Повышение хладостойкости стальных структурных конструкций

• Автор: Чибряков, Геннадий Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 266 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ПОВЫШЕНИЕ ХЛАДОСТОЙКОСТИ СТАЛЬНЫХ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

5 стр. машинописного текста таблиц на стр. рисунков на

стр. библиография 1 наименование на стр. приложение

на стр. Всего пронумеровано 4 стр

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ХЛАДОСТОЙКОСТИ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В РАЙОНАХ СИБИРИ И КРАЙНЕГО СЕВЕРА В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ РАСЧЕТНЫХ ТЕМПЕРАТУР НАРУЖНОГО ВОЗДУХА. II
1.1. Техникоэкономическое обоонфэаниецелесообразности применения структурных конструкций в северном строительстве.V. . II

1.2. Проблема хладноломкости стальных конструкций

и пути е решения

1.3. Статистический анализ отказов элементов и узлов линейных и пространственных стержневых конструкций с хрупким разрушением их при низкой температуре
1.4. Обоснование цели и задач исследований влияния конструктивной формы узловых сопряжений структур
на их хладостойкость
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ХЛАДОСТОЙКОСТИ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ СТАЛЬНЫХ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
2.1. Анализ конструктивных форм структурных конструкций массового применения и их классификация по признаку хладостойкости .
2.2. Теоретические предпосылки количественной оценки хладостойкости элементов стержневых конструкций
2.2.1. Обоснование расчетных критериев разрушения при исследовании хладостойкости структурных конструкций .
2.2.2. Расчетный метод определения первой критической
температуры для элементов и узлов структур .
2.3. Количественная оценка прочности элементов стальных
стержневых конструкций в температурном интервале квазихрупкого их разрушения на примере структур типа ЦНИИСК
2.4. Программа исследований хладостойкости элементов и
узлов структурных конструкций.
ГЛАВА 3. ГЛЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ХЛАДО
СТОЙКОСТИ СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТИПА МАрхИ . .
3.1. Цели и задачи экспериментальных исследований
3.2. Методика испытаний крупноразмерных образцов
3.3. Назначение формы и типоразмеров образцов
3.4. Методы охлаждения образцов и узлов сопряжений
структурных конструкций.
3.4.1. Охлаждение с применением жидкого азота
3.4.2. Охлаждение с применением твердой углекислоты . .
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ УЗЛОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ СТРУКТУР МАрхИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
4.1. Исследование хладостойкости соединительных болтов
при переменных эксцентриситетах силонагружения . .
4.2. Исследования хладостойкости сопряжений вида трубавкладыш.
4.2.1. Теоретическая оценка влияния толщины вкладыша на напряженное состояние в элементах структур изготовляемых из труб
4.2.2. Экспериментальные испытания узлового сопряжения
вида трубавкладыш
4.3. Исследование хладостойкости узловых соединений структур типа МАрхИ вида трубавкладышболтконектортруба и коннектора отдельно в температурном интервале их квазихрупкого разрушения . . .
4.3.1. Теоретические предпосылки и задачи исследований г .
4.3.2. Типоразмеры образцов и методика эксперимента . . .
4.4. Напряженнодеформированное состояние в элементах узлов повышенной хладостойкости для структур типа МАрхИ.
ГЛАВА 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРЕДЕЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ
СТРУКТУРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
5.1. Метод расчетной оценки хладостойкости узлов структурных конструкций типов ЦНИИСК и МАрхИ
5.2. Аналитические исследования расчетного предельного состояния структурных конструкций типов МАрхИ и ЦНИИСК при хрупком разрушении одного или группы
их элементов.
ГЛАВА 6. ВЫВОДЫ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИССЛЕДОВАНИЙ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ ХЛАДОСТОЙКОСТИ СТРУКТУР .
6.1. Выводы по результатам исследований.
6.2. Рекомендации по повышению хладостойкости стальных структурных конструкций .
