[Slaider1]

Здравствуйте.

Подскажите, пожалуйста, как мне рассчитать реакции в зажимах.

Имеется крыша с углом 30 градусов. На крышу устанавливаются 2 продольных алюминиевых профиля. На эти профили кладутся 2 солнечные панели, которые крепятся к профилям через зажимы.

Как мне рассчитать реакции в зажимах, с учетом снеговой и ветровой нагрузок (величины их знаю)? Необходимо проверить - выдержат ли кронштейны.

Или помогите составить схему для расчета. Не могу сообразить - это же пространственная модель... как составить схему....нагрузка же распределенная по всем панелям.

Эскиз прилагается

[Tyhig]

Slaider1, как на фото точно нельзя. Это же Россия, наверное. Тут национальные особенности.
Кровле настанет хана через полгода при первом дожде и снеге. Анкер расшатает узел крепления и польётся. Я же про что и говорю. Говно профили, говнопанели, говно узлы, говно крыша... А виноваты окажутся форумчане с форума двг. После рабочих.

Надо вот как-то так.

Но эту алюминиевую опору надо опереть на новые балки или стойки выходящие из кровли. Крепкие, надёжные, с супер гидроизоляцией... А не на кровлю как там далее.

А ещё алюиминий не должен касаться стали. Будет электрокоррозия.

В общем я понял. Это губители кровель. Фирмы сначала монтируют панели, а потом вторая фирма в группе компаний предлагает ремонт кровли.
Новый старый вид мошенничества.
Кто не знает своей истории, то будет её повторять снова и снова.

[Slaider1]

Сообщение от Tyhig Slaider1, как на фото точно нельзя. Это же Россия, наверное. Тут национальные особенности. Кровле настанет хана через полгода при первом дожде и снеге. Анкер расшатает узел крепления и польётся. Я же про что и говорю. Говно профили, говнопанели, говно узлы, говно крыша... А виноваты окажутся форумчане с форума двг. После рабочих.

Нет. там все продумано. Ничего не польется. Вместо анкера там профиль, который прикручивается под черепицу, а на него уже крепится продольный профиль и панели.
Вы можете помочь со схемой нагрузок? От руки

[Komplanar]

Ну тогда надо начинать с основ. А основа здесь - это не сопромат, а сбор нагрузок. Например, сочетание снеговой и ветровой нагрузки. Подсчёт снеговой и ветровой нагрузки по СП 20. Разработка узла крепления панели к реальной кровле, с учётом расположения прогонов. Коэффициенты запаса прочности и КСС.

Offtop: Как сделает большинство проектировщиков (не все, разумеется. Найдутся и перфекционисты), которым дадут считать узел крепления для данной конструкции?.. Посмотрят на площадь этой конструкции. "Вауу! Это же панель! Солнечная!". Умножат длину на ширину, получат площадь. Тупейшим образом, без всяких косинусов, прямо на эту площадь приложат снеговую и ветровую нагрузку, без всяких понижающих коэффициентов на "сдув снега", "форма ската", "высота панели от земли и тип местности" (потому как крепление должно быть универсальным - может, панель будет лежа лежать, а может стоймя стоять?), и добавят собственный вес. Распределят этот вес на 4 опоры (особо сомневающиеся - на 3, вдруг одна опора будет неправильно закреплена, некачественной, и всё такое). Умножат этот вес этак раза в полтора-два-три (а вдруг снеговой мешок? А вдруг пульсация ветра? А вдруг усталость металла? А вдруг морозная хрупкость? А вдруг в другом регионе делать будут?). Именно на эту нагрузку будут считать опору...

P.S. А зачем момент? По идее, панель же поставляется как цельное изделие в раме, с ушами под кроншейны, и заморачиваться с несущей способностью непосредственно панели не нужно?

[Tyhig]

Slaider1, у вас металлочерепица ?
А можно металлочерепице касаться алюминиевых конструкций ?
Если они будут соприкасаться через резиновую прокладку, то что будет после старения прокладки через 5 лет ?
Если там будет ПВХ прокладка, то она тоже стареет ?
А если прокладки положат мимо и касание будет ?

