future.digital
Инженерный.анализ.будущего

Расчет и подбор мачт ограждения поля для гольфа

Главная / Статьи
В виду модернизации поля для игры в гольф и необходимости строительства сеточного ограждения ООО «Гольф-Клуб «Сколково» обратилось к специалистам компании ООО «Фьюче Диджитал» выполнить расчет сеточного ограждения с учетом натяжения тросов, массы сетки и климатических нагрузок.
Цель настоящей работы — определить значения нагрузок, приходящихся на мачты ограждения спортивной площадки и их опоры, выбрать наиболее надежные и неприметные у изготовителя и выполнить проверочный расчет на прочность.
о проекте
Ограждение для спортивной площадки

Алгоритм выполнения работы:

  1. определение всех рабочих нагрузок на мачты;
  2. построение модели мачты для последующих расчетов методом конечных элементов;
  3. определение напряжённо-деформированного состояния при рабочих нагрузках;
  4. проверка условий прочности в элементах и деталях под действием рабочих нагрузок.

По заданию от заказчика ограждения будут иметь следующие 2 конфигурации

Схема расположения первого участка ограждения
Схема расположения второго участка ограждения

Расчетные параметры

Для расчета предварительно напряженно-деформированного состояния конструкции мачта закрепляется в основании, назначается сила гравитации, а также все нагрузки, действующие на мачту.

Расчет рабочих нагрузок на мачты

этап 1
Исходя из схем расположения ограждений, были выбраны самые нагруженные опоры и аналитическим методом вычислены усилия натяжения тросов.
Для вычисления силы, действующей на опоры создаваемой ветром, был проведен газодинамический анализ с использованием ПО Ansys Fluent.
По результатам компьютерной симуляции были рассчитаны линии тока воздуха и поля давления ветра на 1 м2 заградительной сетки.
Линии тока воздуха
Эпюра давления ветра
Далее были рассчитаны все нагрузки, действующие на мачты ограждений.
По полученным данным из перечня сортамента поставщика была подобрана опора, показанная на рисунке ниже.
Эскиз опоры

Построение модели мачты для последующих расчетов методом конечных элементов

этап 2
По полученному эскизу создана расчетная модель мачты.
Расчетная модель

Свойства материала мачты

Для расчета предварительно напряженно-деформированного состояния конструкции мачта закрепляется в основании, назначается сила гравитации, а также все нагрузки, действующие на мачту.

Результаты проверочного расчета

этап 3
В результате расчета определено напряженно-деформированное состояние конструкции, построены поля максимальных деформаций и внутренних напряжений.
По результатам проверочного расчета на прочность установлено, что приложенную нагрузку мачта выдерживает.
Они представлены графически в виде изоповерхностей на геометрической модели с приведенной шкалой, на которой представлено взаимное соответствие между цветом и цифровыми данными.
Максимальное отклонение составляет 217 мм, а внутренние напряжения не превышают 150 МПа.
Деформация опоры
Эпюра внутренних напряжений

Заключение

В процессе работы были определены значения нагрузок, приходящихся на мачты ограждения спортивной площадки. Выбрана наиболее надежная и неприметная конфигурация такой мачты у поставщика — СФГ-400−10,0−01-ц.
Проведен ее проверочный расчет на прочность, а также рассчитаны и собраны нагрузки на фундаменты всех ее опор.

Больше расчетов

статьи проектов
Читать подробнее
Читать подробнее

Расчет датчика на устойчивость к случайным вибрациям

Выполнение проверочного расчета прочности основных частей рельсового датчика...
Читать подробнее
Читать подробнее

Расчет на прочность и сейсмостойкость опорной башни совмещенной факельной системы со встроенными сепараторами

Выполнение проверочного расчета прочности основных частей опорной башни с учетом снеговых, ветровых и сейсмических нагрузок…
Читать подробнее
Читать подробнее

Расчет на прочность кровли резервуара противопожарного хранения

Подтверждение правильности выбора сортамента и конструктивных решений для установки хранения, в части выполнения…