БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 53 |

«НОВЫЕ ИДЕИ НОВОГО ВЕКА – 2010 NEW IDEAS OF NEW CENTURY – 2010 Материалы Десятой международной научной конференции ИАС ТОГУ The Tenth International Scientific Conference ...»

-- [ Страница 1 ] --

Правительство Хабаровского края

The Government of Khabarovsk Territory

Мэрия г. Хабаровска

Khabarovsk City Hall

Хабаровская организация Союза архитекторов России

Khabarovsk Organization of Architects Union of Russia

ХАНТЦ РААСН, Хабаровское отделение РИА

HANTC RAASN, Khabarovsk Department of REA

ГОУ ВПО «Тихоокеанский государственный университет»

«Pacific National University» GOUVPO Институт архитектуры и строительства Institute of Architecture and Civil Engineering НОВЫЕ ИДЕИ НОВОГО ВЕКА – 2010 NEW IDEAS OF NEW CENTURY – 2010 Материалы Десятой международной научной конференции ИАС ТОГУ The Tenth International Scientific Conference Proceedings of the IACE PNU Том Volume Хабаровск Издательство ТОГУ Khabarovsk Published by PNU ББК Нл УДК 72:624:001(082) Н Н 766 Новые идеи нового века – 2010 : материалы Десятой международной научной конференции ИАС ТОГУ = The new Ideas Of New Century 2010 : The Tenth International Scentific Conference Proceedings of IACE PNU : в 2 т. / Тихоокеанский государственный университет. – Хабаровск : Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2010. – Т. 2. – 385 c.

ISBN 978-5-7389-0837- В докладах, представленных на Десятую международную научную конференцию института архитектуры и строительства ТОГУ, рассматриваются проблемы развития и реконструкции в градостроительстве, вопросы теории, истории и пути оптимизации в архитектуре, изобразительное искусство, дизайн среды и предметный дизайн, расчет строительных конструкций и инженерно-технические вопросы реконструкции зданий и сооружений, вопросы экологической устойчивости, проблемы ресурсосбережения и безопасности населенных мест.

ББК Нл УДК 72:624:001(082) Редакционная коллегия:

В. И. Лучкова, проф., канд. арх. (ответственный редактор) Е. М. Самсонова, доц., канд. социол. наук

(зам. ответственного редактора) Л. Г. Дьячкова, проф., д-р пед. наук Н. Е. Козыренко, доц., канд. арх.

Ю. В. Хоничев, доц., канд. техн. наук Е. В. Шумилин (монтаж, верстка) М. М. Осин, Ю. Г. Стоянович (дизайн) ISBN 978-5-7389-0837-8 © Коллектив авторов, © Тихоокеанский государственный университет, Том2. Новые идеи нового века 2010 2010 New Ideas of New Century. Vol. Бармин П.С., Степаненко А.Н.

flanker_bp@mail.ru;

stepanenko1941@mail.ru ТОГУ, Россия

ИЗМЕНЕНИЕ РАЗМЕРОВ ГОФРОВ В СТЕНКЕ ИЗОГНУТОГО ПО ДУГЕ

ОКРУЖНОСТИ В ПЛОСКОСТИ СТЕНКИ ГОФРИРОВАННОГО

ДВУТАВРА

Абстракт – Исследование посвящено определению изменений размеров гофров в стенке изогнутого по дуге окружности гофрированного двутавра.

Получена периодическая функция в виде тригонометрического ряда, которая позволяет непрерывно описать линии центров тяжести и центров изгиба сечений искривленного по дуге окружности двутавра с гофрированной стенкой и определить необходимые для расчетов геометрические и секториальные геометрические характеристики его произвольного поперечного сечения.

Ключевые слова: гофрированная стенка, гофр, синусоидальный профиль, напряженно - деформируемое состояние, арка, двутавровое сечение.

