделать просто очень сложно.
Последний раз редактировалось uraltay, 01.10.2011 в 22:22 .
Регистрация: 15.03.2010
Сообщений: 714
Сообщение от uraltay
В таких серьёзных делах, как грузоподъёмные краны испытательная нагрузка на 25% больше номинальной. Вероятно, и здесь хватит с лихвой такого запаса.
Тут немного разные типы нагрузок.
Ветер брать как статику с давлением w0 по СП нагрузки и воздействия неверно. Ежели будет ураган, то конструкции придется тяжко. Вобщем берешь максимальную зафиксированную скорость ветра для данного типа местности и переводишь в давление (формула в вышеупомянутом СП). Если бы была биг высота, то учел бы еще статику с пульсациями и сравнил что больше.
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 90
1. А где можно узнать максимально зафиксированную скорость ветра для типа местности?
2. Разве расчет на ветровое давление с учетом пульсации ветра на наветренную поверхность не является вышеупомянутым ураганом?
2.1. Если да, то Scad показывает значение опрокидывающего момента от ветра с учетом пульсации меньше, чем от статического давления расчетной величины ветра.
А как посчитать сдвиг с учетом трения? По идее, например, 2 фбски — это 3800 кг, а давление ветра — 414 кг (6м*3м*23 кг/м2) , площадь опирания -0,6 м2. Получается, 6300 кг/м2 или 0,63 кг/см2. А дальше?
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758
Сообщение от kinohd
А как посчитать сдвиг с учетом трения? По идее, например, 2 фбски — это 3800 кг, а давление ветра — 414 кг (6м*3м*23 кг/м2) , площадь опирания -0,6 м2. Получается, 6300 кг/м2 или 0,63 кг/см2. А дальше?
Это усилие не зависит от площади опоры. Усилие перемещения тела по поверхности равно массе этого тела, умноженного на коэффициент трения между телом и поверхностью. Это усилие должно быть больше, чем усилие от ветровой нагрузки.
Совет из собственной практики: для определения коэффициента трения в конкретных случаях, например, сталь и дерево, беру плоскую железяку, кладу на неё конкретную деревяшку и поднимаю один край железяки пока деревяшка не поползёт с неё. Если есть возможность, например, попасть этой паре под дождь, то поверхности ещё и смочить. Тангенс полученного угла наклона и будет коэффициентом трения. Это гораздо быстрее и точнее, чем шариться по справочникам.
__________________
Сделать просто очень сложно.
Регистрация: 05.11.2009
Сообщений: 4,360
Опрокидывание происходит относительно крайней точки фундамента со стороны, противоположной действию ветра. Плечо опрокидывающей силы — пол-высоты конструкции, плюс заглюбление фундамента. В удерживающую силу еще включается отпор грунта, который определяется как пассивный, а также собственный вес фундамента и грунта на его уступах.
При этом все опрокидывающие нагрузки берутся с коэффициентом надежности более единицы, а все удерживающие — с коэффициентом 0.9.
Что касается допустимого запаса по опрокидыванию, то я таких указаний не встречал. Получается вроде как если удерживающий момент больше опрокидывающего, то устойчивость обеспечена. Что-то похожее встречал только в нашем (белорусском) СНБ по проектирования подпорных стен и стен подвалов. Там момент удерживающий должен быть больше опрокидывающего не менее чем в 1.6 раза.
Регистрация: 17.01.2010
Сообщений: 860
Сообщение от kinohd
фермы связаны между собой по высоте и на земле.
Если стоит на земле а не жестком покрытии то нужны фундаменты а фундаменты немного не так принимаются.
Есть формулы учитывающие опрокидывание и возможный крен а для заглубленных столбов или свай учет упругих свойств грунта по боковой поверхности фундамента. и т. д.
Или основание по месту усилить чтоб крена не было.. закрепи блоки на всякий случай..
коэф. 1.5 бери .. и главное не ходи возле него в ветреную погоду
__________________
Мнение автора может не совпадать с его точкой зрения
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 90
Интересный вопрос. А если место опирания — земля. То какие меры можно предпринять так, что бы не делать заглубленных фундаментов ? Например, выровнять земляную поверхность, накидать ЖБ плит, и на них установить конструкцию ?
Регистрация: 17.01.2010
Сообщений: 860
Все зависит от грунтов, где снять почву и просто утрамбовать где щебень насыпать и уплотнить
в болотах проблем больше в песках и горах меньше
Да ветер надо принять по снип для своей зоны а потом отсос + подсос ))))) 23кг мало будет
__________________
Мнение автора может не совпадать с его точкой зрения
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 90
Почему мало? 1-я зона -23 кг/м2
Регистрация: 17.01.2010
Сообщений: 860
это нормативная а тип местности коэф. запаса и т.д. будет 23?
23*1.4*1.4 = грубо 45
если в лесу * 0.6 =27
__________________
Мнение автора может не совпадать с его точкой зрения
Регистрация: 17.07.2008
Сообщений: 90
Да, точно, расчетная будет норм+пульс = 23*0,56*1,4+18*1,2*0,91=38 кг/м2 . Вот где-то так.
