Расчет стальных сжатых стержней по деформациям

• Автор: Казаков, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .
Глава 1. Обзор исследований, посвященных рассмотрению вопроса устойчивости центратьно

и внецентренносжатых стальных стержней .

Глава 2. Теоретические расчеты напряжений, деформаций

и прогибов

2.1. Основные положения теоретического расчета

2.2. Расчетные схемы стержней

2.3. Начальное искривление стержней.

2.4. Определение прогибов.

2.5. Характеристики поперечного сечения стержней

2.6. Диаграммы работы стали.
2.6.1. Диаграмма Прандтля
2.6.2. Диаграмма с прямолинейным участком между пределом пропорциональности и текучести
2.6.3. Диаграмма с криволинейным участком между пределом пропорциональности и текучести
2.7. Определение деформаций и напряжений
. 2.7.1. Решение по диаграмме Прандтля.
2.7.2. Решение по диаграмме с эллиптическим участком
2.8. Сравнение деформаций и прогибов стержней при разных диаграммах работы стали и формах изогнутой оси.
2.9. Результаты исследований и выводы по главе 2
Глава 3. Сравнение результатов теоретических расчетов
напряжений, деформаций и прогибов с экспериментальными данными
3.1. Эксперимент В.Е. Буланова.
3.2. Эксперимент Г.М. Чувикина.
3.3. Эксперимент М.В. Предтеченского.
3.4. Эксперимент .. Игнатьевой, В.М. Барышева и др.
3.5. Эксперимент .. Манько.
3.6. Эксперимент .. Геммерлинга
3.7. Эксперимент Н.И. Климова, .. Геммерлинга
3.8. Результаты исследований и выводы по главе 3.
Глава 4. Определение деформаций и прогибов стержней с
сечениями, подобранными по СНиП И.
4.1. Общие положения
4.2. Деформации и прогибы стержней, запроектированных
по СНиП И.
4.2.1. Результаты расчета двутавровых стержней
4.2.2. Результаты расчета коробчатых стержней.
4.2.3. Комментарии к таблицам 4.1. 4.7
4.2.4. Механизм исчерпания несущей способности при расчете
по нашей компьютерной программе
4.3. Результаты исследований и выводы по главе 4
Глава 5. Прямой подбор центральносжатых стержней
по деформациям
5.1. Определение критических гибкостей пластинок стенки и
полок стержня
5.2. Результаты подбора стержней.
5.3. Результаты исследований и выводы по главе 5
Общие результаты и выводы
Список использованной литературы


Стержень при этом должен испытывать напряженное состояние, весьма близкое к центральному сжатию. Одновременное соблюдение этих условий в сжатых элементах строительных конструкций встречается очень редко либо не встречается вообще, так как при подходе к критическому состоянию все сжатые стержни имеют существенные искривления. Энгессера — Ясинского — Кармана и Энгессера — Шенли дадут близкие результаты. Сжато — изогнутые стержни строительных конструкций всегда теряют устойчивость после появления в них пластических деформаций. Для определения пластической зоны необходимо знать величину изгибающего момента и, следовательно, величину прогиба. В связи с этим определение прогибов сжато — изогнутых стержней является практически важной задачей. Общие теоретические решения, основанные на интегрировании дифференциального уравнения оси сжато - изогнутого стержня, имеются лишь для упругих стержней и систем. В разное время данным вопросом занимались Ф. С. Ясинский[2,3], Н. К. Снит-ко[9,1), Н. В. Корноухов[,,] и др. Построение логически безупречной схемы расчета сжато изогнутых стержней является заслугой К. С. Завриева [,], который принял в качестве характеристики предельного состояния достижение фибровыми напряжениями предела текучести. Составленные им таблицы для различных случаев сочетания изгиба со сжатием не нашли применения в инженерной практике, однако его идеи сыграли значительную роль в формировании современной концепции расчета сжато изогнутых стержней. К.Ежек [0] внес ценный вклад в решение задачи устойчивости внецентренно-сжатых стержней. Идея, лежащая в основе его теории, оказывается полезной при составлении аналитических выражений, из которых достаточно простым путем можно получить диаграммы, таблицы или расчетные формулы для разных материалов, имеющих ярко выраженный предел текучести. Е. Хвалла в ряде статей [8,9] тщательно исследовал устойчивость внецентренно-сжатых стержней, и полученные им результаты для различных форм поперечного сечения стержней представил в виде таблиц и диаграмм. Все свои вычисления он основывал на одной и той же диаграмме зависимости между напряжением и деформацией, взятой за типичную для строительной стали. Значение его трудоемкой работы в том, что приведенные в ней многочисленные таблицы и диаграммы внесли ясность в вопрос о поведении внецентренно-сжатых стержней, определяемой формой поперечного сечения, гибкостью и эксцентриситетом; с помощью полученных им результатов можно оценить степень точности приближенных методов расчета. В.В. Для упрощения громоздкого математического аппарата им были введены некоторые упрощения, в частности: изогнутая ось стержня принималась в виде полуволны синусоиды и линейное упрочнение считалось отсутствующим (идеализированная упруго — пластическая диаграмма Прандтля). Предложенные В. В. Пинаджяном коэффициенты для учета формы поперечного сечения дают результаты, более точно отражающие опытные данные, чем коэффициенты Ф. Блейха [,], и были приняты с небольшими уточнениями при составлении действующих Норм и Технических условий проектирования стальных конструкций [НиТУ 1-]. Тщательные аналитические исследования и сравнительные вычисления, проведенные Е. Хвалла, К. Ежеком, В. В. Пинаджяном и др. Как правило, поперечные сечения, у которых материал концентрируется возле центра тяжести, показывают большую прочность, чем те сечения, у которых материал расположен на некотором расстоянии от центра. Стремление к более полному использованию несущей способности сжато — изогнутых стержней привело к ряду теоретических исследований центрально- и внецентренно-сжатых стержней, работающих в упруго - пластической стадии. A.B. Геммерлинг [,,] для стержней, материал которых следует диаграмме Прандтля, предложил заменить действительное сечение его упругим ядром. Такая замена основана на том, что в упруго — пластической стадии при диаграмме Прандтля сопротивление развитию деформаций оказывает только упругая часть сечения. Если же имеется значительный криволинейный участок в диаграмме В-ё, то его игнорирование приводит к существенным ошибкам.