Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Кудрявцев Вячеслав Анатольевич

Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей
<
Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Кудрявцев Вячеслав Анатольевич. Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей : ил РГБ ОД 61:85-5/290

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. CLASS Состояние CLASS вопроса 8

1.1. Краткий обзор конструктивных решений пролетных строений транспортерных галерей 8

1.2, Опыт применения гофрированных пластин в строительных конструкциях и предпосылки к их использованию в несущих элементах цель нометаллических транспортерных галерей 26

1.3. Изученность работы*гофрированных.пластин под а) Местная устойчивость элементов, гофр 37

б) Работа гофрированных пластин на поперечный из гиб (работа настила) 40

в) Устойчивость гофрированных пластин при сдвиге и при сжатии вдоль образующей усилиями, распредеаенными по линейному закону 41

г) Напряженно-деформированное состояние продольно-гофрированных стенок изгибаемых конструкций 50

1.4. Выводы и постановка задач исследований 51

Глава II. Теоретические исследования устойчивости отсеков продольно гофрированных стенок транспортерных галерей 57

2.1. Устойчивость гофрированной пластины с упруго-защемленными поперечными кромками при чистом сдвиге 57

2.2. Устойчивость гофрированной пластины с упругозащемленными поперечными кромками,при плоском изгибе

2.3. Учет упруго-пластической области работы.ма-, териала 3?

2.4. Выводы 90

Глава III. Экспериментальные исследованйя устойчивости стенок газерей и напряженно-деформированного состояния конструкций 92

3.1. Задачи экспериментальных исследований 92

3.2. Исследование устойчивости гофрированных отсеков при сдвиге 92

3.3. Исследования устойчивости гофрированных отсеков при изгибе и напряженно-деформированного состояния модели галереи 106

3.4. Результаты экспериментальных исследований 116

8.3. Выводы 136

Глава ІV. Рекшендщйи по расчету продольно-гофрированных цельнометаллических транспортерных галерей 137

4.1. Выбор оптимальных параметров трапецеидального гофра 137

4.2. Рекомендации по расчету 142

4.3. Сравнение технико-экономических показателей 146

4.4. Выводы 149

Заключение 150

Литература

Введение к работе

На ХХУ1 съезде КПСС отмечалось, что важнейшим условием поступательного развития народного хозяйства является "всемерная экономия всех видов ресурсов", В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года" перед промышленностью строительных конструкций прставлена задача экономии проката черных металлов, которая в 1985 году по сравнению с 1980 годом должна составить 7-9%, Эта задача решается расширением сортамента профилей и разработкой на их основе прогрессивных металлических конструкций»

Комплексная механизация и автоматизация промышленного производства требуют сооружения между объектами, связанными общим технологическим процессом, галерей с ленточными транспортерами* По данным института ГПЙ Ленпроектстальконструкция в нашей стране ежегодно возводится около 50 тыс. тонн стальных конструкций транспортных галерей. Поэтому разработка конструктивного решения, эффективного по расходу материалов, трудоемкости изготовления и монтажа, может дать значительцую экономию материальных и трудовых ресурсов.

В настоящее время строятся пролетные строения галерей по типовому проекту института ГПЙ Ленпроекстальконструкция в виде оболочки прямоугольного поперечного сечения с обшивкой из чередующихся С-образных холодногнутых профилей и плоских листов, имеющие хорошие показатели по сравнению с возведенными ранее* В соответствии с Целевой комплексной научно-технической программой О*Ц.031 исследуются различные решения галерей с целью дальнейшего улучшения их технико-экономических показателей.

В диссертационной работе предлагается новое конструктивное решение пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей с обшивкой из гофрированных пластин. Такое решение предопределено рядом существенных факторов, рассмотренных в 1,2, и позволяет более полно использовать прочностные свойства стали и трудовые затраты на изготовление (разметку, сборку, сварку и последующую правку) пролетных строений галерей.

