Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время во многих странах, в том числе и африканских, значительная часть средств от общего объема капитальных влозений направляется на техническое перевооружение и реконструкцию действующих предприятий. Реконструкция всегда связана с обследованием и оценкой технического состояния строительных конструкций, зданий и сооружений. Накапливаемые в процессе изготовления,,транспортирования, монтажа и эксплуатации всевозможные дефекты и повреждения конструкций могут оказывать существенное влияние на их несущую способность. Наиболее характерными дефектами стержневых металлических конструкций.являются расцент-ровка узлов, внецентренноеприлояение нагрузки, пространственное искривление оси элементов, местные погнутости стенок и полок и др.
Накопленный многолетний опыт эксплуатации строительных конструкций зданий и сооружений свидетельствует о том, что действующие' нормативные документы в большей части не содеркат соответствующих методик расчета. Имеющиеся рекомендации в значительной степени не охватывают весь комплекс факторов, который могет оказывать существенное влияние на несущую способность. Следствием этого являются случаи отказов- в работе отдельных элементов, приводящие к авариям конструкций;
Выявление резервов несущей способности стержневых элементов эксплуатируемых металлоконструкций и предотвращение возможных отказов могут быть достигнуты только на оснозе максимального приведения расчетных моделей к действительным условиям работы.
Имеющиеся в этой области немногочисленные исследования затрагивают лишь частные случаи учета дефектов и повреадений, позволяющие провести проверку прочности и устойчивости либо только с мест-
-4- ' ными, либо только с общими геометрическими несовершенствами.
В эксплуатируемых конструкциях, как показал опыт их исследования, в одной и том же стержневом элементе могут присутствовать одновременно дефекты и повреждения как общего, так и местного характера. '
Только в работах Г.И.Белого и Н.Г.Сотникова учитывалось одно-временное действие указанных факторов. Однако в этих работах исследовались, преимущественно стержни из спаренных уголков, полученные ими результьш не могут быть распространены на другие стержневые элементы. '
Данная работа посвящена разработке алгоритмов и программе расчета с последующей экспериментальной проверкой полученных результатов, а также созданию инженерной методики расчета на прочность и пространственную устойчивость стержневых элементов из одиночных равнополочных и неравноподочных уголков, (стержни решетки колонн, ферм, опор ЛЭП,других конструкций),имеющих общие и местные дефекты и повреждения. '.."'
Работа выполнялась в соответствии с планами:
- научно-исследовательских работ ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко и
. УкрИШИПСК в развитие предложений СНиПпо методике расчета элементов стальных конструкций;
- программы "Строительство", по разделу совершенствования мето
дов и средств реконструкции зданий и сооружений;
- НИР кафедры металлических конструкций и испытаний сооружений
СПбИСИ "Совершенствование конструктивных форм, методов расчета и
оценки надежности.конструкций". .' '
Іієльр работы является разработка алгоритмов расчета на прочность и пространственную устойчивость стержней из одиночных уголков, имекщих общие и местные дефекты и повреждения, а также по-
строенив инженерной методики расчета с введением новых данных, ха- растеризующих влияние этих дефектов на несущую способность.
Научную новизну работы составляют:
алгоритм расчета на прочность стераней из одиночных уголков, имеющих местные ослабления в виде краевого выреза части одной полки;
результаты численных исследований, представленные в безразмерных параметрах в виде таблиц коэффициентов, характеризующих влияние повреждений на прочность;
алгоритм расчета на пространственную устойчивость стержней из одиночных уголков, имеющих общие и местные дефекты и ловреяде-ния;
результаты численных исследований, представленные з безразмерных параметрах в виде таблиц коэффициентов двух типов, учитывающих соответственно влияние пространственных деформаций оси в сочетании с наличием дзухосного эксцентриситета продольной оси и постных повреждений;
экспериментальные данные пространственных деформаций и устойчивость внецентренно-сжатых стершей из одиночных уголков, имеющих искривление оси и местное ослабление в виде вырезов и погибай полки. : '
Достоверность результатов исследования определяется использованием хорошо апробированных методов расчета и хорошим согласованием теоретических результатов с данными эксперимента.
Практическая ценность работы заключается в разработке инженерной методики расчета на прочность и пространственную устойчивость в форме, используемой в нормах проектирования многих государств, с' введением новых данных,;' характеризующих влияние общих и
:6-
месгных дефектов и повреждении. Новые результаты инженерной методики получены на базе разработанных алгоритмов и программ расчета, построенных в безразмерных параметрах, которые также самостоятельно могут быть испол'-зованы в механизированных расчетах.
Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы, представленные инкенэрной методикой расчета с введением новых данных по прочности и пространственной устойчивости в виде коэффициентов, хара-теризующих влияние общих и местных дефектов и повреждения стеркней из одиночных уголков, приняты к внедрению "ЦНИИПро-ектстальконструкция", ГОИ "Денпроектстальконструкция", "Реыстрой-проект" и другими организациями
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на 47, 48, 49- й научных конференциях профессорско-преподавательского состава Санкт-Петербургского инженерно-строительного института (С.-Петербург, 1990, 1991 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы две работы.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и списка литературы. Общий объем работы.составляет 171 страниц, из них 100 страниц машинописного текста, 49 рисунков и-22 таблиц. Список литературы состоит из 128 наименований, из них-114 на русской языке.