Там всё продумано. Как с вас деньги содрать. Я же это уже второй день пишу.

При таком узле крепления , как вы показали узловые нагрузки перераспределятся в случайном порядке. Так как жёсткость каждого узла случайная и немного разная.
Скорее всего перераспределение будет около +-10%.
И тогда встаёт самый интересный вопрос.
А что за балки вы там считаете ?
И какая цель расчёта этих балок ?
Что вы хотите получить из расчёта и как планируете пользоваться результатами ?

Алюминиевые профили заводские и уже посчитаны. Пересчитывать их не нужно, наверное. Скорее всего нагрузку они выдержат, если не будет схода снега или урагана.

[Slaider1]

Сообщение от Komplanar Как сделает большинство проектировщиков (не все, разумеется. Найдутся и перфекционисты), которым дадут считать узел крепления для данной конструкции?.. Посмотрят на площадь этой конструкции. "Вауу! Это же панель! Солнечная!". Умножат длину на ширину, получат площадь. Тупейшим образом, без всяких косинусов, прямо на эту площадь приложат снеговую и ветровую нагрузку (потому как крепление должно быть универсальным - может, панель будет лежа лежать, а может стоймя стоять?), и добавят собственный вес. Распределят этот вес на 4 опоры (особо сомневающиеся - на 3, вдруг одна опора будет неправильно закреплена, некачественной, и всё такое). Умножат этот вес этак раза в полтора-два-три (а вдруг снеговой мешок? А вдруг пульсация ветра? А вдруг усталость металла? А вдруг морозная хрупкость? А вдруг в другом регионе делать будут?). Именно на эту нагрузку будут считать опору...

Ну тут все понятно ) Спасибо

----- добавлено через ~3 мин. -----

Сообщение от Tyhig Slaider1, у вас металлочерепица ? А можно металлочерепице касаться алюминиевых конструкций ? Если они будут соприкасаться через резиновую прокладку, то что будет после старения прокладки через 5 лет ? Если там будет ПВХ прокладка, то она тоже стареет ? А если прокладки положат мимо и касание будет ? Там всё продумано. Как с вас деньги содрать. Я же это уже второй день пишу. При таком узле крепления , как вы показали узловые нагрузки перераспределятся в случайном порядке. Так как жёсткость каждого узла случайная и немного разная. Скорее всего перераспределение будет около +-10%. И тогда встаёт самый интересный вопрос. А что за балки вы там считаете ? И какая цель расчёта этих балок ? Что вы хотите получить из расчёта и как планируете пользоваться результатами ? Алюминиевые профили заводские и уже посчитаны. Пересчитывать их не нужно, наверное. Скорее всего нагрузку они выдержат, если не будет схода снега или урагана.

Там будет глиняная черепица. Профиль черепицы касаться не будет.
Мне нужно рассчитать это крепление на прочность - выдержит ли ветер, снег... Я и пытался представить панель - как балку, опирающуюся на 2 шарнирно неподвижные опоры(кронштейны) и хотел найти реакции в этих опорах, чтобы по ним рассчитать их на прочность. Но запутался

----- добавлено через ~5 мин. -----

Сообщение от Komplanar P.S. А зачем момент? По идее, панель же поставляется как цельное изделие в раме, с ушами под кроншейны, и заморачиваться с несущей способностью непосредственно панели не нужно?

Верно. Нужно определить несущую способность самих опор. А момент... Две панели, две опоры (слева и справа), на панели давит снег и в середине может быть прогиб и этот прогиб будет выворачивать опору. Или не прав?

[Tyhig]

Сообщение от Slaider1 Мне нужно рассчитать это крепление на прочность - выдержит ли ветер, снег

Это хреново.
Такую кривую опору надо считать не вручную, а в мкэ программах. Это же по сути пружина. Советские пружины до сих пор на коленке неточно прикидывают по советским наработкам по опыту, а методы расчёта появились буквально лет 10-20 назад...
Короче говоря вы не сможете. Нужен инженер конструктор со стажем от 5 лет. Нужна марка сплава, геометрия опоры. У вас на руках таких данных нет. Значит никак не посчитать.