Теория упругости анизотропных пластин дает солидную основу для продолжения дальнейших исследований в этой области в виде ряда решенных задач упругой устойчивости при классических граничных условиях. Вместе с тем для нужд проектирования необходимо решение новых задач, более соответсвуующих условиям сопряжения пластин в составе пространственной коробчатой конструкции и требованиям интенсификации расчетных предельных состоя* Ний на основе учета пластических свойств стали. В связи с этим в представляемой работе эта общая задача научного обеспечения проектных методик была решена в составе следующих исследований:

I. теоретические исследования устойчивости отдельно взятых гофрированных пластин, опирающихся на жесткий контур, с упруго-защемленными поперечными кромками и шарнирными продольными кромками при чистом сдвиге и при чистом изгибе;

2« решение в приближенной постановке соответттвующих задач с учетом упруго-пластической стадии работы стали с использованием положений п. I; экспериментальные исследования устойчивости отдельно взятых гофрированных пластин в условиях упругой (п. I) и упруго-пластической (п. 2) задач; экспериментальное исследование напряженно-деформирован- норо состояния пространственной коробчатой конструкции, моделирующей натуральное пролетное строение, составленной из продольно-гофрированных пластин;

5* отыскание оптимальной формы трапецеидального гофра в условиях действия усилий в плоскости гофрированной пластины; б* построение методики инженерного расчета пространственных пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей из продольно-гофрированных пластин,

Результаты теоретических и экспериментальных исследований приняты институтом ГПЙ Ленпроектстальконструкция к практическому использованию при проектировании, причем отмечено, что годовой экономический эффект от реализации предложенного конструктивнего решения по Минмонтажспецстрою СССР при объеме продукции 5 тыс. тонн стальных пролетных строений галерей в год составит около 200 (двухсот) тысяч рублей. При внедрении результатов исследований на Камском заводе иГидростальконструкция" отмечено, что они позволят разрабатывать и изготовлять экономичные конструкции специальных сооружений с применением гофрированных пластин.

На защиту выносятся:

I. Теоретические исследования устойчивости отдельно взятых гофрированных пластин, опирающихся на жесткий контур, с упруго-защемленными поперечными кромками при чистом сдвиге и при чистом изгибе в упругой и упруго-пластической области работы стали*

2* Постановка и результаты экспериментальных исследований устойчивости отдельно взятых гбфрированных пластин с различными граничными условиями на жестком контурен

3* Постановка и результаты эксшриыентального исследования взаимодействия гофрированных пластин в составе пространственной коробчатой конструкции пролетного строения галереи на соответтвуующей пространственной модели.

4. Рекомендации по расчету предложенной конструкции про-летного строения.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Она содержит /67 страниц машинописного текста, в том числе ^ff рисунков и ft таблиц.' Список литературы включает 134 наименования, из которых 14 на иностранных языках.

Краткий обзор конструктивных решений пролетных строений транспортерных галерей

Транспортерная галеря представляет собой инженерное сооружение, предназначенное для размещения ленточных транспортеров, ограждения транспортируемого материала от атмосферных воздействий и пропуска различного рода коммуникаций.

Галереи сооружаются между производственными объектами, связанными общим технологическим процессом. Они позволяют рационально расположить объекты на заводской территории, связать их по наикратчайшему расстоянию, организовать поток грузов в любом направлении.

Размещаемые в них ленточные транспортеры обладают рядом преимуществ: легко поддаются автоматизации, не требуют больших затрат на обслуживание, эксплуатация их обходится значительно дешевле, чем других транспортных установок при перемещении из одного помещения в другое сыпучих, кусковых и мелких штучных материалов J78 %&f/ В некоторых случаях транспортерные галереи более эффективны, чем железнодорожный или автомобильный транспорт даже при расстояниях, превышающих десятки километров /7& /.

