Прочность стальных двутавровых балок при изгибе и местном кручении

• Автор: Ковлягин, Александр Михайлович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 146 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ СТАЛЬНЫХ ДВУТАВРОВЫХ БАЛОК ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ЛОКАЛЬНЫХ НАГРУЗОК

1.1 К вопросу работы стальных подкрановых балок.

1.2. О возможности образования пластических областей в верхней

части стенок подкрановых балок

1.3 Современное состояние расчта стальных балок на прочность

при воздействии локальных нагрузок

1.4 О влиянии местного напряжения оу на несущую способность балки.

2. ПРОЧНОСТЬ СТАЛЬНОЙ ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ ПРИ ЛОКАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ, ПРИЛОЖЕННОЙ

В ПЛОСКОСТИ СТЕНКИ
2.1 Зарубежный опыт определения предельной нагрузки для стальных двутавровых балок при воздействии сосредоточенной нагрузки.
2.2 Разработка механизма разрушения балок, у которых устойчивость стенки обеспечена.
2.3 Разработка механизма разрушения балок, у которых возможна потеря устойчивости стенки
2.4 Предложения по расчту стальных двутавровых балок
с отношением НЬ 1871 при воздействии локальных нагрузок.
3. ПРОЧНОСТЬ БАЛКИ ПРИ ЛОКАЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ,
ПРИЛОЖЕННОЙ С ЭКСЦЕНТРИСИТЕТОМ ОТНОСИТЕЛЬНО ПЛОСКОСТИ СТЕНКИ
3.1 Разработка механизма разрушения балок, у которых устойчивость стенки обеспечена
3.2 Разработка механизма разрушения балок, у которых возможна бифуркация стенки
3.3 Определение угла закручивания полки двутавровой балки
при изгибе с кручением.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦЫ ЗОНЫ ПЛАСТИЧНОСТИ В СТЕНКЕ ДВУТАВРОВОЙ БАЛКИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
4.1 Назначение конечных элементов и описание применяемого конечного элемента.
4.2 Определение значений физических характеристик стали
4.3 Результаты расчта двутавровых прокатных балок.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СТАЛЬНЫХ ДВУТАВРОВЫХ БАЛОК ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СОСРЕДОТОЧЕННЫХ НАГРУЗОК
5.1 Цели и задачи, опытные образцы и методика
проведения эксперимента
5.2. Выбор метода исследований и аппаратура
5.2.1 Методы исследований НДС
5.2.2 Схема отражательного полярископа и аппаратура
5.2.3 Определение области пластических деформаций .
5.3.Физикомеханические характеристики материала балок.
5.4.Физикомеханические характеристики оптически
активного материала
5.5 Результаты экспериментального исследования.
5.6 Сравнение экспериментальных результатов с данными теоретических исследований.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В связи с этим представляет интерес исследование устойчивости стенки балки с учётом местных напряжений и действительного характера распределения напряжений. При создании конструктивной и статической схемы, образованной линейными элементами, необходимо учитывать влияние действительной формы профиля, распределение напряжений по сечению, тонкостейности профиля, возможности возникновения деформации от изгиба и кручения и многие другие особенности действительной работы конструкции. Развитие и улучшение экспериментальных исследований в области определения действительного напряжённого и деформированного состояния с применением современных способов тензометрирования, фотопластичности, моделирования и др. ЭВМ. Особое внимание должно уделяться выбору методики расчета и установлению действительного напряжённого и деформированного состояния конструкций []. Важная роль в этом отношении отводится методике расчёта по предельным состояниям, позволяющей изучить влияние всех факторов, определяющих действительную работу конструкции [, ]. Причём на первое место выдвигаются условия эксплуатации, закономерность нагрузок, свойства материала и максимальное соответствие конструктивной формы расчетной схеме, что позволяет решать на научных основах проблему определения действительной несущей способности и деформативности конструктивных элементов. Действительная работа конструкций зависит также от правильного учёта физических свойств новых высокопрочных сталей, алюминиевых сплавов и других материалов, требующих учета физической нелинейности при аналитическом расчёте конструкций. Цель работы - выполнить теоретические и экспериментальные исследования работы стальных двутавровых балок при воздействии локальной нагрузки за пределами упругости и разработать практические методы их расчета. Достоверность полученных теоретических результатов подтверждается их хорошим соответствием с экспериментальными данными как автора, так и других исследователей. Ф «Применение математического моделирования и интеллектуальных систем для исследования процессов стабилизации конструкций, работающих в упругой и упругопластической стадиях деформирования». Результаты исследований докладывались на всероссийской конференции «Новое в архитектуре, проектировании строительных конструкций и реконструкции» (г. Чебоксары, г. Строительные конструкции-» (секция «Металлические конструкции», г. Москва, г. Нижний Новгород, г. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Основные положения опубликованы в журнале «Известия ВУЗов. Строительство». Металлические тонкостенные конструкции в виде двутавровых балок составного и прокатного профилей в настоящее время находят широкое применение в строительстве. Их можно встретить в качестве несущих конструкций в железнодорожных и автомобильных мостах, в балочных клетках рабочих площадок, в перекрытиях зданий и сооружений и т. Кроме того, стальные двутавровые балки на сегодняшний день являются практически основным видом конструкций, использующимся в качестве подкрановых, так как по сравнению с железобетонными балками они имеют ряд преимуществ: меньшую трудоёмкость при изготовлении и эксплуатации, меньший вес и т. Практически повсеместно балки работают в условиях воздействия сосредоточенных (локальных) нагрузок. Однако передача нагрузки происходи! Так в случае балочной клетки нагрузка передаётся на верхний пояс двутавровой балки по ширине контакта равной ширине полки вышележащей балки. А в случае подкрановых балок и для некоторых типов балок при поэтажном опирании нагрузка передаётся по некоторой условной длине контакта «с», определяемой согласно пункту . В сечениях под сосредоточенным грузом возникают значительные сминающие напряжения, которые в совокупности с элементарными напряжениями, решающим образом влияют на возможность потери устойчивости и прочности отдельными элементами балочной конструкции. Вопросы обеспечения устойчивости и прочности являются достаточно обособленными, но очень важными для исследования работы сплошных тонкостенных конструкций. Этим вопросам уделяется значительное внимание [, , , , ,], но, несмотря на это, они представляют обширную область для дальнейших исследований.