Лазнюк М.В. Балки з тонкою поперечно гофрованою стінкою при дії статичного навантаження

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук. Київ: Київський національний університет будівництва і архітектури, 2006. — 194 с.
05.23.01 — Будівельні конструкції, будівлі та споруди.
Науковий керівник: кандидат технічних наук, професор Нілов О.О. Мета дослідження: розробка інженерної методики розрахунку міцності та стійкості поперечно гофрованих стінок балок з різними формами та параметрами гофрів. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:
— виконати чисельні дослідження напружено–деформованого стану і стійкості тонких поперечно гофрованих стінок з різними формами та параметрами гофрів за допомогою метода скінченних елементів в лінійній та нелінійній постановці;
— дослідити ефективність та визначити оптимальність різних форм та параметрів гофрів;
— дослідити вплив початкових недосконалостей та неідеальностей тонкої гофрованої стінки на її міцність та стійкість;
— виконати експериментальні дослідження напружено–деформованого стану БТГС з хвилястою формою гофрів та стійкості тонкої поперечно гофрованої стінки;
— виконати порівняння інженерних, математичного моделювання та експериментальних результатів;
— розробити практичну методику розрахунку міцності і стійкості поперечно гофрованих стінок при дії статичного навантаження;
— розробити методику визначення оптимальної висоти БТГС з урахуванням експлуатаційних витрат, зокрема опалення, що є актуальною задачею, особливо в теперішній час. Наукова новизна отриманих результатів:
— встановлення основних закономірностей впливу хвилястих, трикутних, трапецеїдальних та прямокутних форм гофрування і їх параметрів на критичні тангенціальні напруження і форми втрати стійкості тонких гофрованих стінок за умови відсутності локальних напружень при дії статичного навантаження за допомогою МСЕ;
— виявлення впливу початкових неідеальностей форми та початкових погнутостей на стійкість тонкої гофрованої стінки за допомогою МСЕ з урахуванням фізичної і геометричної нелінійності;
— уточнення розрахунку міцності та стійкості поперечно гофрованих стінок із хвилястим, трикутним, трапецеїдальним і прямокутним гофроутвореннями в пружній і пружно–пластичній стадії роботи матеріалу;
— результати порівняння інженерних, чисельних та експериментальних результатів досліджень стійкості гофрованих стінок за умови відсутності локальних напружень;
— методика знаходження оптимальної висоти тонкостінних балочних конструкцій з урахуванням експлуатаційних витрат. Практичне значення отриманих результатів:
— доведено можливість ефективного застосування тонких гофрованих стінок з і товщиною стінки 1 мм, що дозволяє значно знизити металоємність конструкцій;
— побудовані таблиці та графіки, за якими можна визначити ефективність геометричних параметрів гофрів з хвилястою (синусоїдною), трикутною, трапецеїдальною та прямокутною формами гофрів в пружній стадії роботи конструкцій; надано практичні рекомендації;
— розроблено практичну методику розрахунку тонкостінних балок з поперечно гофрованими стінками при дії статичного навантаження;
— визначено ступінь впливу початкових недосконалостей гофрованої стінки на її стійкість та сформульовані рекомендації щодо їх обмеження;
— розроблений сортамент зварних двотаврів з хвилястою стінкою для балочних конструкцій.