1. Состояние вопроса. С90-х годов прошедшего века ведутся попытки применения арок из сварного двутавра с тонкой волнистой стенкой в качестве несущих конструкций покрытий сельскохозяйственных зданий [1, 2]. Однако достаточно точного описания геометрии его произвольного поперечного сечения и напряженного состояния последнего, пока нет. Попытка сделать это была проведена в 1999 году [3, 4], но при этом любой профиль гофров, рекомендуемый к использованию в непрерывно гофрированной стенке, для упрощения расчетов представлялся синусоидальным.

В 2003 году установлено, что замена в расчетах треугольного и трапецеидального, как наиболее распространенных профилей гофров, синусоидальным – приводит к некоторому искажению напряженного состояния поперечных сечений даже в прямолинейном нагруженном двутавре [5].

2. Описание геометрии гофров. Если сварной двутавр с тонкой волнистой стенкой, имеющей треугольный профиль гофров (рис. 1), изогнуть в плоскости стенки, по дуге окружности с радиусом оси двутавра R, (при этом получим арку), то размер гофров у поясов изменится: у верхнего пояса уменьшится высота гофров fв и увеличится длина его полуволны sв, а у нижнего наоборот – увеличится высота гофра fн и уменьшится длина его полуволны sн. При этом длина полуволны гофра на удалении z от оси двутавра ( z ) должна быть равна s z = s (1 ), где s - длина полуволны треугольного профиля гофра на оси изогнутого двутавра.

Рисунок 1. Арка из сварного двутавра с тонкой волнистой стенкой Если сварной двутавр с тонкой волнистой стенкой, имеющей треугольный профиль гофров (рис. 1), изогнуть в плоскости стенки по дуге окружности с радиусом оси двутавра R (при этом получим арку), то размер гофров у поясов изменится: у верхнего пояса уменьшится высота гофров fв и увеличится длина его полуволны sв, а у нижнего наоборот – увеличится высота гофра fн и уменьшится длина его полуволны sн. При этом длина полуволны гофра на удалении z от оси двутавра ( z ) должна быть равна s z = s (1 ), где s - длина полуволны треугольного профиля гофра на оси изогнутого двутавра.

Если для изготовления стенки использовать прямоугольную полосу и при этом допустить, что при формовании гофров длина стенки не изменяется, т.е.

размеры граней гофров остаются неизменными, то из условия + f = z + f z можно получить высоту полуволны гофра удалении z от оси двутавра f z = f 1 + коэффициент изменения высоты полуволны гофра по высоте стенки изогнутого двутавра.

Соседние грани одного треугольного гофра при формовке стенки арки не остаются плоскими, а скручиваются, т.е. верхняя и нижняя кромки грани поворачиваются друг относительно друга на угол до 6 градусов (при минимально возможной высоте гофров).

Все приведенное выше остается справедливым и для трапецеидальных гофров (рис. 2), если ширина оснований профиля гофров d остается неизменной по высоте стенки. Длина полуволны гофра на оси двутавра при этом получится равной t = s + d, где s - проекция ширины одной наклонной грани гофра на ось стенки у оси арки.

При этом длина полуволны гофра на расстоянии z от оси арки будет равна t z = s 1 + + d, а высота гофра остается той же, что и при треугольном профиле.

Следует помнить, что при принятой схеме расположения осей арки (ось х делит высоту сечения двутавра пополам) высота гофров у оси двутавра должна быть не меньше минимальной, при которой у верха стенки (при z = ) он “вырождается” и стенка у верхнего пояса становится плоской (выправляется).

Такое возможно при k z = 0. При этом для треугольного и трапецеидального профилей гофров их минимальная высота на оси двутавра определяется одним выражением Для непрерывного приближенного описания геометрии срединной поверхности стенки с треугольным или трапецеидальным гофром в произвольном поперечном сечении искривленного стержня при принятой системе координат (см. рис. 1) можно воспользоваться простейшей периодической функцией в виде тригонометрического ряда где q – коэффициент профиля гофра: q=2 – для треугольного профиля и q2 – для трапецеидального профиля (при q 20 профиль гофров приближается к прямоугольному);

х – текущая координата оси стержня.

