Исследование эффективности применение стальных двутавров с гофрированной стенкой в многоэтажных рамных каркасах

ОГЛАВЛЕНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ДВУТАВРОВ С ГОФРИРОВАННОЙ СТЕНКОЙ 11
1.1. Обзор научнои?, учебнои? и нормативнои? литературы 11
1.2. Выводы 26
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 28
2.1. Теоретические исследования двутавров с гофрированнои? стенкои? 28
2.2. Расчет элементов с волнистои? стенкои? при центральном растяжении и сжатии.302.3. Расчет элементов с волнистои? стенкои? при изгибе 31
2.4. Расчет элементов с волнистои? стенкои? при деи?ствии продольнои? силы с изгибом
34
2.5. Устои?чивость волнистых стенок профилеи? 35
2.6. Устои?чивость поясных листов профилеи? 39
2.7. Расчет по второи? группе предельных состоянии? (по прогибам) 39
2.8. Пример расчёта стальнои? горячекатанои? двутавровои? балки с плоскои? стенкои?; и сечения двутавра с тонкими гофрированными стенками (ДТГС) 40
2.9. Выводы 46
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МНОГОЭТАЖНОГО РАМНОГО КАРКАСА ИЗ
ДВУТАВРОВ С ГОФРИРОВАННЫМИ СТЕНКАМИ 47
3.1. Исходные данные 47
3.2. Сбор нагрузок 48
3.3. Статическии? расчет 53
3.4.1. Расчет ригеля перекрытия из двутавра с гофрированнои? стенкои? 61
3.4.2. Проверки подобранного сечения 62
3.5. Расчет колонны из двутавра с гофрированнои? стенкои? 67
3.5.1 Составление расчетнои? схемы 67
3.5.2. Конструктивныи? расчет 67
3.5.3. Проверка устои?чивости подобранного сечения 68
3.6. Расчет ригеля перекрытия из двутавра с плоскои? стенкои? 72
3.6.1 Конструктивныи? расчет 72
3.6.2. Проверки подобранного сечения 73
3.7. Расчет колонны из двутавра с плоскои? стенкои? 74
3.7.1. Конструктивныи? расчет 74
3.7.2. Проверки подобранного сечения 74
3.8. Расчет узла опирания колонны из двутавра с гофрированнои? стенкои? на
фундамент 77
3.9. Расчет узла опирания ригеля перекрытия из двутавра с гофрированнои? стенкои?
на колонну 84
3.10. Выводы 88
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК 91

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время все большее распространение получают сложные конструкции и на первый план выдвигаются такие требования как обеспечение прочности и надежности при их высокой экономичности. Проектирование таких конструкций должно, в первую очередь, базироваться на современных методах расчета, позволяющих удовлетворять всем предъявляемым требованиям.
В последние годы во всем мире можно наблюдать расширение использования стальных конструкций при возведении различных элементов зданий и сооружений, поскольку они более эффективны и действенны, обладают хорошими характеристиками устойчивости и надежности.
Для достижения высоких показателей прочности и жесткости широко используются стальные балки с гофрированными стенками благодаря их малому весу и высокой несущей способности.
Перспективы дальнейших научных изысканий и опытов связаны с поиском и выявлением резервов несущей способности при расчетах общей устойчивости двутавров с гофрированной стенкой малой высоты, а также в процессе расчета местной устойчивости поясов.
Актуальность темы исследования.
Отличительной особенностью гофрированных двутавров является тонкая гофрированная стенка, гофры которой выполняют функцию поперечных ребер жесткости, обеспечивающих местную устойчивость стенки.
Замена плоской стенки в балках на гофрированную позволяет существенно сократить расход стали на конструкции из-за применения тонколистового проката и уменьшения количества поперечных ребер жесткости, которые устанавливаются только в опорных сечениях и в местах приложения сосредоточенных нагрузок. Несмотря на дополнительные трудозатраты при выполнении поясных сварных швов, соединяющих гофрированную стенку с поясами, общая трудоемкость изготовления гофрированных конструкций на 12- 15% меньше трудоемкости изготовления составных сварных двутавровых балок с плоской стенкой эквивалентного сечения.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. Анализ двутавров с гофрированной стенкой



