Расчет и оптимизация стержневых деревянных конструкций с учетом нелинейностей

• Автор: Яшкова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 207 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И

МЕТОДОВ РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Аналитический обзор опыта применения несущих

дощатых конструкций.

1.2. Податливость узловых соединений деревянных конструкций

1.3. Учет нелинейных зависимостей при расчете строительных

конструкций

1.4. Программное обеспечение расчетов строительных конструкций .

1.5. Выводы по первой главе.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДАТЛИВОСТИ УЗЛОВЫХ ГВОЗДЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЕРЕВЯННМХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1. Предварительные замечания.
2.2. Методика проведения экспериментального исследования.
2.2.1. Образцы узловых соединений.
2.2.2. Испытательная установка
2.2.3. Определение осевой податливости
2.2.4. Определение угловой податливости.
2.3. Результаты исследований осевой и угловой податливости
гвоздевых соединений.
2.4. Представление диаграмм в банке данных и их использование в
расчетах деревянных дощатых конструкций.
2.5. Выводы по второй главе.
Глава 3. АЛГОРИТМ И ПРОГРАММА РАСЧЕТА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ ДОЩАТЫХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ ДРЕВЕСИНЫ .
3.1. Предварительные замечания
3.2. Метод расчета напряженнодеформированного состояния
3.3. Учет сдвиговой податливости при расчете деревянных
конструкций.
3.4. Учет нелинейностей при расчете строительных конструкций
3.5. Сплайн аппроксимация диаграмм реальной работы узловых соединений деревянных конструкций.
3.6. Алгоритм и программа расчета деревянных конструкций с
учетом особенностей работы древесины.
3.7. Расчет деревянных дощатых конструкций с учетом сдвиговой податливости
3 .8. Расчет деревянной дощатой фермы с учетом податливости
гвоздевых соединений
3.9. Выводы по третьей главе.
Глава 4. РАСЧЕТ ДЕРЕВЯННОЙ СКВОЗНОЙ ДОЩАТОЙ АРКИ С УЧЕТОМ НЕЛИНЕЙНЫХ ЗАВИСИМОСТЕЙ И ОСОБЕННОСТЕЙ РАБОТЫ ДРЕВЕСИНЫ
4.1. Предварительные замечания.
4.2. Экспериментальное исследование работы узловых соединений дощатой арки
4.2.1. Образцы для экспериментального исследования
4.2.2. Методика проведения исследования.
4.2.3. Основные результаты экспериментального исследования
4.3. Расчет сквозной дощатой арки с использованием программной
системы ПроектСДК
4.4. Анализ результатов расчета сквозной дощатой арки
4.5. Выводы по четвертой главе.
Глава 5. РАСЧЕТ И ОПТИМАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
НЕСУЩИХ ПЛОСКИХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Предварительные замечания.
5.2. Основные понятия ОПК и терминология.
5.3. Выбор и обоснование методов и алгоритмов оптимизации
5.4. Методы и алгоритмы случайного поиска.
5.5. Программная система Гибкий алгоритм случайного поиска
5.6. Использование ГАСП в диалоговом режиме.
5.7. Постановка задач оптимизации деревянных конструкций
5.8. Оптимальное проектирование сквозных дощатых арок.
5.9. Оптимальное проектирование сквозных дощатых
стропильных ферм
5 Выводы по пятой главе
Общие выводы.
Литература


К таким соединениям относится система "Сгаип” [7, 0]. Соединения этого типа выполняются следующим образом: стальные оцинкованные пластинки толщиной 1,0 - 1, мм вставляют или вклеивают в специально прорезанные в поясах или концевых участках элементов решетки продольные пазы (от двух до шести) шириной 1,2 -2,0 мм, после этого соединение пробивают гвоздями. В результате получается многосрезное нагельное соединение (рис. В настоящее время существует много разновидностей МЗП (свыше 0), отличающихся формой или взаимным расположением зубьев. В Германии и ряде других стран ведутся разработки двускатных и односкатных деревянных ферм и двускатных рам с узловыми соединениями на дюбелях и гвоздях. Фермы проектируют для зданий пролетами 2,5 - м. В Венгрии разработаны конструкции дощатых ферм на гвоздевых соединениях пролетами 9; метров . Во Франции налажен выпуск дощатых гвоздевых ферм пролетами 6 м и 9 м. Они входят в комплект поставки помещений теплиц. В нашей стране также ведется совершенствование этих видов конструкций. Запроектированы и выпускаются дощатые фермы с узлами на гвоздевых соединениях пролетами 9; м для 1-ІЙ снеговых районов. В -х годах выпускались дощатые фермы пролетами 9 м и м с узлами на фанерных накладках с гвоздевым соединением. Отдельные виды конструктивных схем деревянных дощатых конструкций, применяемых в современном строительстве представлены на рис. В Венгрии построены сельскохозяйственные здания производственного назначения из арочных конструкций типа "Раир". Арки имеют коробчатое сечение, пояса их состоят из пакета досок шириной 0 мм, сосдине-ных через дощатые прокладки с помощью клея и гвоздей. В зарубежной практике строительства нашли широкое применение конструкции ферм и рам под названием "ОгеіезкяІгеІепЬаи" ('теВ”), выполненных с вклеенными в пояса деревянными элементами треугольной решетки [0]. Беефасоночные рамы и фермы типа "ОБВ" состоят из параллельно расположенных верхнего и нижнего поясов, выполненных из брусчатых. Раскосы с нарезанными по концам шипами вклеиваются в пазы, выбранные в поясах. Рис. Ь*9? Рис. Рис. В Польше освоен выпуск таких ферм пролетом м и рам пролетами ; ,5 метров . В Германии проектируют фермы с аналогичными видами узловых соединений, предназначенные для покрытий гимнастических залов и других сооружений. В последнее время у нас в стране и за рубежом проводились разработки конструкций дощатых ферм, рам, арок с узлами на клеегвоздевых и клееболтовых соединениях. Узлы этих конструкций выполняются либо с фанерными накладками, либо бесфасоночными. Такие конструкции проектируют пролетами 6 м - м . В деревянных конструкциях соединения элементов представляют основную техническую проблему. Несущая способность и деформативность деревянных конструкций в целом зависит в большей мере от способа соединения их отдельных элемен тов. Все виды соединений деревянных конструкций, кроме клеевых, являются податливыми. К механическим связям, наиболее широко применяемым в современных деревянных конструкциях, относятся шпонки, нагели, болты, глухари, гвозди, шурупы, шайбы шпоночного типа, нагельные пластинки и металлические зубчатые пластинки. Величину деформаций податливого соединения при полном использовании его несущей способности рекомендуется принимать по табл. СНиП , а при неполном - пропорциональной действующему на соединение усилию. При этом все виды механических связей объединены в нагельную группу. Величина предельных деформаций для всех видов нагельных соединений определена равной 2 мм, с линейной зависимостью от уровня напряжений. В реальных условиях при большом многообразии различных видов нагелей, при неравномерном распределении усилий в нагелях одного соединения, при нелинейных деформациях смятия древесины в нагельном гнезде, такой норматив является весьма условным и приближенным. В настоящее время при расчете деревянных конструкций для учета податливости соединений применяются различные способы. В работе [] рассмотрен расчет дощатых конструкций на МЗП. Мр<ЯП1-Рра6 или Кр < Т, ¦ п , (1.