Экспериментально-теоретические исследования рамных конструкций из стальных тонкостенных холодногнутых профилей

• Автор: Тарасов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 200 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
1.1. О технологии конструкций из тонкостенных стальных элементов
1.2. История развития теории тонкостенных конструкций
1.3. Устойчивость тонкостенных элементов
1.4. Соединения тонкостенных элементов
1.5. Выводы
2. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ РАМНОЙ КОНСТРУКЦИИ И ИХ СОПРЯЖЕНИЙ
2.1. Анализ различных типов сечений несущих элементов
2.2. Формообразование элементов
2.3. Узлы сопряжения
2.4. Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ РАМЫ
3.1. Цель и задачи экспериментального исследования
3.2. Исследование работы многоболтового соединения ЛСТК вдоль действия силы
3.2.1. Объекты испытания и приборы для экспериментальных исследований
3.2.2. Анализ результатов эксперимента
3.3. Исследование работы многоболтового соединения ЛСТК поперёк действия силы
3.3.1. Объекты испытания и приборы для экспериментальных исследований
3.3.2. Анализ результатов эксперимента
3.4. Исследование влияния разности толщин соединяемых элементов на несущую способность фрикционного соединения
3.4.1. Объекты испытания и приборы для экспериментальных исследований
3.4.2. Анализ результатов эксперимента
3.5. Численные исследования
3.6. Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
РАМЫ КАРКАСА ЗДАНИЯ
4Л. Цель и задачи исследования
4.2. Теоретические исследования и расчет конструкции
4.3. Численное моделирование рамных конструкций пролётом 9, 12 и

4.4. Экспериментальные исследования рамной конструкции
4.4.1. Алгоритм проведения и результаты испытаний
4.5. Анализ результатов экспериментально-теоретических исследований
4.6. Выводы
5. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ИХ СОЕДИНЕНИЙ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАМНОЙ КОНСТРУКЦИИ
5.1. Общие положения
5.2. Расчет ригеля на прочность
5.3. Расчет на общую устойчивость
5.4. Болтовые и заклепочные соединения несущих элементов..
5.5. Ограждающие конструкции
5.6. Область применения конструкции
5.7. Оценка стоимости изготовления и монтажа рамной конструкции
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Авторское свидетельство
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акты внедрения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
В настоящее время значительная часть производственных зданий в России, представляет собой перепрофилированные заводские помещения, оставшиеся невостребованными в результате снижения объемов промышленного производства. Техническое состояние конструкций, инженерных сетей и коммуникаций таких сооружений зачастую не соответствует нормативным требованиям и потребностям эксплуатирующих организаций. По данным аналитических агентств [53, 54 и др.], рынок недвижимости испытывает дефицит производственных площадей. Поскольку Россия является страной с развивающимися рыночными отношениями, существует проблема, связанная с необходимостью разработки решений, которые дадут возможность быстрого, надежного и экономически выгодного восстановления утраченных производственных фондов.
Для решения данной проблемы могут использоваться здания с небольшими пролетами. На строительном рынке требуются здания, главными характеристиками которых является не архитектурная выразительность, а скорость возведения и технико-экономические показатели. Легкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК), в частности, элементы из тонколистовой оцинкованной холодногнутой стали, отвечают этим требованиям.
В условиях плотной городской застройки, когда сохраняется тенденция к строительству в центральных районах крупных городов, актуальной становится реконструкция зданий в виде надстроек мансард. Для этих целей легкие металлические конструкции имеют значительные преимущества перед другими типами.
Однако в России отсутствуют нормативные документы, регламентирующие расчет таких конструкций. По этой причине строительным компаниям, которые пользуются данной технологией, приходится опираться на зарубежный опыт возведения зданий из

Из обзора работ в области расчета ЛСТК на устойчивость можно сделать вывод, что наиболее распространённой и в большинстве случаев корректной методикой на сегодняшний день является Еигособе 3. С другой стороны, в некоторых случаях расчет по отечественным нормам более точно описывает реальную работу ЛСТК. Для расчета ЛСТК следует учитывать конкретные условия и применять как отечественные нормативные документы [108, 109, 110], так и зарубежные [127, 137, 136, 133, 134], либо необходимо разработать комбинированный метод расчета, который включал бы в себя оба подхода.
1.4. Соединения тонкостенных элементов
При проектировании следует учитывать, что некоторая сложность заключается в устройстве узлов сопряжения конструкций из холодногнутого оцинкованного профиля, поскольку применение сварки в таких конструкциях затруднительно и нецелесообразно. Это обусловлено небольшой толщиной металла и нарушением цинкового покрытия.
В настоящее время опубликовано большое количество работ, в которых рассматривается вопрос соединения элементов ЛСТК. Большинство из них посвящено исследованиям соединений на болтах и вытяжных заклёпках, и в конечном счете часто данные исследования сводятся к рекомендациям по применению фрикционных соединений на высокопрочных болтах. Это обусловлено как прочностными, так и экономическими показателями таких соединений.
Одним из достоинств болтовых соединений является простота монтажа, что способствует ускорению процесса строительства сооружений. К преимуществам болтовых соединений по отношению к заклёпочным и сварным относится также и то, что для их устройства не требуется сложного и дорогостоящего оборудования; кроме того, требования к квалификации рабочих значительно ниже.
Впервые высокопрочные болты в монтажных соединениях были применены в США в 30-х гг. XX в. Ими заменяли временные монтажные