Ферма из холодногнутых профилей повышенной жесткости с болтовыми соединениями

• Автор: Семенов, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 183 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕИЙ ФЕРМ ИЗ ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ И ИССЛЕДОВАНИЙ ОСОБЕННОСТЕЙ ИХ РАБОТЫ.

1.1 Развитие несущих конструкций покрытий из холодногнутых профилей.

1.2 Обзор исследований вопросов местной устойчивости тонкостенных профилей

1.3 Обзор исследований прочности и деформативности болтовых соединений при работе на смятие
1.4 Обзор исследований влияния податливости болтовых соединений на напряженнодеформированное состояние решетчатых конструкций
1.5 Выводы.

2 ИЗУЧЕНИЕ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОЕО

СОСТОЯНИЯ ФЕРМ ИЗ ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ

ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ.

2.1 Конструктивные решения узлов, увеличивающие несущую способность фермы из холодногнутых профилей повышенной жесткости.
2.2 Изучение влияния податливости болтовых соединений на напряженнодеформированное состояние фермы.
2.3 Численное моделирование работы холодногнутого профиля повышенной жесткости как элемента фермы
2.4 Исследование потери местной устойчивости сжатых полок холодногнутых профилей.
2.5 Выбор рационального конструктивного решения фермы
2.6 Расчет фермы пролетом м из холодногнутых профилей повышенной жесткости.
2.6.1 Статический расчет фермы с учетом податливости болтовых
соединений.
2.6.2 Подбор сечений элементов фермы из холодногнутых
профилей повышенной жесткости
2.7 Выводы
3 НАТУРНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ФЕРМ ПРОЛЕТОМ М ИЗ ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ
3.1 Подготовка испытаний
3.1.1 Конструкция фермы.
3.1.2 Методика проведения испытаний.
3.1.3 Конструкция стенда для испытания
3.2 Результаты испытаний
3.2.1 Особенности монтажа ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости
3.2.2 Влияние способа передачи нагрузки на верхний пояс на несущую способность фермы
3.2.3 Влияние податливости болтовых соединений на несущую способность и деформативность фермы
3.2.4 Соответствие принятой расчетной схемы фактическому напряженнодеформированному состоянию конструкции
3.2.5 Изучение явления потери местной устойчивости элементов фермы и работы конструкции в закритической стадии
3.3 Выводы.
4 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЯ ИЗ ТОНКОСТЕННЫХ ХОЛОДНОГНУТЫХ ПРОФИЛЕЙ
4.1 Учет показателей технологичности при оценке экономической эффективности конструкции
4.2 Расчет экономической эффективности конструкций покрытия из холодногнутых профилей повышенной жесткости
4.3 Выводы.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .
ПРИЛОЖЕНИЕ А Результаты экспериментальных исследований работы
узлов одноболтовых соединений.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Конструкция экспериментальной фермы из холодногнутых профилей повышенной жесткости и универсального
стенда для испытаний
ПРИЛОЖЕНИЕ В Геометрические характеристики холодногнутых
профилей повышенной жесткости.
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Рекомендации по проектированию, изготовлению и
монтажу ферм из холодногнутых профилей повышенной жесткости.
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Результаты статического расчета фермы из холодногнутых профилей повышенной жесткости с учетом
податливости болтовых соединений
ПРИЛОЖЕНИЕ Е Акты внедрения.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Разработаны фермы с 2образными профилями в поясах и гнутыми швеллерами и неравнополочными уголками в решетке. Рисунок 1. Второе разработка конструкции прогонных покрытий с крутоуклонной кровлей рисунок 1. Рисунок 1. Разработано несколько вариантов ферм с составными элементами из Ъобразных профилей или швеллеров в поясах. За рубежом получили широкое распространение фермы пролетом 9 м из гнутых профилей толщиной 1,,0 мм открытого сечения . Узловые соединения таких конструкций выполнялись в основном при помощи точечной сварки. Особенностями рассмотренных конструкций являлось использование гнутых профилей толщиной 5,,0 мм, применение в основном сварных соединений. Узловые соединения выполнялись бесфасоночными. В большинстве случаев разрушение ферм происходило в результате общей потери устойчивости верхних поясов. Профили для рассмотренных конструкций изготавливались на профилегибочных станах или кромкогибочных прессах. Особенностью технологии их изготовления были необходимость мощного оборудования, большое количество оснастки, большие временные потери на переналадку. Поэтому изготовление гнутых профилей было экономически оправдано только в условиях крупносерийного производства в условиях больших предприятий. До начала х годов существовала система жесткого планирования производства, что позволяло полностью загрузить заводы по изготовлению конструкций из гнутых профилей. Последовавшая в дальнейшем ликвидация планового хозяйства, переход к рыночным отношениям потребовали от производителей гнутых профилей увеличения номенклатуры выпускаемой продукции, быстрого переориентирования на выпуск новых типов профилей. В связи с этим изготовление традиционных гнутых профилей толщиной 5,,0 мм и конструкций из них стало не эффективным. Возникла необходимость в разработке и внедрении новых технологий, позволяющих организовать гибкое автоматизированное производство на предприятиях небольшой мощности с возможностью быстрого переориентирования на выпуск новой продукции. В сложившихся условиях наиболее экономичным и универсальным видом металлопродукции стали профили, изготавливаемые из листовой стали. Широкое внедрение средств автоматизации и использование непрерывных процессов в современных листопрокатных цехах ведет к снижению относительных затрат и значительному повышению эффективности производства . Непрерывное увеличение доли листового проката является характерной особенностью развития современной металлургической промышленности. Одновременно с ростом объемов производства значительно расширился сортамент листового проката. Повысились его качественные характеристики, улучшилась отделка, возросла точность его геометрических размеров, улучшились механические и эксплуатационные свойства. Особое внимание уделяется производству тонколистовой стали толщиной менее 3,0 мм. Совершенствование технологии холодного профилирования способствовало появлению более эффективных методов производства гнутых профилей, например, метода интенсивного деформирования 0, совмещающего универсальность и эффективность при использовании малогабаритного и сравнительно дешевого оборудования. Внедрение новых технологий позволило создавать из листового проката профили с высоким качеством цинкового покрытия, повысить геометрическую точность изготовления, значительно расширить сортамент профилей. Современное оборудование позволяет без значительного увеличения затрат создавать профили с дополнительными элементами жесткости отгибами, выемками и т. Такие холодногнутые профили принято называть профилями повышенной жесткости. Они имеют ряд преимуществ по сравнению с горячекатаными низкие эксплуатационные расходы, небольшая металлоемкость, легкость и быстрота монтажа. Наиболее распространенные в настоящее время типы холодногнутых профилей из оцинкованной стали толщиной от 1,0 до 3,0 мм приведены на рисунке 1. В качестве сжатых стоек, а также элементов ферм используются составные сечения рисунок 1. Рисунок 1. Наиболее крупными производителями холодногнутых профилей являются такие фирмы, как ООО Балтпрофиль г. СанктПетербург, ООО Метаном Профиль, ИСК Финеско г. Саратов, ООО Вентал г.