Но зачем её считать.
Это оборудование. Расчёт должен делать завод. Нагибайте их. Пусть вам бесплатно посчитают и предоставят расчёт.

И надо защитить такие опоры от схода снега. Нужно специальное устройство от схода снега выше по кровле.

[Komplanar]

Сообщение от Slaider1 середине может быть прогиб и этот прогиб будет выворачивать опору. Или не прав?

Если у вас момент начнёт выворачивать опору... То где-то на этом этапе разрушится панель и на опоры будет пофиг. А опоры под такие конструкции делаются шарнирными.
И да, косинус 30 градусов - 0,866, нет смысла уменьшать нагрузку на столь малую величину. Просто умножьте а*b, умножьте на снег+ветер+собственный вес, разделите на 4, получите нагрузку на опору.
Кстати. Ну получите вы нагрузку на опору. Дальше-то что будете делать с этими цифрами?...

[Slaider1]

Сообщение от Komplanar Кстати. Ну получите вы нагрузку на опору. Дальше-то что будете делать с этими цифрами?...

Дальше думал в SolidWorks прикладывать нагрузку к элементам кронштейна, и смотреть как они себя ведут. Это я освоил.

Сообщение от Tyhig Такую кривую опору надо считать не вручную, а в мкэ программах. Нужна марка сплава, геометрия опоры.

Марка сплава и сами опоры у меня есть. Рассчитаю их через SW. Вопрос был в усилиях, которые нужно прикладывать. Для этого и искал реакции

[Komplanar]

Хм. Задача становится интереснее. Констркцию кроншейна можете показать, хотя бы приблизительно? Будет сразу видно, способен кроншейн работать под углом или нет.
Вообще, рецепт оставлю прежним - заложите несущую способность кронштейна раза в два выше, чем полученная даже самым грубым образом нагрузка. Главным образом это поможет от огрехов монтажа, чисто практически могут быть ситуации, когда панель будет реально держаться только на двух кроншейнах из четырёх. Что-нибудь вроде "диагонального вывешивания" после прогиба перекрытия под весом снега.

[Slaider1]

Сообщение от Komplanar Хм. Задача становится интереснее. Констркцию кроншейна можете показать, хотя бы приблизительно? Будет сразу видно, способен кроншейн работать под углом или нет. Вообще, рецепт оставлю прежним - заложите несущую способность кронштейна раза в два выше, чем полученная даже самым грубым образом нагрузка. Главным образом это поможет от огрехов монтажа, чисто практически могут быть ситуации, когда панель будет реально держаться только на двух кроншейнах из четырёх. Что-нибудь вроде "диагонального вывешивания" после прогиба перекрытия под весом снега.

Да, конечно.
Тут сразу все вместе - основной кронштейн , скоба, продольный профиль и зажим. Вот самое слабое звено, как мне кажется - скоба.
Сплав - АД31

[Komplanar]

Нижняя опора явно создана с одной целью - впаривать продукцию аддитивной печати (UPD. Если алюминий, да в больших количествах, то может и на линии по изготовлению профилей)... Она хоть из металла сделана, а не из пластика? И нет, момент от панели никак не передаётся на опору.
Ну вот где верхняя прорезь, задайте сосредоточенную нагрузку под углом 90-угол кровли. Эпюры и всё прочее здесь без надобности, простая грузовая нагрузка.

[Slaider1]

Сообщение от Komplanar Нижняя опора явно создана с одной целью - впаривать продукцию аддитивной печати... Она хоть из металла сделана, а не из пластика? И нет, момент от панели никак не передаётся на опору. Ну вот где верхняя прорезь, задайте сосредоточенную нагрузку под углом 90-угол кровли. Эпюры и всё прочее здесь без надобности, простая грузовая нагрузка.