На предприятиях черной, цветной металлургии, химической, энергетической, легкой, пищевой промышленности, промышленности строительных материалов и в других отраслях народного хозяйства транспортерные галереи являются одним из наиболее распространенных видов транспортных коммуникаций fW/.

Транспортерные галереи состоят из двух основных конструктивных элементов: пролетных строений и опорных стоек.

Как отмечалось ранее, пролетные строения несут ленточные транспортеры и одновременно используются для защиты транспортируемого материала от атмосферных воздействий, устройства проходов вдоль транспортеров с целью их обслуживания, ремонта и для про » кладки различного рода коммуникаций Тип галереи определяется конструктивным решением ее пролетного строения»

На протяжении длительного времени проектировались и сооружались галереи с несущими конструкциями из стальных ферм с параллельными поясами и системой горизонтальных связей по ним /&7. Проектировались галереи дзя каждого объекта индивидуально различными проектными институтами, не специализировннными в области стальных конструкций, В результате часто принимались неудачные конструктивные решения, выполненные на весьма низком техническом уровне 1?# % Ж /, По данным Уральского ПромстрййНЙИпрсекта, приведенным в / ?//, на конструкции галерей, по стоимости капитальных затрат которые составляют 3-5% от стоимости строительной части промышленного предцриятия, в 1950-1965 гг. приходилось до 25% от общего количества отказов строительных конструкций Обрушения пролетных строений галерей произошли на Верхнетагильской ГРЭС (1958 г.), на Карагандинском металлургическом заводе (I960 г, на Криворожском ГОКе (1962 г.), на Солигорском калийном комбинате № I (1963 г..) на Качканнрском горно-обогатительном комбинате (1964 г),на заводе "Магнезит" в г. Сатки (1965 г.) и на ряде других предприятий //У/. Следует иметь в виду, что транспортерные галереи являются весьма ответствннными сооружениями, обеспечивающими работу мощных агрегатов и энергетических установок, а выход их из строя влечет за собой остановку сложных технологических процессов. Поэтому по заданию Госстроя СССР институтом Ироектстальконструкцйя в 1965 году были разработаны "Указания по проектированию, изготовлению и монтажу стальных конструкций транспортерных галерей" (СН 341-65), в которых были учтены уроки аварий и давались рекомендации по повышению качества изготовления и монтажа стальных конструкций.

К 1968 году цроектными организациями ГПЙ Ленинградский Пром-стройпроект, Ленинградским отделением ЦЕИИПСК, институтом "Ме-ханобр", ГПЙ Уральский Промстройниипроект и ГПЙ Харьковский Промстройниипроект был выполнен ряд работ по систематизации проектирования транспортерных галерей, унификации несущих конструкций и внутренних габаритов пролетных строений. Это привело к выпуску типовых серий ЙС-01-15, 3.0I6-I, 3.016-2, 3.016-3, в которых используется традиционное решение несущих конструкций из стальных ферм пролетами 18, 24 и 30 мяограждающих элементов из железобетонных, керамзитобетонных плит, асбофанеры и оцинкованного профилированного настила (рис. I.I). Основные положения по проектированию таких транспортерных галерей: объемно-планировочные и конструктивные решения, определение статических и динамических нагрузок и воздействий, расчет несущих конструкций и рекомендации по конструированию приведены в /« / І . Однако для традиционных конструкций галерей характерен целый ряд весьма существенных недостатков. Четкое разделение конструкций на несущие и ограждающие привело к значительной массе пролетных строений и соответственно к большому расходу материалов. Высокий оставалась трудоемкость изготовления и монтажа из-за большого количества разнотипных конструктивных элементов и отсутствия возможности вести крупноблочный монтаж.

