Бессдвиговая теория В.З. Власова остается одним из наиболее обоснованных походов к расчету тонкостенных стержней с учетом стесненного кручения. В то же время использование данной теории для анализа деформаций рамных конструкций еще требует проведения исследований с точки зрения условий передачи сил в узлах соединения стержней. Как отмечается в литературных источниках, на стыках тонкостенных стержней открытого профиля для некоторых конструктивных решений может существенно нарушаться баланс бимоментов. В настоящей статье рассматривается аспект данного явления для стальных двутавровых профилей, связанный с наличием наклонных ребер жесткости в стыковочных узлах. С помощью оболочечных конечноэлементных моделей показано влияние наклонных ребер на появление скачков по бимоментам при попарном соединении стержней. Выведена зависимость, обеспечивающая возможность учета в стержневых моделях жесткости наклонного ребра с точки зрения стеснения депланаций поперечных сечений. На основе численных экспериментов установлено, что введение таких жесткостей в стержневые конечноэлементные схемы рамных конструкций позволяет с достаточно высокой для инженерной практики точностью отразить условие взаимодействия стержней по передаче бимоментов.
Shear-free theory of V.Z. Vlasov remains one of the most reasonable approaches to calculating thin-walled bars taking into account constrained torsion. At the same time, the use of this theory for the analysis of deformations of frame structures still requires research in terms of the conditions for transferring forces in bar connections. As noted in some scientific papers, the balance of bimoments can be significantly broken at the joints of thin-walled bars of an open profile in some designs. This paper deals with thisphenomenonfor steel I-beam profiles, associated with thepresence of inclined stiffeners in joint units. Using shell finite element models,the influence of inclined stiffeners on the appearance of bimoment jumps at the pairwise connection of bars is shown. A dependence is derived that makes it possible to take into account the stiffness of the inclined edge in the bar models from the point of view of the restraint of cross-section warping. On the basis of numerical experiments, it was determined that the introduction of such stiffness into the bar finite element schemes of frame structures allows to reflect the condition of bars interaction in the transferringof bimoments with a sufficiently high accuracy for engineering practice.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.