Заключение. Полученное выражение позволяет непрерывно описать линии центров тяжести и центров изгиба сечений искривленного по дуге окружности двутавра с гофрированной стенкой и определить необходимые для расчетов геометрические и секториальные геометрические характеристики его произвольного поперечного сечения.

Список используемой литературы 1.Чекалев Л.П. Проектирование и применение несущих металлических конструкций из гнутых профилей для зданий агропромышленного комплекса.

//Обзорная информация. Строительство объектов агропромышленного комплекса.

Серия «Строительные конструкции». 1991. Вып. 2. М.: ЦНИИЭПсельстрой. С. 30p>

2.Степаненко А.Н. Облегченные арочные покрытия сельскохозяйственных зданий.//Прогрессивные строительные конструкции для условий Дальнего Востока. Хабаровск. ХГТУ. 1994. С. 30-32.

3.Степаненко А.Н. О влиянии изменчивости размеров гофров на геометрические характеристики поперечного сечения изогнутого двутаврового стержня с тонкой волнистой стенкой.//Совершенствование методов расчета строительных конструкций зданий и сооружений. Хабаровск. ХГТУ. 1999. Вып. 2. С. 73-76.

4.Степаненко А.Н. Стальные двутавровые стержни с волнистой стенкой.

Хабаровск. ХГТУ. 2001. -175 с.

5.Егоров П.И. Влияние различных профилей гофров в тонкой стенке стальной гофрированной балки на ее напряженно-деформированное состояние. //Новые идеи нового века: Материалы Третьей международной научной конференции ИАиС ХГТУ. Хабаровск. ХГТУ. 2003. С. 64-66.

VARIATION OF CORRUGATION SIZES IN THE WEB OF I-GIRDER

BENT IN AN ARC DIRECTION IN PLANE OF THE WEB

Abstract

- The research is devoted to determination of size variations in the web of I-girder bent in an arc direction. The periodical function based on trigonometric series was obtained and it makes possible the continuous description of the lines of centres of gravity and centres of bending of I-girder section which has corrugated web bent in an arc direction as well as to determinate geometric properties and sectorial geometric properties of its section that are necessary for design process.

Keywords: corrugated web, corrugation, sinusoidal section, stress-strain distribution, arc, I-shaped cross section.

РАСЧЕТ СЖАТО-ИЗОГНУТЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОЛОНН

Абстракт -

Работа является шагом к выработке методологии расчета предварительно напряженных стальных колонн, для этого рассмотрена методика расчета колонн, работающих в различных схемах рам каркасов одноэтажных зданий, с различными расчетными схемами их стоек, постоянного по высоте сечения без предварительного напряжения. Проведенный анализ в работе, свидетельствует о том, что для достижения в стержнях предельного состояния увеличение сжимающего усилия S позволяет снизить эксцентриситет;

увеличение же гибкости z требует увеличения этого параметра.

эксцентриситет;

гибкость;

предварительное напряжение.

1. Общие положения. В работе [1] изложены основы расчета предварительно напряженных, посредством продольной деформации тонкой стенки, металлических стержней. Исследована возможность применения предварительно напряженных балок в качестве ригелей многоэтажных зданий.

Другой областью применения предварительно напряженных конструкций могут быть колонны одноэтажных зданий различного назначения.

Для выработки методологии расчета предварительно напряженных стальных колонн следует рассмотреть методику расчета колонн, постоянного по высоте сечения без предварительного напряжения.

В основу расчета статически неопределимых систем положен принцип наложения (суперпозиции).

В общем случае при проектировании одноэтажных зданий каркасы их представляют собой рамы, показанные на рис.1.