Целью данного обзора является выяснение используемых принципов и методов по расчету и проектированию сварных двутавровых профилей с гофрированными стенками.
1.1. Обзор научной, учебной и нормативной литературы

В статьях [1, 11, 12, 13] приведена краткая история проектирования балок с гофростенкой, рассматриваются различные случаи применения балок с гофростенкой, дается их сравнение со стандартными двутавровыми балками. Описаны варианты реализации расчета гофробалок в современных программных комплексах. Показано, что использование балки с гофрированной стенкой имеет ряд преимуществ, таких как экономичность, повышенная устойчивость, технологичность монтажа. Несущая способность балки с гофростенкой выше, чем в стандартной двутавровой балке. Затронуты вопросы оптимизации и сейсмоустойчивости каркасов из двутавров с гофрированными стенками.
Стальные конструкции с волнистыми стенками были предложены к использованию еще в тридцатых годах прошлого столетия, однако тогда они не нашли широкого применения из-за недостаточного технического уровня производства сварочных работ и отсутствия соответствующего оборудования на заводах по изготовлению металлических конструкций.
Впервые широкое практическое применение балки с гофрированными стенками получили в СССР в конце 1980-х гг, а в настоящее время используются в качестве балок перекрытий в многоэтажных жилых домах, в промышленных зданиях, в купольных конструкциях административных зданий по всему миру (рис. 3): в РФ, Украине, Казахстане, Европейском Союзе (Франции, Германии, Австрии, Польше, Китае, Корее, Японии, США) .
В работе [2] рассматриваются различные случаи применения гофрированных двутавров и ее сравнение с классическими двутаврами. Показано, что использование гофрированных конструкций имеет, как и ряд преимуществ, так и некоторые недостатки.

На основе исследований были сделаны следующие выводы:
• использование таких конструкций помогает сэкономить материал за счет уменьшения толщины стенки и ее изогнутой формы;
• прочность гофрированных двутавров только немного выше прочности обычных;
• замена фермы или обычной двутавровой балки на гофрированную возможна далеко не во всех случаях.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Т.Л. Дмитриева, Х. Уламбаяр. Использование балок с гофростенкой в современном проектировании // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2015. № 4. С. 132…138.
2. Заборова Д.Д., Дунаевская Ю.П. Преимущества и особенности применения гофробалки в строительстве // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 7(22). С. 36-53.
3. Брянцев А.А., Абсиметов В.Э., Лалин В.В. Эффективность применения двутавров с гофрированными стенками в производственных зданиях // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 3(54). С. 93–104.
4. Применение стальных балок с гофрированной стенкой в гидротехнических сооружениях / М.И. Бальзанников, И.С. Холопов, А.В. Соловьев и др. // Вестник МГСУ. 2013. №11. С. 34…40.
5. Расчет двутавровой балки с гофрированной стенкой на изгиб в своей плоскости под действием статических нагрузок. Часть 1: Методика расчета / Кудрявцев С.В.; ГОУ ВПО «Урал. гос. техн. ун-т – УПИ». Екатеринбург, 2007. 17 с.
6. Расчет двутавровой балки с гофрированной стенкой на изгиб в своей плоскости под действием статических нагрузок. Часть 2: Расчет методом конечных элементов / Кудрявцев С.В.; ГОУ ВПО «Урал. гос. техн. ун-т – УПИ». Екатеринбург, 2007. 11 с.
7. S. V. Kudryavtsev. Lateral-Torsional Buckling Behaviour of Triangularly Corrugated Web Beam. - IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 471 (2019)052016.
8. S. V. Kudryavtsev. Buckling behavior of steel column with triangularly corrugated web. - MATEC Web of Conferences 279, 02007, 2019. - Р. 6.
9. С.В. Кудрявцев. Расчет и проектирование сварных двутавровых профилей с волнистыми стенками: учебно – методическое пособие: для студентов, обучающихся по программам бакалавриата, магистратуры и специалитета по направлениям подготовки 08.03.01, 08.04.01 "Строительство", 08.05.01 "Строительство уникальных



зданий и сооружений". Екатеринбург: Изд – во Уральского ун – та, 2017. 56 с.
10. S. V. Kudryavtsev, “Influence of web openings on bearing capacity of triangularly corrugated web beam”, IOP Conf. Series: Materials science and engineering 365 (2016)042034.

Весь текст будет доступен после покупки