РАСЧЕТ СИСТЕМ ТОНКОСТЕННЫХ СТЕРЖНЕЙ КОРЫТООБРАЗНОГО ПРОФИЛЯ С УЧЕТОМ СТЕСНЕННОГО КРУЧЕНИЯ
Аннотация
Разрабатывается алгоритм для анализа методом конечных элементов деформаций рамных конструкций из тонкостенных стержней корытообразного профиля с поперечными ребрами жесткости. Исследование, выполненное с помощью пластинчатых конечных элементов, показало, что предположение о приблизительном равенстве бимометов в узлах соединения пар стыкующихся стержней такого типа в общем случае является неприемлемым. Предложено объяснение данного явления на основе рассмотрения особенностей передачи внутренних силовых факторов в узлах соединения тонкостенных профилей. Введена пошаговая схема учета скачков по бимоментам на стыках стержней. Достаточно высокая точность представляемой методики проиллюстрирована на примере расчета тонкостенных конструкций из двух и трех стержней корытообразного профиля. Полученные результаты позволят повысить точность расчетов несущих систем, образуемых конструктивными элементами с корытообразной формой поперечного сечения, при использовании стержневых расчетных схем.
Об авторах
И. Н. Серпик
Брянский государственный инженерно-технологический университет
Россия
Россия
Р. О. Школяренко
Брянский государственный инженерно-технологический университет
Россия
Россия
Список литературы
1. СП 16.13330.2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81* [Текст]. - М.: Министерство регионального развития РФ, 2011. - 173 c.
2. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1959. 568 с.
3. Бычков Д.В. Строительная механика стержневых тонкостенных конструкций. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1962. 476 с.
4. Сливкер В.И. Строительная механика. Вариационные основы. М.: Издательство Ассоциации строительных вузов, 2005. 736 с.
5. Wang Z.Q. , Zhao J.C., Zhang D.X., Gong J.H. Restrained torsion of open thin-walled beams including shear deformation effects. Journal of Zhejiang University-SCIENCE A. 2012. Vol. 13, N. 4. Pp: 260-273.
6. Лалин В.В., Рыбаков В.А., Морозов С.А. Исследование конечных элементов для расчета тонкостенных стержневых систем // Инженерно-строительный журнал. 2012. №1. С. 53-73.
7. Лалин В.В., Рыбаков В.А. Конечные элементы для расчета ограждающих конструкций из тонкостенных профилей // Инженерно-строительный журнал. 2011. №8. С. 69-98.
8. Рыбаков В.А., Гамаюнова О.С. Напряженно-деформированное состояние элементов каркасных сооружений из тонкостенных стержней // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2013. №7. С. 79-123.
9. Tusnin A. Finite element for calculation of structures made of thin-walled open profile rods. Procedia Engineering. 2016. Vol. 150. Pp: 1673-1679.
10. Gotluru B.P., Schafer B.W., Pekoz T. Torsion in thin-walled cold-formed steel beams. Thin-Walled Structures. 2000. N. 37. Pp: 127-145.
11. Yoon K., Lee P.S. Modeling the warping displacements for discontinuously varying arbitrary cross-section beams. Computers and Structures. 2014. N. 131. Pp: 56-69.
12. Панасенко Н.Н., Юзиков В.П., Синельщиков А.В. Конечно-элементная модель пространственных конструкций из тонкостенных стержней открытого профиля. В 2-х частях. Часть 1 // Вестник АГТУ. Сер.: Морская техника и технология. 2015. №2. С. 89-100.
13. Туснин А.Р. Конечный элемент для численного расчета конструкций из тонкостенных стержней открытого профиля // Металлические конструкции. 2009. №1. Т. 15. C. 73-78.
14. Серпик И.Н., Школяренко Р.О., Швыряев М.В. Конечно-элементное моделирование работы систем стержней двутаврового профиля с учетом стесненного кручения // Интеграция, партнерство и инновации в строительной науки и образовании: Сборник материалов международной научной конференции. - М.: Издательство МГСУ, 2016. С. 287-292.
15. Школяренко Р.О., Серпик И.Н. Исследование работы узлов соединения тонкостенных стержней открытого профиля // Строительство 2016: Материалы II Брянского международного инновационного форума. - Брянск, 2016. Т. 1. С. 340-343.
16. Чернов С.А. Моделирование задач динамики тонкостенной стержневой системы // Программные продукты и системы. 2014. №2. С. 171-176.
17. Musat S.D., Epureanu B.I. Study of warping torsion of thin-walled beams with closed cross-section using macroelements. Communications in Numerical Methods in Engineering. 1996. Vol. 12. Pp: 873-884.
18. Туснин А.Р. Особенности взаимодействия мембраны, прикрепленной с эксцентриситетом к опорному контуру из замкнутых тонкостенных прямоугольных профилей // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 12. С. 47-50.
19. Юрченко В.В. Проектирование каркасов зданий из тонкостенных холодногнутых профилей в среде «SCAD Office» // Инженерно-строительный журнал. 2010. №8. С. 38-46.
20. Туснина О.А. Конечно-элементное моделирование и расчет подкраново-подстропильной фермы // Инженерно-строительный журнал. 2018. №1. С. 68-89.
21. Перельмутер А.В., Юрченко В.В. О расчете пространственных конструкций из тонкостенных стержней открытого профиля // Строительная механика и расчет сооружений. 2012. №6. С. 18-25.
22. Чернов С.А. Конечный элемент стержня коробчатого сечения с узлами по контуру сечения // Автоматизация и современные технологии. 2014. № 2. С. 9-13.
Рецензия
Для цитирования:
Серпик И.Н., Школяренко Р.О. РАСЧЕТ СИСТЕМ ТОНКОСТЕННЫХ СТЕРЖНЕЙ КОРЫТООБРАЗНОГО ПРОФИЛЯ С УЧЕТОМ СТЕСНЕННОГО КРУЧЕНИЯ. Строительство и реконструкция. 2018;(4):31-41.
For citation:
Serpik I.N., Shkolyarenko R.O. CALCULATION OF THIN-WALLED SYSTEMS OF CHANNEL BARS TAKING INTO ACCOUNT THE RESTRAINED TORSION. Building and Reconstruction. 2018;(4):31-41. (In Russ.)
Просмотров:
147
Послать статью по эл. почте 