Работа узлов бесфасоночного складчатого покрытия с поясами пятигранного составного профиля

• Автор: Мелёхин, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

Введение

1 Узлы конструкций пространственностержневых покрытий и

методы их исследования

1.1 Конструкции узлов пространственностержневых покрытий, их

достоинства и недостатки

1.2 Обзор экспериментальнотеоретических исследований работы

узлов сопряжения поясов и раскосов

1.3 Особенности расчета и конструирования бесфасоночных узлов

1.4 Цели и задачи исследований

2 Конструкции узлов бесфасоночных пространственностержневых покрытий с поясами пятигранного профиля
сечения .
2.1 Основные конструктивные формы покрытий с поясами
пятигранного профиля сечения
2.2 Конструкции узлов сопряжения и опирания
2.3 Статический анализ усилий элементов складчатой конструкции
2.4 Параметрическое описание конструкции узловых сопряжений
для развития исследований
Краткие выводы по главе 2
3 Исследование напряженнодеформированного состояния узлов
сопряжения пояса пятигранного профиля с раскосами из одиночных уголков
3.1 Расчетная модель и метод исследования
3.2 Напряженнодеформированное состояние центрированного
3.3 Влияние расцентровки узла на распределение напряжений в
узлах складчатой конструкции
3.4 Влияние податливости сечения пятигранного профиля на
напряженнодеформированное состояние узла
Метод расчета бесфасоночных узловых сопряжений складчатых конструкций
Краткие выводы по главе
Экспериментальные исследования узловых сопряжений
складчатой конструкции
Методика проведения испытаний
Описание экспериментальной конструкции
Система приложения нагрузки
Система регистрации измерений
Физикомеханические свойства материала
Обработка экспериментальных данных
Напряженнодеформированное состояние центрального узла
Напряженнодеформированное состояние промежуточного узла
Напряженнодеформированное состояние опорного узла
Сопоставление результатов расчетов с данными экспериментов
Краткие выводы по главе
Заключение
Список литературы


К достоинствам таких систем, наряду с эстетической и архитектурной выразительностью, относят возможность устройства покрытия с любой конфигурацией плана, уменьшение удельной массы конструкции, не снижая при этом эффективность работы на полезные нагрузки. Высокая степень унификации элементов и узловых деталей сопряжения позволяет создавать благоприятные условия для индустриализации процесса заводского производства, сводя работы на строительной площадке лишь к укрупнитсльной сборке и непосредственно монтажу. Благодаря сравнительно равномерному расположению элементов при воздействии подвижных и неравномерно действующих нагрузок в работу включается большое число стержней. Такая многосвязан-ность повышает надёжность конструкции в целом за счёт возможности перераспределения усилий после возможного выключения из работы отдельных элементов. Подобные системы с учётом их многократной статической неопределимости и пространственной работы имеют большую жёсткость по сравнению с плоскими конструкциями, что позволяет проектировать структуры меньшей высоты. Недостатки пространственно-стержневых систем связаны в основном с большим количеством стержней и узлов. Наличие большого числа элементов приводит во многих случаях к недоиспользованию их несущей способности: подбор сечения ведется по критерию предельной гибкости [,]. Следует учитывать тот факт, что конструкция узловых соединений существенно влияет на трудоёмкость сборки структур и определяет сложность при изготовлении и монтаже. При этом выбор конструктивного решения узловых соединений структурных конструкций оказывает существенное влияние на их вес [2]. Определение весовых показателей узлов состоит в функции силовых и геометрических факторов на основе геометрического конструирования и прочностного расчета узловых сопряжений. На кафедре «Металлические и деревянные конструкции», начиная с года, ведутся разработки конструктивных решений покрытий с применением составных стержней пятигранного профиля сечения в качестве поясов. Это характерное сечение пояса позволяет удобно ориентировать наклонную раскосную решетку из одиночных уголков для формирования пространственных систем. Пятигранный профиль сечения, образованный путем стыковки швеллера по полкам и уголка по перьям, близок к равноустойчивому. Обладая значительной изгибной жесткостью, он хорошо работает в условиях поперечного и косого изгиба, а также кручения. Моменты сопротивления его относительно центральных осей близки к соответствующим параметрам прямоугольного сечения, образованного двумя состыкованными швеллерами. Такой профиль может эффективно использоваться в сжатоизогнутых поясах пространственных покрытий. Следовательно, далее должны решаться вопросы, связанные с расчетом конструкций, где в качестве поясов применяются стержни составного пента-гонального профиля сечения. Задачи расчета конструкции, сведенные к подбору сечения элементов поясов и раскосной решетки, решаются с помощью тех же методов, которые разработаны для большинства пространственных стержневых систем. Что касается расчета узлов сопряжения пятигранного пояса с элементами раскосной решетки, то здесь возникает масса сложностей. Так в дальнейшем предполагается учитывать выявленные особенности не только непосредственно при расчете и конструировании узлов, но также при расчете самой конструкции, особенно, при оценке ее деформативности. Современной практике строительства известно около 0 конструктивных решений пространственных покрытий. Основное отличие представляется конструкцией узла сопряжения элементов, главным образом, влияющей на особенности технологии производства и монтажа конструкции. В свою очередь, конструкция узлового сопряжения зависит от вида структурной системы и от типа отправочных элементов заводского изготовления, из которых и производится сборка покрытия. Классификация структурных конструкций в зависимости от типа отправочных элементов [], наиболее полно описывает нынешнее многообразие решетчатых конструкций (рис. Рис. По виду соединения предлагается подразделять на сварные, болтовые, комбинированные и контактные или контактно-фрикционные.