Введение к работе
Актуальность работы обусловлена практической необходимост в методе расчета плит регулярной пластинчатой структуры, униве; сальном в отношении типов структур и учитывающем специфические особенности их работы, а также характеризующемся достаточно ма^ лой трудоёмкостью для использования на стадии вариантного прое. тирования и выбора оптимального решения.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разра ботка практического метода расчёта на поперечный изгиб прямоугольных, свободно опертых по контуру плит регулярной пластинча той структуры разных типов под равномерно распределённой нагру; кой, учитывающего повышенную роль сдвигов от кассательных напр жений, стеснённый характер кручения в плите и возможную жесткс ную неоднородность по площади.
На завмту выносятся следующие основные научные результаты
практический метод расчета на изгиб плит регулярной пла тинчатой структуры на основе континуальной расчётной схемы с и пользованием перекрестно-балочной аппроксимации, с учетом сдви гов и стеснённого характера кручения и дифференцированным учеті жесткостей разных участков;
методика перекрёстно-балочной аппроксимации - приведенні пластинчатых структур разных типов к эквивалентным по жєсткості
перекрестно-балочным моделям на основе концепции энергетически эквивалентных стенок;
методика учёта влияния стеснённого характера кручения в структурной плите на её крутильные жёсткости - на основе предложенной модели кручения, учитывающей деформации сечения;
методика учёта влияния на крутильные жёсткости плиты сдвигов, вызываемых секториальными кассательными напряжениями, - на основе предложенной модели кручения, включающей дополнительный угол поворота, вызываемый сдвигом.
Научная новизна работы состоит в полученных условиях эквивалентности пластинчатых структур их перекрестно-балочным моделям; в выявлении стеснённого характера кручения в изгибаемой структурной плите как фактора, увеличивающего её крутильную жёсткость и полученной уточнённой зависимости жёсткости кручения от геометрических параметров структуры; в полученных зависимостях жееткостных характеристик структуры от сдвигов, вызываемых касательными напряжениями при изгибе и секториальными касательными напряжениями при стеснённом кручении; в полученных зависимостях прогибов и внутренних сил в структурной плите от её обобщённой жесткостной характеристики, а последней - от жееткостных характеристик в отдельных точках структуры.
Практическое значение работы состоит в универсальности предлагаемого метода, пригодного для расчёта регулярных пластинчатых структур всех типов; в снижении трудоёмкости расчёта, доведённого до конечных формул прогибов и внутренних сил с таблицами, удобными для использования в проектной практике, - что особенно важно на стадии вариантного проектирования, в снижении материалоёмкости проектируемых конструкций за счет использования виявленого резерва жёсткости на кручение, в частности, уменьшении рас-
- б -
хода стали на рабочую арматуру покрытий до 20 и более процентов.
Методика исследования состояла в применении к регулярным пластинчатым структурам констинуальной расчетной схемы на основе перекрестно-балочной аппроксимации с использованием концепции энергетически эквивалентных стенок и условий эквивалентности структурной плиты и её «одели по напряжённо-деформированному состоянию; в экспериментальной проверке на крупномасштабной модели предложенных методик теоретического определения жесткостны характеристик структурных плит; в применении вариационного мето да решения уравнения изгиба структуры с вычислением вариационно го интеграла численным методом с учётом дискретных значений же с костных характеристик в отдельных точках плиты. Характер и топо графия различных областей деформирования структурных плит получены путем экспериментальных загружений серии моделей структурных плит до упруго-плаетического состояния.
Внедрение работы. Результаты работы получили внедрение при проектировании кессонных покрытий зальных помещений - бассейна размером 15 х 21 м, спортивного зала 18 х 30 м, универсального спортивного зала 15 х 18 м и актового зала 18 х 27 м - экспериментальной школы на 33 клаеса {1296 учащихся^ для г.Славянска $ нецкой области (шифр 84-795).
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех гле обіцих выводов, списка использованной литературы, приложения, включающего таблицы вспомогательных фукций для расчета структур и содержит 143 страницы машинописного текста, 61 рисунок и 38 таблиц.