Спасибо!
Все элементы - из сплава алюминия.
А нижняя опора - она впаре со скобой позволяет регулировать высоту этой самой скобы, чтобы подстраиваться под черепицу

[Tyhig]

Slaider1, я так понимаю, вы как раз разработчик этой опоры на заводе-изготовителе ?
Тут есть ещё такой момент.
Существует 2 мира, 2 школы.
Машиностроительная и строительная.
Машиностроители всё считают точно-точно и облегчают каждый грамм в серийной конструкции.
А строители всегда делают индивидуальные проекты домов за малое время проектирования. Там надёжность важнее экономичности и мало ограничений по транспортировке и хранению. Нет времени на точные расчёты. Делают минимально точно.
Соответственно 2 разных подхода к расчёту.
С точки зрения строителя - привинтил любой болт и хорошо.
С точки зрения машиностроителя - надо точно посчитать каждый элемент и облегчить конструкцию. И принять болтик, с минимальным запасом около 10...20%, например, М8.

А здесь у вас стык этих школ, ситуаций. И действуют обе философии.

Тогда, если вы освоили солидворкс, то я бы в нём смоделировал все панели и все узлы и ещё даже часть крыши (обрешётки, стропильные ноги).
Опоры бы моделировал именно вот так какие они есть. То есть или оболочками или твердыми телами. Сам я солидворкс не знаю, как там что задаётся не представляю. Сказал просто так.
Сверху загрузил бы точно все нагрузки именно как правильно и как надо.
А дальше солидворкс вроде бы тоже умеет мкэ расчёты. Кроме устойчивости. Вот прочности и прогибы смотрите Солидворкс, а устойчивости считаете вручную или обеспечиваете конструктивно.

[Komplanar]

Слабым местом будет не толщина профиля "лапки", а её вхождение в нижний паз, особенно в верхнем положении. Там между верхней и нижней "скользячкой" в пазу будет весьма приличный момент от большого нижнего плеча лапки. Он явно сделан для "пружинности", но я бы это плечо существенно укоротил.

[Tyhig]

Сообщение от Komplanar плечо существенно укоротил.

Это плечо обходит низ черепицы, видимо с зазором. Не получится.

Неудачная дешёвая лапка. Для которой всё равно придётся перекладывать кровлю в большой зоне.
По хорошему надо делать выступы из крыши. Если уж и перекладывать кровлю. То зачем делать плохо. Сделайте хорошо. Сделайте/требуйте с заказчиков хорошее основание под вашу заводскую опору.
Если кровля из глиняной черепицы, то прямых проблем с протечками сразу так не вижу при такой лапке. Но всякое может быть. Надо долго продумать, как может протечь кровля. Мне некогда, извините.

[Slaider1]

Сообщение от Tyhig Тогда, если вы освоили солидворкс, то я бы в нём смоделировал все панели и все узлы и ещё даже часть крыши (обрешётки, стропильные ноги). Сверху загрузил бы точно все нагрузки именно как правильно и как надо. А дальше солидворкс вроде бы тоже умеет мкэ расчёты. Кроме устойчивости. Вот прочности и прогибы смотрите Солидворкс, а устойчивости считаете вручную или обеспечиваете конструктивно.

Получилось так, что я "перенял" эту работу.
Для таких расчетов в SW, как вы описали, нужен очень мощный комп. Я пробовал. И мой, весьма непростой комп, после ночи раздумий, выдал ошибку расчетов. И повторно тоже. Так что считать - по одной детали, или максимум по две - если взаимодействий мало. И для этого нужно было знать усилие.

Сообщение от Komplanar Там между верхней и нижней "скользячкой" в пазу будет весьма приличный момент от большого нижнего плеча лапки. Он явно сделан для "пружинности", но я бы это плечо существенно укоротил.

Плечо нельзя укорачивать. Это регулировка высоты. Может быть снизу косынку добавить? А в нижней опоре прорезь под нее.
Спасибо, что указали.

[Tyhig]

Slaider1, вы ошибаетесь. У всех ваших коллег проблем с расчётом такого маленького кусочка нет.
Значит надо упрощать модель. Моделировать, например, панели упрощённо. Например, изотропическими или ортотропическими оболочками. Заменять панель на 1 конечный элемент.
Уменьшать количество кэ и узлов в местах, где густая сетка не нужна.
Упрощать модель огрубляя граничные условия. Например, моделировать не стропильную ногу в целом расчёте. А прикинуть её отдельно и в единый расчёт ввести её прогиб пружиной посчитанной жёсткости.
Убрать из модели всё не нужное - болты, гайки, черепицу. Может быть и сами панели.
Моделировать кривую опору в виде пружины высчитанной отдельно жёсткости, посчитанной в отдельном файле.
Нормально, когда для расчёта получается около 100... 200 000 кэ.
В идеале огрубления можно прийти к 4 стойкам и раме, то есть к 8 конечным элементам. Так, конечно, уже тоже не годится. Но факт.
Не знаю, есть или нет в солидворксе инструменты для работы с кэ. Должны быть по идее.

