Прочность и деформативность балочных конструкций трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм

• Автор: Акимов, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Старый Оскол
• Количество страниц: 137 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ КОНСОЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ.

1.1. Консольные конструкции в промышленном и гражданском строительстве.

1.2. Консольные конструкции в строительстве трубопроводных

систем

1.3. Надземная прокладка трубопроводов

1.4. Конструирование консольных опор

1.4.1 Способы устройства анкерных опор

1.4.2 Способы устройства шарнирных опор.

1.5. Узлы трубчатых ферм

1.6. Анализ методов расчета балочных конструкций
трубопроводных систем.
1.7. Постановка цели и задач исследования.
2 НОВЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕТОДИКА РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БАЛОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТРУБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ С ПОДАТЛИВЫМИ ОПОРАМИ В ВИДЕ
КОНСОЛЬНЫХ ФЕРМ.
2.1. Новые конструктивные формы балочных конструкций
трубчатого сечения
2.2. Методика расчета напряженнодеформированного состояния балочных конструкций трубчатого сечения с податливыми опорами
в виде консольных ферм.
2.3. Податливость опорных конструкций с балками трубчатого
сечения больших диаметров
2.4. Податливость опорных конструкций с балками трубчатого
сечения малых диаметров
2.5. Несущая способность балочных конструкций трубчатого
сечения с податливыми опорами в виде консольных ферм.
2.6. Выводы по главе 2.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИСЛЕДОВАНИЯ МОДЕЛИ БАЛОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ ТРУБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ С ОПОРАМИ В ВИДЕ КОНСОЛЬНЫХ ФЕРМ, ИМЕЮЩИМИ
АНКЕРА.
3.1. Моделирование балочной конструкции трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм.
3.2. Обработка результатов эксперимента и оценка точности
измерений
3.3. Выводы по главе 3.
4 ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БАЛОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ ТРУБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ С ОПОРАМИ В
ВИДЕ КОНСОЛЬНЫХ ФЕРМ.
4.1. Алгоритм расчета новых балочных конструкций трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм с использованием предлагаемой методики
4.2. Оценка напряженнодеформированного состояния балочной конструкции трубчатого сечения большого диаметра с опорами в
виде консольных ферм, имеющими анкера.
4.3. Оценка напряженнодеформированного состояния балочной конструкции трубчатого сечения малого диаметра с опорами в виде консольных ферм, имеющими анкера
4.4. Определение материалоемкости опорных конструкций в виде консольных ферм, имеющих анкера.
4.5. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Во введении изложена актуальность темы, сформулирована цель работы, положения, выносимые на защиту, научная новизна работы, достоверность экспериментальных и теоретических исследований, практическая ценность, апробация работы, показаны структура и объем диссертации, количество публикаций по работе, отражено краткое содержание диссертации. В первой главе изложен анализ современного состояния экспериментальнотеоретических исследований консольных конструкций применяемых в инженерных сооружениях. Вторая глава посвящена методике расчета несущей способности и деформативности балочных конструкций трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм, позволяющей адекватно действительному напряженнодеформированному состоянию оценивать несущую способность и деформативность таких систем. Предложены новые конструктивные решения балочных конструкций трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм, их расчетная модель, а также приведена проверка их несущей способности. В третьей главе показаны методика и результаты экспериментальных исследований, проведенных с моделью балочной конструкции трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм. Конструкция представляла собой модель пролетом равным 1,2 м. Длина одной панели составляла 0,3 м. Элементы модели опорной конструкции стержни диаметром 3 мм, а несущий элемент арматурная проволока диаметром мм. Загружение проводилось арматурой диаметром мм. Вертикальные перемещения в опорных узлах модели измерялись индикатором часового типа. По результатам экспериментальных исследований была проведена статистическая обработка результатов эксперимента. Данные результатов статистической обработки приведены в табл. Так же по результатам исследований были составлены эпюры прогибов в опорных узлах конструкции. В четвертой главе приведены численные исследования несущей способности и деформативности, на частных примерах, балочных конструкций трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм большого диаметра. По результатам исследований построена эпюра моментов и эпюра перемещений для предложенных конструкций. Так же в этой главе приведены численные исследования несущей способности и деформативности, на частных примерах, балочных конструкций трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм малых диаметров. По результатам исследований построена эпюра моментов и эпюра перемещений для предложенных конструкций. Выявлены закономерности материалоемкости этих конструкций. Предложены критерии оценки материалоемкости консольных опорных ферм, на частном примере, балочной конструкции трубчатого сечения с опорами в виде консольных ферм. Результаты расчета предлагаемых конструкций приведены в табл. Так же, по результатам исследования, был построен график материалоемкости поддерживающих элементов предложенных конструкций. В настоящее время консольные конструкции широко применяются в различных отраслях промышленности, в том числе и в строительстве трубопроводов 2, 3,4. В настоящее время в промышленном строительстве известны стальные конструкции в виде ферм, шатров, вант и т. В качестве примера можно привести новый тип легких конструкций шатра, созданный для завода сварных конструкций нефтяного оборудования, в том числе г. Верхняя Пышма, состоящий из 2 х консольных ферм, на консоли которых опирается светоаэрационный фонарь. Фермы из трубчатых профилей установлены на колоннах через пролет и имеют консоль с каждой стороны по м рис. Для исключения температурных швов в поперечном направлении в здание введены гибкие вставки через м, в виде фонарей со стойками, защищенными в своем основании. Техникоэкономический анализ показал, что при расчетной нагрузке Нм2 расход стали на покрытие, с учетом настила, составил ,1 кгм2, в то время как в типовых решениях кгм2, то есть на меньше. Применение нового решения позволило сэкономить т материала по сравнению с типовыми решениями. В качестве примера использования консольных конструкций в большепролетных зданиях можно привести консольную раму, примененную в типовом проекте ангара с пролетом консолей по м рис. Существуют 2 типа консольных систем. Филадельфии. Рис. Рис.