Резервы несущей способности пространственных перекрестно-шпренгельных конструкций покрытий при работе материала их элементов за пределом упругости

• Автор: Гуков, Сергей Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 187 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ
Капитальное строительство является одной из наиболее материалоемких отраслей народного хозяйства и ежегодно потребляет около одной трети общего объема черного металлопроката 0. Повышение эффективности использования материальных ресурсов приобретает в период становления новых экономических отношений особо важное значение и становится стратегической задачей.
Большое количество металла расходуется на несущие и ограждающие конструкции при возведении и реконструкции промышленных, гражданских и транспортных зданий и сооружений, особенно на конструкции покрытий. Причем затраты на покрытия производственных зданий являются одним из наиболее трудоемких видов работ, на долю которого приходится около затрат труда при монтаже объекта .
Задачи совершенствования строительных металлических конструкций сформулированы в целевых комплексных государственных программах, в том числе, в программе О.Ц.ОЗ 1.5Ц. Разработать и внедрить новые прогрессивные металлические конструкции с применением сталей повышенной и высокой прочности, а также коррозионностойких сталей и экономичных профилей проката, включая конструкции массового применения, изготовленные на механизированных и автоматизированных поточных линиях, участках или установках, обеспечивающих повышение производительности труда при изготовлении металлоконструкций на . в расчете на кв. м здания и экономию стали на 8. г.р. .
В комплексном плане творческого сотрудничества ученых ВНИИЖТа, ЛИИЖТа и работников Октябрьской железной дороги по повышению эффективности использования основных производственных фондов г.р. 1 сформулирована задача по разработке специальных конструкций, необходимых при реконструкции и капитальном ремонте
сооружений на железнодорожном транспорте. В этом плане отдельным пунктом обозначена Разработка и внедрение легких комбинированных металлических конструкций при реконструкции и капитальном ремонте объектов локомотивного хозяйства.

Актуальность

Анализ пространственных структурных конструкций покрытий производственных зданий, серийно выпускаемых в нашей стране, показывает, что наряду с несомненными достоинствами, они обладают существенными недостатками а структурным плитам свойственно неравномерное распределение усилий в стержнях, особенно при опирании по контуру и равномерно распределенной по покрытию нагрузке и отсюда увеличение материалоемкости исследования М. Д.Гурари б унификация профилей приводит к недостаточному использованию прочности материала многих стержней в в структурных плитах из труб для укладки настила возникает необходимость установки стальных прогонов, дублирующих верхний пояс конструкции г вследствие вышеуказанных причин масса структурных конструкций больше массы плоских систем д структуры состоят из большого количества стержней и узловых элементов, требующих большого объема токарных и фрезерных работ, что приводит к высокой трудоемкости изготовления и стоимости этих конструкций е структуры требуют значительного количества ручного труда для сборки, а их конструктивные решения не дают возможности механизировать сборочный процесс. По мнению профессора Б. Поиски новых конструктивных форм покрытий зданий и сооружений, экономичных по расходу металла, а также по трудоемкости изготовления и монтажа, привели к созданию новой пространственной, так называемой, перекрестношпренгельной системы 1. Еще в XIX веке при усилении балок практиковалось устройство шпренгелей и предварительное напряжение балок затяжками. В ые годы XX века в нашей стране стали широко применяться в качестве конструкции покрытия промышленных зданий и сооружений шлренгельные конструкции прогонов без предварительного напряжения, разработанные ЦНИИПС под руководством профессора Н. С.Стрелецкого. Предложенные конструкции были легче прогонов из двутавровых балок на ,5, легче прогонов в виде стальных ферм на и легче прутковых прогонов на ,5. В бывшей Чехословакии в качестве несущей конструкции покрытия производственного здания была предложена пространственная решетчатая плита высотой 2,4 м, усиленная в нижней зоне шпренгелями. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко совместно с Энерготехпромом предложил и исследовал металлические предварительно напряженные панели покрытий, главной особенностью которых явилось включение в совместную работу профилированного настила, выполняющего роль ограждающей конструкции. Комбинированные шпренгельные системы, в том числе с предварительным напряжением, нашли применение в различных конструкциях радиомачт, разработанных в НИИ Министерства связи под руководством профессора А. К.Г. Протасовым арочных конструкциях с затяжкам, разработанных в ЦНИИЭПсельстрое плоских шпренгельных комбинированных конструкциях покрытия, разработанных в Грузинском техническом университете комбинированных плоских систем шпренгельного типа с перфорированной балкойраспоркой, предложенной и исследованной в ЛИИЖТе , пространственных систем покрытия, предложенных и исследованных на кафедре Металлические конструкции МИСИ под руководством профессора Н. Н.Демидова и на кафедре Строительные конструкции ЛИИЖТа ныне ПГУПС под руководством профессоров Ю. В.Гайдарова и М. П.Забродина , , , и многих других. Исследованиями комбинированных металлических систем шпренгельного типа занимались многие научноисследовательские центры, которые образовали научные школы и целые направления. Среди таких центров можно назвать ЦНИИ ПСК им. Н.П. Мельникова, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, ЛенЗНИИЭП, НИИ Радио и другие, а так же кафедры строительных и металлических конструкций МИСИ, КИСИ, ЛИСИ, НИСИ, ЛИИЖТа, Грузинского и Уральского политехнических институтов ныне технических университетов. Большой вклад в разработку новых конструктивных форм, в исследование и внедрение комбинированных систем шпренгельного типа внесли Е. И.Беленя, В. М.Вахуркин, А. А.Воеводин , Ю. В.Гайдаров 1, , , А. В.Геммерлинг, Н. Н.Демидов, М. М.Жербин, М. П.Забродин , , , , , В. Н.М. Кирсанов, О. А.Курбатов, М. Н.Лащенко, Н. П.Мельников, В. А.Пермяков, Г. Д.Попов, К. Г.Протасов, Г. Э.Райнус, А. Н.Размадзе, В. П.Романов, Ю. М.Сильницкий, Г. А.Соболев, Б. А.Сперанский 3, К. В.Трофимович и другие. В.Веселы, П. Ференчика, А. Тесара, М. Тохачека и другие.