Расчет деревянных конструкций в APM FEM

[dmtet]

Коллеги, добрый день!
Поступила задача спроектировать деревянные пирамиды для перевозки стеклопакетов.



Решил проверить как APM FEM работает с расчетом пиломатериала на прочность.

Дано:
доска 50х100 длиной 2м.
Шарнирное опирание по краям. Доска лежит плашмя.
Нагрузка по середине 100кг.
Исходные данные пиломатериала сосна:




Программа выдает перемещение


Натурные испытания показали перемещение 22 мм





Что я делаю не так ?

[СВ]

Не могу разглядеть что выдаёт программа. Напишите словами.
И перемещение ли это?
- - -
Есть вариант, когда ПОЧТИ всё правильно сделано, но ответ не сходится: в расчёте по краям сделана ЖЁСТКАЯ заделка, а должна быть "помягче". (Т.е. если края прибиты гвоздями, это ещё не жёсткая заделка. Скорее - какая-то промежуточная.)
У вас какая заделка (в программе и при испытаниях)? Внешне выглядит как жёсткая. Проверьте на шарнирной (там есть нюансы по закреплению).
--  --  --
По собственно конструкции:
зачем вы считаете прочность доски от вертикальной нагрузки? Вер-я нагрузка воспринимается не доской, а дном кузова, и по умолчанию прочность здесь на порядок больше требуемой. Ваша конструкция может сломаться от горизонтальных нагрузок, причём не в статике, а в при движении машины, когда ускорение на повороте стремится опрокинуть стеллаж. И прочность определяется саморезами, крепящими доски между собой (и прочностью досок в местах крепления - они там могут треснуть).
Если считать на прочность сами доски, то считать нужно ТЕ, которые относительно нагрузки "стоят на ребро"; те же, которые относительно нагрузки лежат плоско - просто передают нагрузку дальше, на "рёбра". В итоге вижу  только два места для расчёта: стойки и место крепления стоек внизу. (И ещё: если делать конструкцию максимально облегчённую, то нужны "треугольники жёсткости" - см.рис.1, 2, в нескольких местах)
А если конструкция стоит на полу в цехе (похоже, на картинке именно такая) - вообще непонятно что считать. В статике  - силы мизерные.  Силы больше даже в динамике - когда пакет плюхают на стеллаж: прочность определяется соединением вертикальных стоек с горизонтальными брусками. Прочность больше зависит от крепежа досок (гвозди, саморезы) - их расположения и количества. А это уже специфическая наука, например, нужно знать минимальное расстояние от торца доски до гвоздя/самореза - чтобы доска не треснула, минимальную толщину доски - чтобы не треснула, и т.д.
(Чем-то это напоминает расчёт кузова легковушки на прочность: там важны не только прочности деталей, но и сварные швы (точечная сварка); бывает достаточно увеличить количество точек сварки и кузов становится прочнее, прежде всего его жёсткость.)
- - - - - - - - -
Если же стоит задача сделать стеллаж из досок минимальной толщины (типа сэкономить) и обеспечивающий достаточную прочность ... Я бы сделал соединение вертикальных стоек с горизонтальными брусками с помощью металлических накладок.
На картинке, кстати, это место соединения не видно. Там есть варианты, как плохие, так и довольно прочные на одних деревяшках.
- - -
И ещё: данный пример (на картинке) для перевозки не пойдёт: ширина опоры МАЛА, опрокинется на повороте. Здесь свой расчёт. Ширину или брать с проверенных конструкций, или ПРОСТО во всю ширину кузова. Или крепить к кузову (не рекомендуется, ибо приходится надеяться на добросовестность, а это ... чревато).

[Gruden]

А мне кеды понравились.
Стеклопакеты будут на всю площадь давить, и конструкция на картинке выдержит, тут стекло нужно считать.

[СВ]

Автор, скорее, хочет разобраться в своих знаниях по APM FEM.

А на счёт стекла - зависит от опыта: если они давно пользуются таким стеллажами и всё в порядке, тогда волноваться нечего. На машине, правда, стеллаж может изворачиваться и тогда явно поможет какой-нибудь толстый слой войлока внизу и тонкий - вверху. Стеклопакеты вроде бы опираются на выступающий край, всё меньше обдерутся.