Рис.1. Схемы рам каркасов одноэтажных зданий и расчетные схемы их стоек.

Расчетная схема крайней стойки рамы (рис.1,а), за счет удерживающего влияния соседних стоек представляет собой элемент с шарнирным верхним узлом (рис.1,б);

аналогично расчетной схемой рис.1,г рамы 1,в и схемой рис.1,е рамы 1,д.

В дальнейшем рассматривается методика напряженно-деформированное состояние колонн рам, показанных на рис.1,а. Это связано с тем, что ригели таких рам предполагается выполнить из предварительно напряженных балок.

Шарнирное сопряжение элементов дает наибольший экономический эффект от применения предварительно напряженных конструкций. Рамы каркасов по схемам рис.1,в и 1,д, можно проектировать с применением предварительно напряженных элементов только в стойках. Ригель, в этом случае должен быть из обычных профилей.

В практике проектирования колонн зданий чаще всего приходится вести расчет их на внецентренное нагружение, поскольку, с одной стороны, примыкание ригеля к колоннам сбоку более технологично и, следовательно, дешевле, а с другой стороны центральное сжатие явление крайне редкое. Таким образом, в дальнейшем в качестве исходной принята схема рис.1,б.

Комбинации и сочетания нагрузок (технологических и атмосферных) в совокупности с постоянными нагрузками создают в колоннах различное состояние. В зависимости от способа закрепления концевых сечений в стержнях возникают различные по очертанию и сложности эпюры внутренних усилий.

Свести к простым конфигурациям эпюр, дающих в сумме окончательное очертание можно на основе принципа независимости действия сил, варьируя расчетными схемами и нагрузками на колонны. Например, в случае нагружения крайней левой колонны рамы (рис.1,б) еще и ветровой нагрузкой, по длине ее возникают моменты, график которых показан на рис.2,а.

Рис.2. Эпюра момента М z и ее составляющие, при нагружении стойки горизонтальной равномерно распределенной нагрузкой.

Получить указанный график можно разложив схему рис.2,а на схемы, представляющие собой три стойки с шарнирными узлами, нагруженными соответственно равномерно распределенной нагрузкой q = d 4 y / dx 4 и сжимающим усилием S (рис.2,б);

моментом M S и усилием сжатия S (рис.2,в) и опорным моментом M op в нижнем шарнирном узле и сжатием в обоих узлах (рис.2,г). Соотношение моментов M S и M op должно быть таким, чтобы их алгебраическая сумма давала момент M 2 (см.рис.2,а). Получить указанный соотношении указанных моментов т.е.

A0 поправочный коэффициент, величина которого зависит от геометрических параметров сечения, а также от величины напряжения и расчетной схемы колонны 2. Обычные сжато-изогнутые колонны, шарнирно закрепленные на опорах. Используя методику С. П. Тимошенко [2], прогибы колонны, сжатой усилием S и изогнутой моментами M S = Se ( e эксцентриситет усилия S ), приложенными на опорах (рис.3) можно записать:

Моменты на опорах M S и сжимающая сила S взаимосвязаны и поэтому прогиб можно записать в виде:

Заметим, что прогиб находится в линейной зависимости от момента M S и в нелинейной от сжимающего усилия S. В формуле (4) нелинейность характеризуется членом Поворот сечений стержня находится дифференцированием уравнения прогибов Вторая производная, характеризующая изменения текущего момента внешних нагрузок M Z, учитывающего долю момента собственно от изгиба M m и долю момента от сжатия M S, т.е. при условии, что M Z = M m + M S будет равна С учетом того, что p 2 = S / EI z, зависимость (6) перепишем в виде:

Максимальный момент будет на расстоянии x = l / где поправочный коэффициент, учитывающий влияние сжимающей силы S на изгибающий момент.