Регистрация: 17.01.2010
Сообщений: 860
Сообщение от kinohd
не помню точно но 0.8 Се ветер + 0.6Се отсос ветра т.е исчо 1.4 забыл посмотри внимательно там таблица ветровых для разных типов стен и крыш
А ночью спокойно спать будешь когда ветер за окном . ))))
__________________
Мнение автора может не совпадать с его точкой зрения
Регистрация: 08.05.2006
Сообщений: 215
Ребята, еще вопрос по этой теме. на Кровле установлена рамная конструкция для крепления чилера. Чилер крепится к раме в 4х точках с опиранием на биг-футы. В первом загружении Расчитываю раму на собственный вес и снег. Во стором расчитываю раму на опрокидывания от ветра с пульсацией. Если рама опрокидывается от ветра, то делаю пригруз на опоры и считаю раму как шарнирно закрепленную с распределением усилий на балки рамы от момента, возникающего от ветра. это правильный подход? если же делать без пригруза и обеспечивать устойчивость от опрокидывания без пригруза путем увеличения ширины рамы, правильно же использовать аналогичный подход с разложением момента на составляющие и расчета балок и рамы?
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758
Я правильно понял, что на раме будет стоять водоохлаждающая машина, опирающаяся на предполагаемое млекопитающее, похожее на человекообразную обезьяну? Извиняюсь, английским не владею (в школе учил немецкий), сведения взял из гугла.
__________________
Сделать просто очень сложно.
Регистрация: 08.05.2006
Сообщений: 215
uraltay, это очень смелое сравнение)) но все же конструкция представляет собой «кондиционер» опирающийся в 4х точках на раму. Рама стоит на мягкой кровле на опорах, не защемленных снизу. протсо стоит под собственным весом. вот отсюда и вопрос.
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758
Кирпич, спасибо за перевод. Оказывается и схема для расчёта влияния ветровой нагрузки, как я и предполагал, иная. Надо бы указать размеры «паруса», высоту опор, от которой зависит опрокидывающий момент, массу установки.
__________________
Сделать просто очень сложно.
Последний раз редактировалось uraltay, 03.05.2018 в 10:54 .
Регистрация: 08.05.2006
Сообщений: 215
uraltay, да в данном случае я не конкретный случай рассматриваю, а подход к расчету таких конструкций.
В случае, когда опирание снизу на опорные пятки которые свободно стоят на кровле (их производители называют big foot).
Если конструкция опрокидывается от дейтсвия ветровой нагрузки, то тут все понятно: добавляем пригруз на опоры или увеличиваем расстояние между пятками для увеличения удерживающего момента. Влопрос по следующему этупу расчета, в котором проверяем прочность и несущую способность элементов рамы. Корректно ли выполнение расчета по приведенной мной схеме, где идет раскладка момента от ветра на составляющие и дальнейший расчет?
Регистрация: 27.03.2011
Украина (после Урала и Алтая)
Сообщений: 2,758
Сначала нужно определить ветровую нагрузку и приложить её в центр масс паруса. Площадь приложения (парус) — груз+рама.
Проверить, не поползёт ли установка по крыше: массу установки умножить на коэффициент трения по крыше, что должно быть больше усилия ветра.
Проверить на опрокидывание, составив сумму моментов относительно точки опрокидывания. Ветровая нагрузка, умноженная до крыши (точки опрокидывания) должна быть меньше, чем масса установки, умноженная на расстояние от центра масс (по горизонтали) до точки опрокидывания.
Ноги при этом будут пытаться изогнуться под действием ветровой нагрузки, причём нужно учесть, что нагрузка на пару ног, находящихся в местах предполагаемого поворота, будут нагружены больше, чем другая пара из-за переворачивающей установку силы от ветра. Ноги посчитать на изгиб (видимо, будет гнуть в двух местах: на опоре, если там прикреплены башмаки, и на раме) и устойчивость.
__________________
Сделать просто очень сложно.
Регистрация: 08.05.2006
Сообщений: 215
uraltay, я с вами полностью согласен. я рассуждаю также и схема для расчета стойки/балки для выполнения условий прочности /устойчивости будет как в приложенном файле. да?
Ветровую нагрузку*площадь поверхности кондиционера* половину высоты кондиционера, далее это значение / на расстояние между опорами (получаем пару сил) и эту пару сил делим на 4 точки крепления.
Вопрос только в правильности последовательности действий. если рама проходит по расчету на опрокидывание, как описано ниже:
Сообщение от uraltay
Проверить на опрокидывание, составив сумму моментов относительно точки опрокидывания. Ветровая нагрузка, умноженная до крыши (точки опрокидывания) должна быть меньше, чем масса установки, умноженная на расстояние от центра масс (по горизонтали) до точки опрокидывания.
то соответственно принимаем, что рама стоит и не падает и дальше уже проверяем устойчивость и несущую способность элементов в соответствии с расчетной схемой.