Но гораздо удобнее - забить в поиск: деревянные пирамиды для перевозки стеклопакетов. И увидеть как там всё просто, проектировать можно прямо по фотографии.

[dmtet]

Коллеги, доброе утро! Все сообщения прочитал. 
Удалось приблизить расчеты в APM FEM к натурным испытаниям.
Да, дело было в закреплении.
1.Поддержка подсказала использовать удаленное закрепление. Ну и модуль упругости уменьшил до 6500 Н/мм2.






2.По конструктиву.
заказчик хочет поднимать мягкими стропами (краном) за верхнюю балку. Чтобы исключить опрокидывание/выпадывание стеклопакетов из пирамиды.
А причина изготавливать деревянные пирамиды взамен используемых на сей момент - металлических - это: чтобы пирамиды были невозвратные, т.е. при поставке на дальние расстояния машина не ехала порожняком с пустыми металл. пирамидами.
Да, и общий вес стеклопакетов, которые будут стоять на пирамиде - 2 тонны.
Стеклопакеты будут стропиться лентой к пирамиде (как всегда это делается).
.

3.Думал уже надо будет приобретать APM WinMachine, т.к. там есть расчет анизотропных материалов. Но будем считать как изотропный, но со свойствами как у волокон -поперек.
Да, и соединения саморезами буду считать по диаметру сердечника самореза (не по наружным виткам).
 

[СВ]

Надеюсь, показанная конструкция - не буквальная?

[IgorT]

Надеюсь, показанная конструкция - не буквальная?

Аналогично.
ИМХО стремная строповка.

[СВ]

 Главное, не забыть, что конструкция для подъёма - СОВЕРШЕННО ДРУГИЕ НАГРУЗКИ. И СИЛЫ там расчётные - тоже другие, ДИНАМИЧЕСКИЕ.
- - -
Кстати, не у всех потребителей подъёмники - кранового типа, может случиться, что есть только вилочный погрузчик, а для него нужна конструкция типа поддона.

[dmtet]

Надеюсь, показанная конструкция - не буквальная?

конечно, нет ) Пирамида будет глобально переработана.

[dmtet]

Главное, не забыть, что конструкция для подъёма - СОВЕРШЕННО ДРУГИЕ НАГРУЗКИ. И СИЛЫ там расчётные - тоже другие, ДИНАМИЧЕСКИЕ.
- - -
Кстати, не у всех потребителей подъёмники - кранового типа, может случиться, что есть только вилочный погрузчик, а для него нужна конструкция типа поддона.

да, кстати, это тоже нужно будет учесть. 

[СВ]

Ну тогда ждём (хотя бы) картинку с результатом.
- - -
Кстати, предположу, что возможно использование металлических частей.

[dmtet]

Сейчас вот такими пользуемся.
Потом покажу конечный результат.
Чтобы учитывать динамические нагрузки (в кузове грузового автомобиля) нагрузку умножу на 1,5.

[СВ]

 При подъёме/опускании ДИНАМИЧЕСКАЯ нагрузка - это рывок при останове троса. Где-то не менее 2-х.

[p3452]

Начали с APM FEM - закончили "за упокой" ...

Приведите ЦИФРУ, полученного в APM FEM, прогиба.

p/s: На будущее - учитывая тупость Форума и убогость файлообменника, выкладывайте картинки в формате png, с диска Вашего компьютера...

[СВ]

Расчёт в APM FEM и натурные "испытания" доски - явно для понимания работы в APM FEM. Сама доска в этой конструкции так не работает, нагрузку держат нижние бруски - на изгиб (стоят на ребро), вертикальные стойки (на растяжение) и болты - скрепляющие бруски и стойки, ну и места этих брусков и стоек, где стоят эти болты. По моему - самое ответственное место.

[dmtet]

del

[dmtet]

Начали с APM FEM - закончили "за упокой" ...

Приведите ЦИФРУ, полученного в APM FEM, прогиба.

p/s: На будущее - учитывая тупость Форума и убогость файлообменника, выкладывайте картинки в формате png, с диска Вашего компьютера...

24 мм

[p3452]

Нормативные характеристики занизили...

Берем "СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции" - читаем, считаем.

Что касается самой конструкции - считаем как пространственную ферму.