Начальные усилия и собираемость стальных структурных конструкций при случайных отклонениях длин стержней

• Автор: Моисеев, Михаил Викторович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 165 с.

Содержание
Введение .

Г лава I Состояние вопроса, цели и задачи исследования

1.1 Анализ опыта проектирования и строительства структурных конструкций.

1.1.1 Анализ конструктивных решений структурных конструкций

1.1.2 Анализ опыта строительства структурных конструкций

1.1.3 Анализ методов расчета структурных конструкций.

1.2 Существующие методы учета конструктивных и технологических

несовершенств строительных конструкций.

1.3 Цели и задачи исследования.

Глава Разработка методики определения начальных усилий в структурных конструкциях при случайных отклонениях длин стержней .
2.1 Основные положения назначения допусков в строительных конструкциях.
2.2 Методика определения начальных усилий в структурных конструкциях, вызванных отклонением длин стержней
2.3 Сравнение результатов определения начальных усилий в структурной конструкции по предлагаемой методике и по методу статистических испытаний.
2.4 Выводы по главе
Глава III Исследование уровня начальных усилий в структурных
конструкциях при случайных отклонениях длин стержней и уровней
3.1 Методика и программа численных экспериментов исследования
уровня начальных усилий.
3.2 Исследования уровня начальных усилий в стержнях структурных конструкций при отклонениях их длин
3.3 Исследование влияния отклонений отметок оголовков колонн на начальные усилия в стержнях
3.4 Исследование влияния отклонений длин стержней на массу структурной конструкции
3.5 Выводы по главе
Глава IV Исследование собираемости структурных конструкций.
4.1 Общие положения по оценке собираемости строительных конструкций
4.2 Разработка методики назначения допусков на изготовление элементов структурных конструкций под заданный уровень собираемости.
4.3 Методика назначения рациональной последовательности сборки структурных конструкций.
4.4 Приложение разработанных методик при проектировании структурного покрытия.
4.5 Выводы по главе
Общие выводы
Литература


Московском архитектурном институте [1,]. На основе системы "МАрхИ” были разработаны проекты структурных конструкций размером x x с длиной стержня 1. Аналогичной по конструктивному решению и стержневой схеме является конструкция "Кисловодск", которая была внедрена на Кисловодском заводе металлоконструкций и нестандартного оборудования. Положительными достоинствами этих узловых решений являются: универсальность, т. Недостатками этих узлов являются высокие требования к допускам на отклонения линейных размеров элементов. Конструкция узлов не допускает наличия зазоров между соединяемыми элементами. Такие зазоры могут возникнуть при сборке конструкции из-за отклонений размеров стержней и узловых элементов, возникающих при изготовлении. Это вызывает удорожание конструкции при изготовлении. Правильно назначенные и обоснованные допуски могут снизить стоимость конструкции как при изготовлении, так и при сборке и монтаже, обеспечив при этом качество готовой структурной конструкции. Начальные усилия, возникающие в элементах из-за их отклонений от проектных размеров, снижают несущую способность структурной конструкции. Слабым местом в конструкциях такого типа является высокопрочный болт, соединяющий стержень с узловым элементом. Несущая способность болта ограничена диаметром изготовляемых высокопрочных болтов ( мм). В году канадская фирма ’Тепбтап" предложила оригинальную систему "Триодетик" (рис. Конструкции такого типа находят применение как в Канаде так и в других странах: США, Великобритании, Австралии. Узловой элемент представляет собой цилиндр, вдоль образующих которого выбраны пазы с рифлеными стенками. Узловой элемент позволяет соединять до девяти стержневых элементов, расположенных как в одной, так и в разных плоскостях. Недостатками системы "Триодетик" являются: большая масса узловых элементов; сложность изготовления; малые допуски в размерах элементов; податливость узловых элементов (люфтование); сравнительно малая прочность; узловые эксцентриситеты при расположении стержней в разных плоскостях. При изготовлении концы соединяемых в узле трубчатых элементов обрезают под соответствующим углом и расплющивают на специальном прессе, придавая им при этом такую же рифленую форму, как и пазам узловых элементов. Отклонения в угле, возникающие при обрезке стержня, вызывают в нем при сборке конструкции изгибающие моменты. Стержень начинает работать как внецентренно сжатый или растянутый. Наряду с начальными напряжениями возникающими от изгиба, в стержнях структурной конструкции с узловой системой "Триодетик", возникают начальные напряжения, вызванные случайным продольным усилием. Продольное усилие в стержнях возникает вследствие накопления отклонений длин стержней от проектных размеров. Для облегчения сборки применяют более свободную посадку стержней в пазы узлового элемента. При этом возникает люфт стержней в узловом элементе, соединение становится податливым. Случайная величина податливости узлов изменяет ожидаемое напряженно-деформированное состояние конструкции. Интересна и конструкция узлового сопряжения системы ИФИ [,8], которую разработал Institut fur Industriebau (Германия). Узловой элемент состоит из двух стальных круглых дисков с краевым ребром, стягивающих с помощью одного болта все соединяемые в узле трубчатые элементы (рис. Для возможности такого соединения концы трубчатых элементов расплющивают и к ним приваривают клиновидные наконечники. Краевые ребра дисков либо охватывают эти наконечники снаружи, либо входят в специально выбранные пазы. Этот элемент является универсальным. Узел позволяет соединять до восьми элементов решетки. На его основе создана конструкция типа "Берлин" применяемая для блоков покрытия размерами x и x метра с опиранием по четырем углам [4,]. К недостаткам узла системы ИФИ следует отнести большую металлоемкость, наличие большой станочной обработки или литья при изготовлении. При сварке клиновидных наконечников с трубчатыми стержневыми элементами нарушается соосность элементов и возникают различные случайные эксцентриситеты.