Автор: Д.Н. Филиппов, В.В. Иванников, А.Г. Николаев, В.М. Шварц, О.Б. Рябов (ОАО «НОРЭ»).
Опубликовано в журнале Химическая техника №10/2015
Специалистами ОАО «НОРЭ» был выполнен поверочный расчет на прочность и устойчивость пространственной рамы каркаса крытого хоккейного корта с ограждающими конструкциями из металлического профилированного настила в расчетном программном комплексе системы автоматизированного проектирования SCAD Office на основании обращения владельца. Причиной обращения послужило решение сменить место расположения каркаса хоккейного корта из климатического района IIIБ (Ставропольский край) в климатический район IIБ (Мурманская область), а также заменить тентовое покрытие каркаса ограждающими конструкциями из металлического профилированного настила марки Н114-600-1,0 по ГОСТ 24045–94. Цель обращения: установить, выдержит ли каркас сооружения с ограждающими конструкциями из металлического профилированного настила климатические условия района IIБ, а также получить рекомендации по нормальной безаварийной эксплуатации данного сооружения.
При анализе документации было установлено, что объект представляет собой сооружение, конструктивная схема которого – рамно-связевой каркас 65,0×39,0×16,0 м.
Каркас сооружения запроектирован металлическим, ограждающие конструкции – из ПВХ. Кровля с уклоном 30°. Основными несущими конструкциями каркаса являются сборные металлические полуарки (сборные), состоящие из ферм. Прочность и пространственная неизменяемость обеспечиваются рамами, объединенными системой вертикальных и горизонтальных связей и распорок. Крепление к фундаменту – шарнирное. Все элементы конструкций каркаса выполнены из стального гнутого замкнутого сварного профиля прямоугольного сечения по ГОСТ 30245-2003. Общий вид пространственной рамы каркаса крытого хоккейного корта представлен на рис. 1.
При визуальном обследовании каркаса дефектов и повреждений не было выявлено.
Нагрузки были определены в соответствии с указаниями СП 20.13330.2011 – СНиП 2.01.07–85* «Нагрузки и воздействия». Профилированный настил принят по ГОСТ 24045-94.
Расчет выполнен по основному и особому сочетанию нагрузок с учетом первой и второй группы предельных состояний металлических конструкций сооружения.
На основании проведенного расчета пространственной рамы каркаса с ограждающими конструкциями из металлического профилированного настила в программном комплексе системы автоматизированного проектирования установлено, что каркас данного сооружения с применением ограждающих конструкций из профилированного настила не обладает достаточной прочностью и устойчивостью:
- коэффициенты запаса устойчивости для основных комбинаций нагружения менее 2, тогда как в соответствии с указаниями СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции» коэффициенты запаса устойчивости для основных комбинаций нагружения данного сооружения должны быть не менее 2), рис. 2;
- коэффициенты использования для элементов стальных конструкций более 100% (должно быть не более 100%): а) не обеспечена устойчивость при сжатии раскосов между фермами полуарок и раскосов ферм в плоскостях X1,O,Y1 (X1,O,U1); б) не обеспечена устойчивость при сжатии нижнего и верхнего пояса ферм полуарок в плоскости X1,O,Y1 (X1,O,U1); в) не обеспечена прочность раскосов ферм и раскосов стоек полуарок при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов с учетом пластики; г) не обеспечена прочность нижних поясов стоек полуарок при совместном действии продольной силы и изгибающих моментов без учета пластики; д) не обеспечена прочность верхних поясов стоек полуарок при действии изгибающего момента My.
Таким образом, расчетом пространственной рамы каркаса с ограждающими конструкциями из металлического профилированного настила выявлено, что прочность и пространственная неизменяемость не обеспечивают нормальную эксплуатацию сооружения в климатическом районе IIБ в соответствии с СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции».
В связи с этим специалистами ОАО «НОРЭ» было рекомендовано выполнить усиление элементов каркаса крытого хоккейного корта по индивидуальному проекту и установить систему обогрева кровли в зимнее время года.
