Балки з тонкою поперечно гофрованою стінкою при дії статичного навантаження - Автореферат

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ АВТОРЕФЕРАТ БАЛКИ З ТОНКОЮ ПОПЕРЕЧНО ГОФРОВАНОЮ СТІНКОЮ ПРИ ДІЇ СТАТИЧНОГО НАВАНТАЖЕННЯ Дисертацією є рукопис Робота виконана в Київському національному університеті будівництва і архітектури (КНУБА) Міністерства освіти і науки України Науковий керівник кандидат технічних наук, професор НІЛОВ Олексій Олександрович, Київський національний університет будівництва і архітектури, професор кафедри металевих та дерев’яних конструкцій Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор ШЕВЧЕНКО Євген Володимирович, Донбаська національна академія будівництва і архітектури, професор кафедри металевих конструкцій; кандидат технічних наук, доцент МАНЬКО Анатолій Васильович, Київський університет економіки і технологій транспорту Міністерства транспорту і зв’язку України, доцент кафедри реконструкції та експлуатації залізниць і споруд Провідна установа УкрНДІпроектстальконструкція ім.В.М.Шимановського, відділ цивільних і промислових споруд З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Київського національного університету будівництва і архітектури за адресою: 03680, м. Київ, Повітрофлотський проспект, 31 Автореферат розісланий 10.01.2007 р. Учений секретар спеціалізованої вченої ради, к.т.н.,с.н.с. В.Г.Кобієв Загальна характеристика роботи Актуальність теми. Водночас з цим актуальною задачею являється підвищення надійності будівельних конструкцій, за рахунок вдосконалення методів їх розрахунку і проектування. Використання гофрованих профілів, які виготовляються методами холодного профілювання або штампування, в якості стінки зварного двотавра, дозволяє значно підвищити експлуатаційні і естетичні якості отримуваних конструктивних форм при одночасному зниженні власної ваги і трудомісткості виготовлення та монтажу. Такі конструкції в порівнянні із традиційними зварними і прокатними двотаврами, а також з балками з гнучкою стінкою із ребрами жорсткості та перфорованою стінкою, мають кращі показники за витратами матеріалів і трудомісткості виготовлення. Знаходження ефективних геометричних параметрів перерізу балок з гофрованими стінками і параметрів гофрування стінки дозволить більш повно реалізувати потенційні можливості балок з гофрованою стінкою. Широкому застосуванню конструкцій балок з тонкою гофрованою стінкою (БТГС) в будівництві повинні передувати теоретичні і експериментальні дослідження, які направлені на визначення ефективності гофрування та розробку достовірної методики розрахунку і проектування, що враховують особливості дійсної роботи БТГС. Існуючі методи розрахунку гофрованих стінок на стійкість базуються на досить загальних передумовах, і до теперішнього часу не існує універсального обґрунтованого методу вирішення задачі стійкості гофрованої стінки із різними формами та параметрами гофрів. Виконана дисертаційна робота є складовою частиною науково-дослідних робіт тематики кафедри металевих і дерев’яних конструкцій Київського національного університету будівництва та архітектури у рамках аспірантури і держбюджетних тем: “Дослідження і розробка легких зварних металевих конструкцій із тонколистового прокату і гнутих профілів” (№ держ. реєстр. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: виконати чисельні дослідження напружено-деформованого стану і стійкості тонких поперечно гофрованих стінок з різними формами та параметрами гофрів за допомогою метода скінченних елементів в лінійній та нелінійній постановці; дослідити ефективність та визначити оптимальність різних форм та параметрів гофрів; дослідити вплив початкових недосконалостей та неідеальностей тонкої гофрованої стінки на її міцність та стійкість; виконати експериментальні дослідження напружено-деформованого стану БТГС з хвилястою формою гофрів та стійкості тонкої поперечно гофрованої стінки; виконати порівняння інженерних, математичного моделювання та експериментальних результатів; розробити практичну методику розрахунку міцності і стійкості поперечно гофрованих стінок при дії статичного навантаження; розробити методику визначення оптимальної висоти БТГС з урахуванням експлуатаційних витрат, зокрема опалення, що є актуальною задачею, особливо в теперішній час. Особистий внесок здобувача полягає: у розробці методики розрахунку міцності і стійкості поперечно гофрованих стінок сталевих двотаврових балок із різними формами та параметрами гофрів; у розробці і розрахунку математичних моделей сталевих двотаврових балок із поперечно гофрованими стінками в лінійній та нелінійній постановці за допомогою МСЕ, в тому числі з урахуванням початкових недосконалостей; у постановці задач і проведенні експерименту, та аналізі результатів експериментальних досліджень НДС і стійкості стінки конструкції БТГС; в обробці, систематизації і науковому аналізі результатів досліджень. При розрахунку місцевої стійкості гофрованих стінок балок (коли стійкість втрачає панель гофра) використовуються рішення для стійкості пластинок від дії зрізування (R.V.Southwell, S.W.Skan, S.Bergmann, H.Reissner, E.Seydel