[Нубий-IV]

Сообщение от Slaider1 Вот примерная картинка.

На этой картинке подозрительно сопливые профили и кронштейны. Они явно просятся в жаркие страны, а не под снег 400кг/м2. При других профилях ответы и советы могут быть другие.

Сообщение от Slaider1 Да, панелей может быть больше двух, но это самый "напряженный" случай, когда на одном пролете 2 панели.

Вряд ли кто-то будет специально резать, например, шестиметровый профиль на три части, чтобы положить на каждый обрезок по две панели. А когда шестиметровый профиль лежит на четырех опорах, на опору приходится не столько же, сколько на те же опоры передадут три обрезка. Yeah science, bitch! Об эту тему обязан споткнуться каждый, не учивший сопромат. Плюс, когда снег начнет гнуть профиль еще и в плоскости панели, панели включатся в работу на изгиб вместе с зажимами, и сделают задачу совсем не решаемой; строители в таких обычно просто на глаз запасы накидывают; машиностроители, наверное, испытывают образцы.

Сообщение от Slaider1 Плечо нельзя укорачивать. Это регулировка высоты.

В смысле - его подгибают кувалдой по месту? После того, как болт закрутят в верхнюю часть вертикального паза на лапке? Вообще пружина заставляет еще подозревать, что у панели есть допуск по прогибам или моментам, иначе лапка была бы просто вертикальной. Коллеги сбежали с работы, случаем, не после того, как не справились с расчетами?

Сообщение от Slaider1 почему четверть?

Нужно читать учебник и параллельно прорешивать задачник. Процесс займет несколько лет. Без этого понять не получится - только поверить или не поверить. Как бывший препод, не верю в басни "за десять минут объяснить пятилетнему". Как вариант - привести, наконец, чертежи с размерами и просить помощи в числах.

[nick.klochkov]

пипец, приехали
делать нехрен?

где-нибудь промелькнуло 1/3 площадки опирания?, нет
не мутите молодежь, и не ставьте ее в раскоряку "научными" изысками

[Slaider1]

Сообщение от Нубий-IV На этой картинке подозрительно сопливые профили и кронштейны. Они явно просятся в жаркие страны, а не под снег 400кг/м2. При других профилях ответы и советы могут быть другие.

Ну не такие уж и сопливые.... 7-8 мм толщина стенки. Толще уже и некуда...

Сообщение от Нубий-IV Вряд ли кто-то будет специально резать, например, шестиметровый профиль на три части, чтобы положить на каждый обрезок по две панели. А когда шестиметровый профиль лежит на четырех опорах, на опору приходится не столько же, сколько на те же опоры передадут три обрезка.

самый напряженный случай - это я имел в виду, что под две панели только два кронштейна по одной стороне. А так - их количество будет зависеть от расположения опорных балок на крыше, и чаще всего их будет больше, и нагрузка, передаваемая им, должна уменьшиться.

Сообщение от Нубий-IV В смысле - его подгибают кувалдой по месту? После того, как болт закрутят в верхнюю часть вертикального паза на лапке? Вообще пружина заставляет еще подозревать, что у панели есть допуск по прогибам или моментам, иначе лапка была бы просто вертикальной.

Нет, это должен быть готовый матричный профиль. Изначально не так вас понял. Плечо на лапке нельзя уменьшать. Эта скоба огибает край черепицы, т.е. черепица как бы заходит в эту лапку. Это нужно для того, чтобы вода не затекала.

Сообщение от Нубий-IV Нужно читать учебник и параллельно прорешивать задачник. Процесс займет несколько лет. Без этого понять не получится - только поверить или не поверить.

В этом вы правы. Учиться и еще раз учиться...