Устойчивость гофрированной пластины с упруго-защемленными поперечными кромками при чистом сдвиге

В конструкциях галерей балочного типа опорные отсеки вертикальных стенок испытывают в основном воздействие касательных напряжений, в то время как нормальные напряжения очень малы . Экспериментальное исследование fiH/ показало, что касательные напряжения вдоль поперечных кромок гофрированной пластины распределены по параболическому закону. Допускают упрощение условия нагружения, считая, что пластина находится под действием равномерно распределеиных по краям касательных напряжений. При этом отмечалось f2f SOJ , что ошибка будет незначительной, если используются средние значения напряжений. Такое же упрощение делали /J ,102f в экспериментальной части своих исследований.

Рассматривая равновесные состояния, соседними с исходным , полагает, что появляющиеся в процессе выцучивания напряжевия в срединной поверхности пластины пренебрежимо малы по сравнению с напряжениями собственно изгиба, а прогибы пластины малы по сравнению с ее толщиной ( :-?) Это позволяет использовать теорию жестких пластин /33 t34",$3/ .

Для определения величины критической нагрузки, приложенной в срединной плоскости не имеющей начальных несовершенств гофрированной пластины, когда прогибы малы и не превышают г : толщины, достаточно решить задачу устойчивости в линейной Постановке. Экспериментальные исследования, приведенные в главе 3, показали, что максимальные прогибы гофрированных пластин до потери устойчивости не превышали указанных выше величин (г : г ). Применительно к конструкциям транспортерных галерей, образованных гофрированными пластинами, рассмотрим задачу устойчивости плоской ортотропной пластины, находящейся под действием равномерно распределенных по всем четырем сторонам сдвигающих усилий 7 , и главными направлениями упругости параллельными и перпендикулярными к краям /G2. , S6/. Вертикальные ребра поперечных рам имеют определенную жесткость на кручение и препятствуют свободному повороту опорных сечений гофрированной пластины. Примем упругую заделку поперечных, шарнирное опирание продольных краев пластины и жесткий из плоскости опорный контур ///-// (рис. 2.1)

Выражение (2.3) означает, что поперечная кройка пластины при повороте встречает со стороны опорной конструкции противодействие, пропорциональное углу ее поворота в данной точке, Коэффициент этой пропорциональности принято выражать через коэффициент податливости заделки П , равный углу поворота опорной конструкции под действием единичного опорного изгибающего момента (2.6)

1 М Известны решения задач об устойчивости изотропных и орто тропных пластин с двумя параллельными упругоаащемленными кромками IW %Ю , // , W, Z7 // где еормм азогнутой йоверхности пластины при ее выпучивании принималась в виде линейной комбинации (в зависимости от величины упругой заделки) формы выпучивания свободно опертой пластины с формой, характерной для ппас тины с жестко заделанными кромками, С учетом выписанных граничных условий будем искать упругую поверхность пластины при потере устойчивости в виде следующего двойного тригонометрического ряда

Следует иметь в виду, „о для выражений (2.14) и (2.15) ефа-ведливо придание к ce(2.II). Из структуры системы линейных однородных уравнений видно, что она распадается на две независимые системы. В одну из них входят все те Атп , у которых сумма индексов т+п четная, а в другую - те //я/г, у которых сумма индексов т нечетная

Для получения критических сдвигающих усилий Я необходимо рассмотреть обе системы и выбрать ту из них, которая дает наименьшие значения коэффициента С-Ccr- как корня соответствующего определителя системы уравнений Критические сдвигающие усилия в плоской ортотропной пластине из (2.16) определяются по формуле Тег tZ (2.17) Из (2.17) можем записать формулу для определения критических касательных напряжений в плоской ортотропной пластине где tno - толщина плоской ортотропной пластины.

Известно ff32/% что достаточную точность решения системы уравнения, совпадающей по структуре с (2.14), можно получить рассмотрением системы из 25 уравнений, т.е. когда индексы /я и п проходят все значения от I до 5.

Система из 25 уравнений распадается на две независимые системы. Поэтому рассматривались отдельно 2 определителя. Определитель 13-го порядка содержал неизвестные с четной суммой индексов т+п :

Для нечетной суммы индексов т+п рассматривался определитель 12-го порядка с неизвестными: 4 , Л, Ж/, Лгз, 4&, Лзг, Л, f, Ліз, / Ц /f&j Ли. На стр. SS показан определитель 13-го порядка системы уравнений (2.14) с четной суммой индексов rn+rt .