Предположим, что предельное состояние сжато-изогнутой стойки наступит в тот момент, когда напряжения в крайних фибрах сечения окажутся равными расчетному сопротивлению материала ( Z = R y ) Максимальные напряжения, соответствующие предельному напряженному состоянию по прочности, находится по формуле или S напряжения вызванные только сжимающим усилием S ;

Здесь ( e эксцентриситет сжимающего усилия S.

Проанализируем в какой взаимосвязи находится момент внешних нагрузок M Z, гибкость стержня z и эксцентриситета e.

Используя известные коэффициенты: p = ;

u = С учетом сжимающего усилия S доля момента в предельно-напряженном состоянии Здесь принято, что момент сопротивления сечения Wz = 0,3 Ah ( A, h площадь и высота поперечного сечения стержня) Выражения (9) и (11) записаны в зависимости от одних и тех же геометрических параметров ( EA, z ) и параметра u, оценивающего влияния жесткости сечения на его деформированное состояние при изменении усилия Как следует из зависимости (11) чем больше гибкость стержня, тем меньше необходимое сжимающее усилие и, следовательно, доля напряжения S, приводящего стержень к предельному состоянию. Отсюда следует логический вывод, что снижение доли S приведет к увеличению доли напряжения M от момента M m. Это утверждение прямо следует из зависимости (12) если учесть, что 0,3AhWz = M доля напряжения в предельном состоянии стержня, от воздействия на колонну сжимающего усилия S.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 53 |
 


Похожие материалы:

«Константиновские чтения – 2013 Константиновичи – государственная деятельность и традиции благотворительности. К 400-летию Дома Романовых. Сборник материалов научной конференции 30 октября 2013 Санкт-Петербург 2013 Константиновские чтения – 2013. Сборник материалов науч- ной конференции 30 октября 2013 г.: сборник статей / Государ- ственный комплекс Дворец конгрессов/. –….стр. В сборник Константиновские чтения – 2013 вошли исследования и материалы, посвящённые жизни и деятельности великого ...»

«СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ МАТЕРИАЛЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (19-22 апреля 2005 г.) ЧАСТЬ I УХТА 2005 Издание подготовлено при финансовой поддержке ООО Севергазпром, ООО Ихтиандр-М Научное издание СБОРНИК НАУЧНЫХ ТРУДОВ МАТЕРИАЛЫ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (19-22 АПРЕЛЯ 2005 Г.) ЧАСТЬ I ББК 65.04 Я5 УДК 338 (061.6) С 23 Сборник научных трудов [Текст]: материалы научно-технической конференции (19-22 апреля 2005 г.): В 2 ч. Ч. I / Под ред. Н.Д. Цхадая. – Ухта: УГТУ, 2005. – 332 с.: ил. ...»

«НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ: АРХИТЕКТУРА, ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО И СТРОИТЕЛЬСТВО Материалы Международной конференции, посвященной 60-летию образования вуза, 18—19 сентября 2012 г., Волгоград В двух частях ЧАСТЬ I Волгоград ВолгГАСУ 2012 УДК 001+378:72:69(063) ББК 77.584я431+38я431 Н 34 Редакционная коллегия: д-р техн. наук, проф. С.Ю. Калашников, д-р техн. наук, проф. А.Н. Богомолов, канд. арх., доц. П.П. Олейников, канд. арх., доц. Л.Ю. Главатских, д-р техн. наук, проф. Н.В. Мензелинцева, д-р экон. наук, ...»

«ПУБЛИЧНЫЙ ОТЧЕТ о результатах деятельности государственного бюджетного образовательного учреждения среднего профессионального образования ПЕРВОМАЙСКИЙ ТЕХНИКУМ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ за 2012учебный год 456541, Челябинская область, п. Первомайский, ул.Мира,4 Тел/факс (8-35152) 4-90-08 сайт: www.ptpsm.ru e-mail: pervomaika_tehnikum@mail.ru   1   СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ТЕХНИКУМА Общая характеристика гбоу спо первомайский техникум промышленности строительных ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»