Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. При сооружении строительных объектов конструкция кровли должна удовлетворять критерию минимальной металлоемкости, поэтому необоснованное увеличение толщины профилированных листов, формирующих кровлю здания, является неприемлемым с экономической точки зрения. В настоящее время в строительстве преимущественно.используются настилы с трапециевидным очертанием профиля, предельные возможности которых в работе конструкции исследованы недостаточно. Поэтому исследование и учет, особенностей этой работы настилов обеспечивает более рациональное их использование в конструкции кровель, что особенно важно для географических зон с климатическими условиями, например: характерными для Западной Сибири, где возможны значительные снеговые нагрузки на кровлю.
ЦЕЛЬЮ диссертационной работы является: научное обоснование возможности снижения удельной металлоемкости кровли, в конструкции которой использованы стальные профилированные настилы с трапециевидным очертанием'гофров.
Для достижения поставленной цели определены следующие зада
чи: - *
выполнить анализ эксплуатационных характеристик настилов и методов их расчета;
для стальных многоскладчатых пластин с трапециевидным профилем, характерным для промышленно выпускаемых профилированных настилов, экспериментально установить зависимость значений относительных деформаций от величины нагрузки;
исследовать особенности работы различных участков стандартных профилей настилов при статически значимом наборе экспериментальных данных;
разработать метод расчета допустимой рабочей нагрузки на настил для применяемых в строительстве профилированных листов.
4 Научная новизна работы:
разработана математическая модель работы стального профил рованного листа с гофрами трапециевидного сечения с продольными рифами в полках и ступеньками на стенках с учетом возможных в условиях эксплуатации строительных объектов нагрузок на кровлю;
установлено, что стальной профилированный настил с гофрам трапециевидного сечения, имеющим дополнительные рифы и ступенька имеет запас несущей способности от 5% до 30% за счет повышения жесткости и устойчивости стенок гофров и возможности перераспред ления внутренних усилий при работе конструкции под нагрузкой.
Значение работы для теории и практики:
теория складчатых тонкостенных пластин дополнена сведения! о. свойствах профилированных настилов с трапециевидным очертанием гофров из.стали, имеющих дополнительное рифление на стенках и полках;
общепринятый инженерный метод расчета стальных профилирові ных настилов дополнен логорифмическои зависимостью для расчета пі дельной нагрузки, обеспечивающей заданную эксплуатационную наде»' ность конструкции при осуществленной экономии металла.
Реализация результатов работы:
Основные результаты исследований использованы: в НИР ЦНИИПС1 им.Мельникова по теме 656-63-88 "Разработать и внедрить стальной оцинкованный профилированный настил покрытий, имеющий меньшую маї су и повышенные эксплуатационные свойства, в том числе для шага 6 м, обеспечивающий индивидуальные методы монтажа конструкций зд; ний";
в учебном процессе Томского государственного архитектурно-строительного университета;
при проектировании и строительстве склада для дорожно-
эксплуатационного участка № 131 Витебского облдорстроя.
5 Апробация работы.
Основные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-технической конференции молодых специалистов и ученых "Повышение эффективности и совершенствование проектирования, исследований, изготовления и монтажа металлоконструкций" (Магнитогорск, 198? г.); республиканской научно-технической конференции "Экология и ресурсосбережение" (Могилев, 1991 г.); республиканской научно-технической конференции "Современные изделия и технологии в строительстве" (Новополоцк, 1989 г.); научно-практической конференции "Проблемы и практика строительства в Тюменьской области" (Тюмень, 1990 г.); конференция молодых ученых и специалистов Прибалтики и Белоруссии по проблемам строительных материалов и конструкций (Рига, 1984 г.); научно-технической конференции "Строительные конструкции и расчет сооружений" (Новосибирск, 1995 г.).
На зашиту выносится совокупность экспериментально и теоретически установленных зависимостей и данные по рабочим характеристикам промышленно выпускаемым в Российской Федерации стальных профилированных настилов; методика проведения экспериментальных исследований и предложенный метод расчета предельных нагрузок на кровлю.
Методология работы.
Работа основана на классических представлениях теории надежности строительных конструкций и конкретно ее разделе, относящимся к складчатым тонкостенным пластинам. В экспериментах использовано современное контрольно-измерительное оборудование, что обеспечило достоверную информацию о рабочих характеристиках профилированного настила.
Публикации.
Основное содержание работы раскрыто в 5 публикациях.
Объем работы.
Диссертационная работа изложена nafff страницах основного текста, содержит 4 рисунков, асЯ таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографии, включающей іЗіисточника и 2 приложения. Общий объем работы */9ч страниц.
Автор выражает признательность сотрудникам ЦНИИПСК им.Мельникова и ТГАСУ за помощь при работе над диссертацией.