Наименьшие корни этих определителей вычислялись на ВВМ "ЕС-ШО" и "Наири-2". Значения критического коэффициента Сс в формулах (2.17) и (2.I8) представлены в таблицах 2.I-2.6 в зависимости от коэффициентов опорной пары Ж и параметров и jS . Эти таблицы составлены таким образом, чтобы наиболее под робно охватить весь сортамент существующего листового гофри рованного профиля и профиля, который может быть изготовлен и применен в конструкциях пролетных строений галерей. На рис.

2.2 показано изменение коэффициента СЛ в зависимости от пара метров и величины упругой заделки поперечных КРОМОЕЇ Корни определителей 12-го и 13-го порядка вычислялись 576 раз. Для этого предварительно 7200 раз определялись значения пара метра Л/т,п , приведенного на стр. 6& . Используя формулы (2.Х7) и (2.18) можно вычислить критические сдвигающие усилия и критические касательные напряжения в плоской ортотропной пла стине .

Найдем критические касательные напряжения в гофрированной пластине. Для этого рассмотрим гофрированную пластину размерами а и В , с осями хоУ , расположенными в срединной плоскости, причем образующая гофров параллельна оси Я2\ По краям гофрированной пластины, параллельно срединной плоскости, действуют

Исследование устойчивости гофрированных отсеков при сдвиге

В главе I отмечалось, что экспериментальных исследований гофрированных пластин на сдвиг проведено не много. Все они, в основном, ставились по одной методике: гофрированная пластина на болтах крепилась к четырехугольной раме с шарнирами в углах и подвергалась нагружению. Вто не обеспечивало сохранение формы профилей гофров и непрерывную (по всему периметру гофров) передачу сдвигающих усилий,

Нами, в качестве объекта исследования были приняты отсеки из гофрированных пластин с различными характеристиками ортотроп-ности, - с различным соотношением сторон, - с разли нями граничными условиями на поперечных кромках, - теряющие устойчивость в упругой и упругошшетической области работы материала. С целью создания условий работы гофрированных пластин близких к условиям, в которых находятся опорные отсеки транспортерных галерей (граничные условия, напряженное состояние, характер передачи усилий) они были включены в опорные отсеки специально запроектированных изгибаемых образцов.

Отсеки с полуволновым полукруглым профилем гофров испытыва-лись в составе образцов в виде двух коробчатых балок с горизонтально-гофрировннными стенками расчетным пропетом 4 м и высотой 0,411 м j63 /. Использовался гофрированный листовой профиль из стали марки БСтЗпс2 , изготовленный на заводе "Запорожсталь". Внутри коробчатых балок были установлены диафрагмы жесткости с шагом 0,8 м для обеспечения общей устойчивости и возможности передачи сосредоточенных сил. На рис. 3.1 показана коробчатая балка, ее поперечное сечение и форма и размеры одного гофра профиля стенки. Гофрированные опорные отсеки этих образцов обозначены индексом А. Для испытания отсеков с гофрами трапециевидной формы были специально запроектированы б двутавровых балок, показанных на рйс. 3.2—5.3. Для опорных отсеков использовался гофрированный листовой профиль 757x20x1,4 (ГОСТ 10551-75) из стали марки БСтЗ пс2, изготовленный на заводе "Запорожсталь". Балки изготовлялись в экспериментально-производствеиных мастерских ЛИСИ, Геометрические размеры и качество сварных швов контролировалось автором. Гофрированные отсеки вырезались из гофрированного листа на фрезерном станке с использованием специальных приспособлений, При этом каждый продольный рез производился строго по нейтральной оси гофров, обеспечивая правильную передачу сдвигающих усилий по срединной плоскости гофрированной пластины что соответствует

