Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ Ї
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ 9
1.1. Изучение принципов проектирования, расчета несущих конструкций облегченных арочных
зданий и компоновки их каркаса
1.2. Цели и задачи исследований "
2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА БОКОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПОЯСОВ РЕШЕТЧАТЫХ АРОК №
2.1. Общие положения методики расчета и задачи для ее реализации
2.2. Методика определения расчетной длины пояса решетчатых арок
2.2.1. ВыборІрасчетной схемы пояса арки.
2.2.2. Выбор метода расчета устойчивости пояса арки
2.2.3. Блок-схема и программа "UST0" определения коэффициента расчетной длины
(JU ) пояса арки с хучетом упругих опор
2.2.4. Рекомендации по определению коэффициен
та расчетной длины пояса решетчатых
арок 2.3. Определение отпорности упругих опор арки
2.3.1. Общие замечания /7
2.3.2. Определение топорности упругих опор при жестком креплении прогонов к прямолинейным поясам арки
2.3.3. Определение отпорности упругих опор при свободном верхнем поясе или шарнирном
креплении прогонов к прямолинейным
поясам арки
2.3.4. Определение отпорности упругих опор при свободных криволинейных поясах арки. 3q
2.3.5. Определение отпорности упругих опор при жестком креплении прогонов к криволинейному поясу арки 36
2.3.6. Определение отпорности упругих опор при шарнирном креплении прогонов к криволинейному поясу арки
2.3.7. Методика определения отпорности упругих опор нгкЭВМ 66
2.3.8. Численные исследования влияния нерегулярной отпорности упругих опор по дли
не пояса арки на значение коэффициента расчетной длины C/u ) пояса арки, а так
же влияния иэгибной жесткости решетки, прогонов, иэгибной жесткости и жесткости на кручение растянутого пояса арки на значение отпорности упругих опор
2.4. Пример расчета нижнего пояса арки на боковую устойчивость
2.5. Определение критической силы потери устойчивости пояса арки с учетом физической и геометрической нелинейности работы элементов арки
2.6. Определение критической силы потери устойчивости пояса арки с учетом податливости соединений прогонов и арок
2.7. Влияние кручения сжатых поясов арок на их боковую устойчивость
2.8. Выводы по главе
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БОКОВОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПОЯСОВ РЕШЕТЧАТЫХ АРОК
3.1.Цели и задачи исследований 62
3.2. Описание установок и методика проведения испытаний
3.2.1. Описание установок и методика проведения испытаний моделей поясов арок
3.2.2. Описание установок и методика проведения испытаний секций решетчатых арок
3.2.3. Описание установки и методика проведения испытания решетчатой арки. 67
3.2.4. Описание установки и методика проведения испытания каркаса арочного здания 1
3.3. Результаты испытаний 76
3.3.1. Результаты испытаний моделей поясов арок 76
3.3.2. Результаты испытаний секций решетчатых арок №
3.3.3. Результаты испытания решетчатой арки.
3.3.4. Результаты испытания каркаса арочного здания
3.4. Выводы по главе 3 92
4. ИССЛЕДОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ. ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ БОКОВУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ ПОЯСОВ РЕШЕТЧАТЫХ АРОК С ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ СРАВНЕНИЕМ
4.1. Способы обеспечения боковой устойчивости поясов решетчатых арок и задачи исследований .
4.2. Новые конструктивные решения обеспечения боковой устойчивости поясов решетчатых арок .
4.3. Экспериментальные и теоретические исследования узлов с гибкими элементами Стяжами), обеспечивающими боковую устойчивость поясов решетчатых арок
4.3.1. Задачи исследований
4.3.2. Методика проведения испытаний
4.3.2.1. Модели для испытаний
4.3.2.2. Оборудование и приборы, проведение испытаний
4.3.2.3. Результаты испытаний
4.3.2.4. Выводы
4.3.3. Теоретическое определение несущей
способности моделей узлов с тяжами .
4.3.3.1. Определение несущей способности моделей М-1,М-3,М-4,М-5
4.3.3.2. Определение несущей способности моделей M-6.M-I0
4.3.3.3. Определение длины тяжа и его диаметра
4.3.3.4. Пример расчета несущей способности узла модели M-I
4.3.3.5. Выводы
4.4. Технико-экономическое сравнение вариантов, обеспечивающих боковую устойчивость поясов решетчатых арок "
4.5. Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 126
ПРИЛОЖЕНИЯ
Введение к работе
Одним из направлений повышения эффективности строительного производства является расширение области и номенклатуры применения легких металлических конструкций комплектной поставки.Основным их преимуществом, по сравнению с традиционными, является экономичность, легкость, индустриальность.
Для зданий сельскохозяйственного и подсобно-вспомогательного промышленного назначения наибольшая эффективность достигается при применении легких арочных зданий [80].В частности, в указанных зданиях при пролетах 9-24 м обеспечивается расход металла в пределах 6-12 кг/м2 на несущие арки и 20-25 кг/м2 в целом на здание.
Дальнейшее повышение эффективности легких арочных зданий связано с внедрением новых, более рациональных, несущих конструкций [25,31,32,33,57,66,71],а также с уточнением методов их расчета , более полно учитывающих действительную работу конструкций. Одним из направлений снижения расхода материала и трудоемкости монтажа несущих конструкций арочных зданий является рациональное решение вопроса обеспечения боковой устойчивости свободных сжатых поясов решетчатых арок.В существующих проектных решениях этот вопрос решается путем установки традиционных связей , уменьшающих расчетную длину сжатого пояса арки . Расход металла на эти элементы достигает 30 % массы самих арок. Указанный расход стали на связи, обеспечивающие боковую устойчивость поясов арок, объясняется тем, что при их расчете не учитывается подкрепляющий эффект стержней решетки и других элементов арочного каркаса [83]. Поэтому, уточнение методики расчета боковой устойчивости сжатых поясов решетчатых арок с учетом совместной работы решетки, прогонов, растянутых поясов является актуальным и позволит получить экономический эффект за счет снижения либо массы арочного здания в целом, либо трудоемкости его изготовления. На защиту выносятся:
- методика и программа расчета боковой устойчивости сжатых поясов решетчатых арок, учитывающая их совместную работу с решеткой , прогонами, растянутыми поясами;
- результаты экспериментальных и численных иссследований боковой устойчивости поясов решетчатых арок с рекомендациями по их использованию в практике проектирования;
- формулы для расчета узлов креплений гибких элементов, обеспечивающих устойчивость поясов арок из плоскости, к аркам и результаты экспериментальных исследований этих узлов;
- новые конструктивные решения арок и каркасов арочных зданий.
Работа выполнена на кафедре металлических конструкций и испытания сооружений Казанского ИСИ.
Результаты работы внедрены на Смоленском и Йошкар-Олин-ском заводах торгового оборудования, и проектном институте "Татагроспецмонтажпроект".
Основное содержание работы опубликовано в статьях [40, 41, 43], обсуждалось на научно-технических конференциях "Вопросы совершенствования расчета и проектирования пространственных конструкций" в г.Волгограде и г.Ростове-на-Дону в 1987-89 гг., научно-технических конференциях КИСИ в 1986-91 гг..