Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.
Липецк: ЛГТУ, 2009. — 183 с.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Зверев В.В. Цель работы - разработка эффективного конструктивного решения и исследование напряженно-деформированного состояния фермы из холодногнутых профилей повышенной жесткости. Задачи исследований:
1) оценить влияние податливости болтовых соединений на напряженно-деформированное состояние элементов ферм из холодногнутых профилей;
2) определить характер потери местной устойчивости тонкостенных холодногнутых профилей, работающих в составе фермы;
3) разработать конструктивное решение узлов, позволяющее увеличить несущую способность фермы из тонкостенных холодногнутых профилей повышенной жесткости;
4) разработать методику расчета ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
5) провести натурные испытания конструкций с целью проверки обоснованности теоретических предпосылок расчета ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
6) оценить технико-экономическую эффективность применения в строительстве ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости. Научная новизна:
- получены значения коэффициента, позволяющего учесть влияние податливости болтовых соединений на напряженно-деформированное состояние фермы;
- на основании результатов численного моделирования и экспериментальных исследований доказано, что в качестве расчетной схемы сжатой полки холодногнутого профиля повышенной жесткости, работающего в составе фермы, следует рассматривать пластину, подкрепленную упругим ребром;
- выявлена зависимость критического напряжения потери устойчивости сжатой полки от условий обеспечения совместности работы элементов составного сечения из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
- разработано конструктивное решение узлов фермы с болтовыми соединениями, позволяющее повысить несущую способность конструкции за счет передачи узловых нагрузок на стенки холодногнутых профилей;
- получены экспериментальные данные о напряженно-деформированном состоянии ферм с болтовыми соединениями элементов из тонкостенных холодногнутых профилей повышенной жесткости. Достоверность результатов обеспечена использованием общепринятых методик экспериментальных исследований, применением вычислительных программных комплексов расчета строительных конструкций на основе метода конечных элементов, использованием современного метрологически поверенного измерительного оборудования; корректность выбранных расчетных схем проверена сопоставлением результатов расчетов с экспериментальными данным. Практическая значимость работы заключается в разработке:
- конструктивных решений, позволяющих увеличить несущую способность фермы пролетом 18 м из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
- методики расчета ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости, учитывающей влияние податливости болтовых соединений и потери устойчивости сжатых полок профилей на несущую способность и де-формативность конструкции.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Зверев В.В. Цель работы - разработка эффективного конструктивного решения и исследование напряженно-деформированного состояния фермы из холодногнутых профилей повышенной жесткости. Задачи исследований:
1) оценить влияние податливости болтовых соединений на напряженно-деформированное состояние элементов ферм из холодногнутых профилей;
2) определить характер потери местной устойчивости тонкостенных холодногнутых профилей, работающих в составе фермы;
3) разработать конструктивное решение узлов, позволяющее увеличить несущую способность фермы из тонкостенных холодногнутых профилей повышенной жесткости;
4) разработать методику расчета ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
5) провести натурные испытания конструкций с целью проверки обоснованности теоретических предпосылок расчета ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
6) оценить технико-экономическую эффективность применения в строительстве ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости. Научная новизна:
- получены значения коэффициента, позволяющего учесть влияние податливости болтовых соединений на напряженно-деформированное состояние фермы;
- на основании результатов численного моделирования и экспериментальных исследований доказано, что в качестве расчетной схемы сжатой полки холодногнутого профиля повышенной жесткости, работающего в составе фермы, следует рассматривать пластину, подкрепленную упругим ребром;
- выявлена зависимость критического напряжения потери устойчивости сжатой полки от условий обеспечения совместности работы элементов составного сечения из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
- разработано конструктивное решение узлов фермы с болтовыми соединениями, позволяющее повысить несущую способность конструкции за счет передачи узловых нагрузок на стенки холодногнутых профилей;
- получены экспериментальные данные о напряженно-деформированном состоянии ферм с болтовыми соединениями элементов из тонкостенных холодногнутых профилей повышенной жесткости. Достоверность результатов обеспечена использованием общепринятых методик экспериментальных исследований, применением вычислительных программных комплексов расчета строительных конструкций на основе метода конечных элементов, использованием современного метрологически поверенного измерительного оборудования; корректность выбранных расчетных схем проверена сопоставлением результатов расчетов с экспериментальными данным. Практическая значимость работы заключается в разработке:
- конструктивных решений, позволяющих увеличить несущую способность фермы пролетом 18 м из холодногнутых профилей повышенной жесткости;
- методики расчета ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости, учитывающей влияние податливости болтовых соединений и потери устойчивости сжатых полок профилей на несущую способность и де-формативность конструкции.