передаче усилий по продольным кромкам в реальной конструкции Поперечные кромки приваривались сплошным швом по всему периметру гофров для сохранения формы профилей гофров и непрерывной передачи сдвигающих усилий по кромкам, как то требовалось теорией,

Шарнирное опирание поперечных кромок гофрированных пластин создавалось специальными ребрами с фрезерованными торцами из стальных пластин толщиной 3 мм, которые имели незначительную жесткость на кручение и к тому же могли свободно поворачиваться относительно вертикальной оси. При таком конструктивном решении поперечные кромки гофрированных пластин при их выпучивании не встречают противодействия со стороны опорных элементов. Упругая заделка поперечных кромок, близкая к жесткому защемлению, обеспечивалась ребрами замкнутого прямоугольно-кольцевого сечения, образованными из швеллеров № 10 и стальных плаатин толщиной 8 ммм Отсеки с трапецеидальными гофрами обозначены индексом В.

Следует отметить, что опорный контур гофрированных пластин в опорных отсеках изгибаемых образцов является жестким из плоскости в соответствии с принятым в теории допущением. Правильность такого допущения подтверждена экспериментально при испытании геометрически подобной модели галереи.

В таблице 3,1 приведены значения цилиндрических жесткостей изгиба гофрированных пластин отсеков группы А и группы В. Толщина листа гофрированной пластины измерялась микрометром с точностью О,01 10 " м, а размеры одного гофра измерялись штангенциркулем с точностью 0,1 «Ю 3м. вычислить поперечную силу и критические касательные напряжения для возможности сравнения с теоретическими критическими напряжениями (о вычислении экспериментальных критических касательных напряжений будет сказано в 3.4)) - определить механические характеристики материала гофрированных отсеков группы В.

Отметим, что максимальные нормальные напряжения, определенные по среднему значению момента в пределах отсека, для всех случаев не превышали 0,3% от критических напряжений плоского изгиба этого отсека. Это обстоятельство послужило основанием считать, что гофрированные отсеки находились только под действием сдвигающих усилий.

Испытания проводились в механической лаборатории ЛИСИ имени проф. Н.Н.Аистова на семиштемпельной 140 тонной машине. Образцы с гофрированными отсеками группы А нагружались четырьмя домкратами, установленными в пролете 4 н. Образцы с гофрированными отсеками группы В устанавливались в семиштемпельную машину так, чтобы один из отсеков находился за шарнирной опорой, а второй отсек испытжвал сдвигающие усилия от нагружения образца пятью домкратами, установленными под вертикальными реб рами. После испытания одного отсека каждый образец разворачивался на 180 относительно вертикальной оси и снова устанавливался в семиштемпельную машину для испытания другого отсека.

Нагрузка прилагалась ступенями, число которых доходило до 30. На каждой ступени индикаторами измерялись деформации гофрированных пластин из плоскости и вертикальные перемещения поперечных кромок гофрированных пластин друг относительно друга, При приближении к ожидаемой критической нагрузке нагружение производилось малыми ступенями по 50 кг, равными цене одного деления шкалы манометра пресса. Это позволяло с достаточной точностью определять величину критической нагрузки (момент потери устойчивости) по показаниям индикаторов и манометра,

Выбор оптимальных параметров трапецеидального гофра

Следует отметить, что при одинаковом отношении длины периметра d,,r к шагу гофра dr более выгодным будет гофр с большей высотой hr . Однако, увеличение высоты ограничивается местной устойчивостью элементов, составляющих гофр.

Пусть гофрированная пластина имеет определенную длину - , толщину листа Г и количчство гофров вдоль стороны " V и равное я , Оптимальные соотношения между элементами гофра определим из следующей постановки задачи: при заданном усилии в плоскости пластины и максимальном критическом напряжении отношение площади проекции гофрированной пластины в площади ее поверхности должно быть максимальным.

