Введение к работе
Актуальность темы. Проблема эффективности строительных металлических конструкций, охитызаввал вопроси снижения металлоемкости . и повышения их качества и надежности, по своему научному значение и рлиянип на те^шческиЯ прогресс в строительстве, на развитие ново» техники і. технология других итраслей может бить отнесена к числу наиболее крупных и актуальних научно-технических проблем.
Важным достижением советской школы проектирования строительных конструкций по пределы им состояниям явилось введение учета работы >'атеркгла за пределом упругости. В частности, в последние г.-ды осуществляется переход на деформационный вид критерия прочности металлических конструкций - ограничение нормативной величиной предельных значений пластичесих деформаций.
В -іоответствии с этим науным направлением и непосредственно в связи с работами, проводимыми в последнее время в ЩШПСК им.Мельникова в области совершенствования методов расчета на прочность и устойчивость стальных'и бистальных стержневых элементов строительных конструкций в области ограниченных пластических деформаций по деформированной схеме, автором разработана новая методика расчета пространственно загруженных стальных стержней с учетом физической и геометрической челинейности.
Данная методика дает возможность повысить равнопричность „ стальных стержней* при заметной экономии стали, что подтверждает актуальность и важное народно-хозяйственное значение реферируемой работы, направленной на повышение экономичности и ка/єства строительных металлоконструкций.
Целью работы явились разработка теоретических ч экспериментальных методов исследования работы пространственно..загруженных стальных стержней с учетом деформированной схемы в области огрзни-чемтх пластических деформаций, определение характера ппрераспро-
яилвнан усилий при учете физической и геометрически нелинейности в зависимости от разл-чного сочетания иаірузок, установление области дскритического состояния работы пространственно нагруженных стальны: стержней, а также внедрение в практик) проектирования методики расчет- пространственно загруленных стальник стержней с учетом физической и геометрической гэлинойности. Автор зашикает:
разработанную методику4получения теоретического напряженмо-дефор^ированного' сортояния пространственно загруженных стальных стержней с учетом физической и геометрической нелинейности;
предложенную методику установления области докритического состояния для пространственно загруженных стержлегых элементов стальных конструкций, в которой определявшим является расчет прочности
по деформированной схеме при ограничением развитии пластических деформаций;
исследование'характера перераспоеделения усилий при учете вли яния физической и геометрической нелинейности l зависимости от различных сочетаний 'приложенной нагрузки;
проведений экспериментальные исследования работы пространственно загруженных стальных стержней при различных комбинациях us— гружения за пределом упругости;
разработанные предложения для "сподьзованин в практике проектирования по расчету пространственно загруженных стальных стержней за пределом упругости по деформированной схеме.
Ііаучнуь новизну работы составляют;
- способ учета дефорчі?рованноЯ схемы при упруго-пластическом
расчете прочности пространственно загруженных стержней, основанный
на определении pea -тивиых усипий с учетом их перераспределения от
влияния деформированной схемы к изменения жесткости сечений, раОо-
TuKtf'r.x за пределом упругости;
проведенная оценка влияния схем загружения на характер перераспределения усилий по длине стержня от влияния деформированной схемы и увеличения податливости сечения, работающих f. упруго-плас-тччесхой стали..;
разграничение областей расчета по прочности при ограниченных пластических деформаииях и по устойчивости, которое позволило сделать вывод о том, что для наиболее распространенных в практике величин продольных усилий и гибкостей стержней имеемся значительная область, где рзечет пространственно загруженных стержней лимитируется ИХ ПРОЧНОСТЬЮ, Т.О. достижением веЛИЧИНЫ ПредеЛЬіШХ ЛЛаСТИ ІЄС-
ких деформаций при определении усилий по деформированной схеме в докритическом состоянии;
экспериментальные исследования работы пространственно загруз жоннкх стальных стерхнзй с учетом деформированной схемы за пределом упругости;
разработаннаг на основе проведенных исследований практическая методика расчета пространственно загруженного стального стержня с учетом физической и геометрической нелинейности.
Практическая ценность работы заклочьется в том, что предложенная методика расчета прочности и устойчивости пространственно' за- . грухениых стальных стержней при действии любого вида нагрузок с учетом деформированное схєгін в области ограниченных пластических де|ормаций пригодна к использование в системах автоматизированного проектирования. Выполненные и приведенные в диссер ации примеры расчета прочности и устойчивости пространственно загруженных стальных стержней по разработанным методикам при различиях случаях н?.-гру.мения позволили сделать выгдад о возмояноЯ экономии стили до. 27^ по сравнение с расчетами, гыполненними согласно1 СНиїІ її—23—81 .
Речлнзация результатов работа осушезтплялась'"в оледувпих fop-мах :
І. В вило методики, илгопіті-'а и nporprw.u рт:чг-га ер' ''г.ч'-: у,
устойчивости пространственного стєргия, составлеі'чого из ортогональних листов, разработанных при выполнении договора о сотрудничестве с ШШПСК им.Мельников для выполнения работ по теме: "иОЕсрпн-/твование методов расчета на прочность и устойчивость ста-ышх и бистальных стержневых строительных конструкций на основе использования критерия ограниченных пластических деформаций и решения задач нелинейного математического программирования - рекомендации по развитие САПР".(Госэаказ * 01850067227* чифр 06-O26O-83/2-52-L8).
2 Резулчаты проведенных исследований использовались для разработки "Рекомендации по развитию САПР в области расчета на прочность и устойчивость ста/ьных рамных каркасов многоэтажных промз/ч-ний на основе регзния задач нелинейного математического программирования" ( ШШПСК. ОПРИС. выпуск 151).
Апробация работы. Основные полохання и результаты- работы докладывались, на совещании "Проблемы метрологического обеспечения в строительстве: испытания металлических конструкций" Ст.Москва, ВШ СССР, декабрь 1939г.), сеаинаре ШШПСК им.Мельникова (февраль 1990г.), на научно-практической конференции "Исследование работы и применение в строительстве эффективных элементов конструкций" (г.Ровно, октябр-. I95Jr.), н. на, чно-технических конференциях Одесского инженерно-строительного института ( 1989,1990г.г.).
Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано б работ. - Структура и объем работы. Диссертация состоит из веєдєнил, вчети разделов, основных уводов и предложений, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 213 страницах, из них J"H страница основного текста; 7 таблиц (5 страниц); 60 рисунков ',&) стречиц); 3 страницы фотографии; 90 наименований литературы на 1С страницах и прилоуодие на I странице.