Усиление стальных строительных конструкций с учетом развития ограниченных пластических деформаций

• Автор: Богза, Владимир Григорьевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Одесса
• Количество страниц: 214 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ

1.1. Основные цели и задачи исследования .

1.2. Анализ современных методов расчета усиленных

стальных конструкций .

1.3. Методика теоретического исследования работы за пределом упругости элементов стальных конструкций, усиленных под нагрузкой .
Глава 2. УПРУГОШАСТИЧЕСКИЙ ИЗГИБ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ, УСИЛЕННЫХ ПОД НАГРУЗКОЙ
2.Г. Напряженнодеформированное состояние стальных сечений, усиленных поясными листами при развитии ограниченных пластических деформаций

2.2. Особенности распределения нормальных напряжений

и деформаций в усиленном сечении

2.3. Влияние нормы пластической составляющей интенсивности деформаций и расчетного сопротивления стали листов усиления на предельное состояние усиленных сечений
Глава 3. УПРУГОПЛАСТИЧЕСКИЙ ИЗШБ УСИЛЕННЫХ СЕЧЕНИЙ С ПРОДОЛЬНОЙ СИЛОЙ
3.1. Особенности работы усиленных сечений при
изгибе с продольной силой
3.2. Влияние геометрических характеристик усиленных
сечений на распределение нормальных напряжений
3.3. Построение кривых взаимодействия при одноосном изгибе с продольной силой за пределом упругости . .
Глава 4. КОСОЙ ИЗШБ УСИЛЕННЫХ СЕЧЕНИЙ ЗА ПРЕДЕЛОМ УПРУГОСТИ
4.1. Напряженнодеформированное состояние усиленных
сечений при сложном соцротивлении
4.2. Особенности упругопластической работы усиленных сечений в условиях сложного сопротивления 4.3. Построение кривых и поверхностей взаимодействия при косом изгибе и косом изгибе с продольной силой.
ВЫВОДЫ ПО ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ
УСИЛЕННЫХ ПОД НАГРУЗКОЙ СТАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕЙ
5.1. Установка для экспериментального исследования .
5.2. Методика проведения экспериментальных
исследований
5.3. Испытания стальных стержней симметричного сечения, усиленных под нагрузкой
5.4. Испытания стальных стержней несимметричного
сечения, усиленных под нагрузкой
ВЫВОДЫ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ.
Глава е. ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ УСИЛЕННЫХ ПОД НАГРУЗКОЙ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЫШХ КОНСТРУКЦИЙ
6.1. Методика расчета прочности стальных конструкций, усиленных под нагрузкой, по критерию ограниченных пластических деформаций .
6.2. Предложения для нормативных документов по расчету прочности усиленных элементов стальных конструкций
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Экономия стали может достигать 5 по сравнению с притой методикой б,,. Исследования в этом направлении в г. ЦНИИПроектстальконструкции им. Мельникова Стрелецким , в Одесском инженерностроительном институте Черновым Н. Л. и автором настоящей работы i,,,,,,,8э. I.3. I. КРИТЕРИЙ ПРОЧНОСТИ ДЛЯ УСИЛЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ. В соответствии со стандартом СЭВ бв и СНиП б7 было предложено для расчетов на прочность по эксплуатационной пригодности установить следующие основные группы стальных конструкций, отличающиеся нормами предельных пластических составляющих интенсивностей деформаций 5,i 2. МПа кгссм2 и отдельные поперечные сечения конструкций, имеющие неблагоприятное для учета развития пластических деформаций напряженное состояние. Вторая группа, для которой i,i ОД конструкции, непосредственно воспринимающие подвижные или динамические, вибрационные либо ударные нагрузки. Третья группа, для которой 6ii 0,2 конструкции, работающие под статическими нагрузками кроме конструкций, относимых к четвертой группе. Четвертая группа, для которой ii 0,4 конструкции, работающие тоже под статическими нагрузками, но не имеющие зон чистого без поперечных сил изгиба, продольных ребер жесткости и существенных концентраторов напряжений, не воспринимающих местных локальных нагрузок на стенки и отличающиеся повышенной общей устойчивостью согласно п. СНиП бб и повышенной местной устойчивостью. Вышеуказанные величины i,i. Для четвертой группы конструкций , i. СНиП , во всем диапазоне прочностных характеристик стали, для которых разрешается учет пластических деформаций. Цринятые диаграммы зависимости . Г.3. Прандтля. Небольшая величина закругления определяется необходимостью достижения напряжений расчетного сопротивления при весьма малых пластических деформациях. Сплошными жирными линиями на рис. I показаны зависимости б для сталей с расчетным сопротивлением до 0 МПа включительно, так как для этих сталей расчетное сопротивление по пределу текучести меньше расчетного сопротивления по временному сопротивлению , деленного на коэффициент надежности Ги . Диаграмма работы стали, у которой . Г слишком мала для эффективного учета. Принятая в настоящее время методика расчета прочности элементов стальных конструкций бб использует диаграмму Прандтля, а расчет устойчивости производится с использованием коэффициентов, посчитанных по диаграмме с криволинейным участком между пределом упругости и пределом текучести . Способы устранения этого противоречия были предложены Бельским Г. Е. 3, Черновым Н. Л. ,8 и Шебалиным , а впервые методика расчета прочности с учетом действительной диаграммы э была реализована в Рекомендациях . Пэ этому для методики расчета прочности усиленных элементов стальных конструкций, с учетом последних исследований, предлагаются вышеприведенные диаграммы работы сталей. Недостатком существующих методов расчета усиления является неиспользование работы стали за пределом упругости, что не учитывает имеющиеся резервы прочности, в особенности при сложном сопротивлении сечений. В качестве критерия прочности для расчетов усиления стальных конструкций в настоящей работе используется ограниченная величина пластической составляющей интенсивности деформации, принимаемая в пределах от 0, до 0,4 в зависимости от группы усиляемой конструкции. Несмотря на весьма небольшую предельную величину пластической составляющей деформации, возможное повышение воспринимаемых усиленными сечениями усилий реализуется почти полностью. Упругопластические изгибающие моменты в усиленных сечениях цри предельной величине пластической деформации только на 1. Принятые предельные величины пластических составляющих деформаций в 0,. О,4 могут быть рекомендованы, как указывалось выше, только для сталей с расчетным сопротивлением до 0 МПа, в которых расчетное сопротивление определяется по пределу текучести. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ПРОЧНОСТИ. Ввиду сложности явления работы усиленных элементов стальных конструкций за пределом упругости и возникающим большим объемом вычислений методика разработана с учетом применения ЭВМ.