В нашей постановке гофр будет иметь оптимальные параметры при максимальном значении ширины гофрированной пластины , и, следовательно, при максимальном значении kt , определяемого выражением (4,8). Исследуем выражение (4.8). Первый сомножитель представляет "собой критический коэффициент, зависящий от параметров ft (2.12) и J (2.13), и определяемый по таблицам 2.1 2,6. Из таблиц видно, что изменение параметра $ъ широком диапазоне от 10 до со (охвттывающем практически любой профиль) незначительно влияет на коэффициент Ссг , Поэтому с небольшим допущением можно считать, что максимальное значение коэффициент Ссг приобретает только при максимальном значении параметра fi , который можно записать слеуующим образом где n - количество гофров вдоль стороны пластины " " (в нашем случае принято постоянным).

Максимальное значение коэффициент Ссг получает тогда, когда становится максимальным выражение что, как видно иа (4.8), совпадает со вторым сомножителем и одновременно дает максимум всего выражения (4.8) и, следовательно, оптимальные параметры трапецеидального гофра.

Учитывая зависимость между элементами гофра (рис. 4.1), выражение (4.10) представим в следующем виде

Отыскание максимального значения к з аналогично приведенному выше. Трапецеидальный гофр изгибаемой гофрированной пластины будет иметь такие же оптимальные размеры, что и при чистом сдвиге, определяемые по (4.16).

В случае равномерного сжатия гофрированной пластины по поперечным кромкам критические напряжения определяются по известной формуле (I.ІІ) /88 /, которая может быть легко приведена к виду аналогичному (2.46). Следовательно оптимальные параметры трапецеидального гофра так же определяются зависимостями (4.16).

Рекомендации по расчету

Профиль гофров подбирается из условий прочности,, обеспечения местной устойчивости отдельных элементов (граней) гофров и общей устойчивости гофрированных пластин между ребрами поперечных рам. Наибольшую экономию можно получить при использовании гофрированных пластин с оптимальными размерами трапецеидального го(Ц а (4.16). Такие пластины с высотой формовки гофра до 180 мм из заготовки толщиной 3t4 мм и шириной до 1500 мм могут изготовляться на действующем агрегате завода "Запорожсталь". При наличии фондов предприятие-потребитель может заказать необходимый профиль, исходя из минимальной массы монтажной партии /98 /,

Грани трапецеидальных гофров рассматриваются как длинные шарнирно опертые пластинки. Критические напряжения местной потери устойчивости определяются: Для гофрированной пластины опорного отсека стенки галереи критические касательные нацряжевия с учетом упругой заделки аоверечных кромок на вертикальных ребрах определяется по формуле ?сг = hlr tlr (4.22) Критический коэффициент Ссг находится по таблицам 2.1-2.6 в зависимости от величины упругой заделки (2.8), параметров (2.12) и / (2.13).

Критические норм»»» напряжения изгибаемоі. голован-ной пластины среднего отсека стенки галереи с учетом упругой заделки поперечных кромок на вертикальных ребрах определяются по формуле

Пит ZV/ Критический коэффициент or находится по таблицам 2.7-2Д2» При проверке устойчивости промежуточных отсеков стенок галерей, где одновременно действую момент и поперечная сила, можно воспользоваться теоремой П.Ф.Папковича о выпуклости пограничной поверхности /SJ /.

Применительно к отсекам крыши галереи устойчивость равномерно сжатой шарнирно опертой по всем кромкам гофрированной пластины проверяется по формуле (I.II).

Согласно IS8 1% пр определении критических напряжений следует учитывать упругопластическую область работы материала Если истинная диаграмма о-ё « не известна, то следует использовать единую унифицированную диаграмму, принятую при расчетах на устойчивость в нормативной литературе и приведенную ъ I 73 / По этой диаграмме находится следующие параметры

Похожие диссертации на Предельные состояния гофрированных пластин в конструкциях пролетных строений цельнометаллических транспортерных галерей