6.3. Внедрение результатов исследований .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Пролет основных констр. Шаг конструкций, Шаг колонн и 6. Типовой проект, сети 8 вып. З вып. I 4 вып. ИНД. ИНД. ИНД. ИНД. ИНД. Завод Тайшет УстьКут Осетрово
Жиганск р. ПОЛНАЯ УДЕЛЬНАЯ ТРУДОЕМКОСТЬ МОНТАЖА ОДНОЙ КОНСТРУ ПОКРЫТИЯ ПРОЛЕТ . Рис. СРАВНЕНИЕ РАСХОДА СТАЖ НА НЕСУЩЕ КОНСТРУКЦИИ РАССМАТРИВАЕМЫХ ВАРИАНТОВ ПОКРЫТИЙ ДЛЯ 1У СНЕГ. РОНА Пролет . Рис. Результаты техникоэкономического анализа конструкций покрытий, приведенные на рис. IЛ 1. ЦНИИСК позволяет получить экономию металла в покрытии по сравнению с базисным вариантом до за счет сокращения объема покрытия здания изза снижения строительной высоты структур ЦНИИСК ежегодная экономия будет составлять свыше 5,0 тыс. МАрхИ позволяет получить экономию металла в покрытии по сравнению с базисным вариантом до , а за счет сокращения объема покрытия ежегодную экономию свыше ,0 тыс. МАрхИ имеют усложненную конструктивную форму узловых сопряжений, что существенно повышает трудоемкость изготовления и, отчасти, монтажа. Указанные трудозатраты для этих конструкций в настоящее время почти в 2 раза превышают те же показатели V для базисного варианта. МАрхИ всего на выше при сборке на открытой площадке и на выше при сборке в тепляке по сравнению с базисным вариантом. Проведенный анализ не учитывает ряд дополнительных факторов, имеющих разную значимость. Например, дополнительный экономический эффект при применении структур будет наблюдаться от ускоренного ввода в действие объектов строительства. Исследования ЦНИИпромзданий и ЦНИИСК им. Кучеренко показали, что экономическая эффективность применения структурных конструкций из разных профилей складывается из среднего единовременного экономического эффекта, полученного за счет сокращения сроков строительства 5, руб. I м2 площади здания, а также эффекта от уменьшения строительной высоты покрытия по сравнению с типовыми металлическими фермами 1, руб. I м площади здания. Эти значения вычислены для освоенных районов. В северных и труднодоступных районах по данным НИИЭС 7 , экономический эффект возрастает в несколько раз. Снижение приведенных затрат на I м2 площади при строительстве зданий с напольным транспортом, с подвесными и мостовыми кранами составляет 4 руб. В Минпромстрое СССР от применения структур из прокатных профилей на строительстве производственной базы Главсевзапстроя площадью ,3 тыс. ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КОНСТРУКЦИЙ ПОКРЫТИЙ ПРОМЗДАНИЙ С ПРОЛЕТАМИ . НА I ы2 ПЛОЩАДИ ЗАСТРОЙКИ Таблица 1. Показатели един. Трудоемкость изготовления удел. Стоимостьв. И0. СРАВНЕНИЕ ОСНОВНЫХ ВАРИАНТОВ ПО ПРИВЕ КОНСТРУКЦИЙ ПРОЩЦАНИЙ С ПРОЛЕТАМИ . ПЕННЫМ ЗАТРАТАМ Таблица 1. ФТ 2 2 1 п Ч ы . Приведенные затраты П 6,2 ш, 6 0, 2,1 2. Стоимость вделе Сд руб. Г7, , , , . Эксплуатационные затраты руб. Капвложения в парк строительных машин ЕнК руб. Приведенные затраты определены по формуле П Сд ЕнК ТнЭг, где Тн нормативный срок эффективности капитальных вложений Эг годовые экспл. Окончательные выводы, как утверждалось ранее , могут быть получены после обработки опытных данных по применению структурных конструкций в экспериментальном строительстве на Севере и результатов исследований их эксплуатационной надежности в условиях низких температур. Следует заметить, что систематического исследования хладостойкости рассмотренных структурных конструкций практически не проводилось. Единичное испытание готового блока структуры МАрхИ с охлаждением трех нижних узлов не может служить обоснованием применения таких конструкций при воздействии низких температур, а разработка первого типового решения структур типа ЦНИИСК серия 1. Отсутствие значительного опыта эксплуатации структурных конструкций в районах с суровыми климатическими условиями, недостаточная изученность действительной работы их узловых сопряжений не позволяют судить о их фактической хладостойкости, что в определенной степени сдерживает их применение. Относя структурные конструкции к стержневым системам, автором проведен анализ их хладостойкости с учетом сведений о хрупком разрушении элементов стальных конструкций такого типа.