Введение к работе
Стержневые системы из трубчатых элементов с применением клесфаперлых труб іши сшггетических материалов позгодягат возводить здания и сооружешш в короткие сроки в тгдапюдостугокых и сейсмических районах благодаря малому весу, простоте монтажа, вариабельности в сочетавши с другими конструкциями из древесины и синтетических материалов. Высокая химическая, стойкость материала конструкция фермы позволяет использовать их в агрессивных средах для перекрытия складов и цехов химического производства.
Конструкции узлов, весьма существенно влияют на местное распределение напряжений и деформаций, создавал сложную картину напряженно-деформированного состояния. Изменяя жесткости соединяемых элементов и конструкционные узлы можно в значительной степени регулировать поле напряжений добиваясь более благоприятного их распределения для обеспечения необходимой несущей способности и долговечности.
Регулирование напряжений, связанное с рациональным проектированием, может быть достигнуто при условии развития эффективных и, в первую очередь, аналитических методов расчета, допускающих их быструю реализацию относительно доступными вьгшеллтельньгдш средствами типа персональных компьютеров.
Имеющие распространение в настоящее время численные и численно-аналитические методы приводят, как правило, к приближенной, весьма сглаженной картине напряженно-деформироваїшого состояния вблизи локальных воздействий.
Иные возможности дает применение аналитического метода, основанного на использовании специальных разрывных функций. При этом за счет выделения особенностей удается построить решения в радах, одинаково быстро сходящихся как вблизи сингулярных точек, так и вблизи зоны континуума.
Это, в свою очередь, дозволяет эффективно реализовать предполагаемые варианты конструктивных усовершенствований, связанных с максимальным использованием прочностных характеристик материала. Подученные на основе аналитического решения простые расчетные формулы позволяют в считанные секунды реализовать расчеты для различных конструктивных вариантов при назначении необходимых размеров.
Это подтверяздает актуальность темы диссертации, посвященной разработке метода расчета, и на его основе совершеиствоваши конструкций ферм из трубчатых элементов с различными вариантами узловых соединений.
Научная новизна представленной диссертации состоит в том, что на основе применения аппарата специальных разрывных функций разработана методика расчета прочности и деформативности ферм из трубчатых элементов, учитывающая локальные напряжения в зонах жестких узловых соединений. Данная методика проверена на экспериментах и сопоставлена с данными дру пк исследователей. Разработана программа расчета на ЭВМ на основе этой методики. Даны практические рекомендации по совершенствованию конструктивных решений узловых соединений для массового строительства и различных климатических н сейсмических условиях арабских стран.
Практически ценность состоит в том, что на основании анализа большого числа вариантов расчета ферм с различным сочетанием конструктивных параметров предложены более экономичные варианты ферм из трубчатых элементов с применением синтетических материалов и клеефанерных труб.
Результаты исследований использованы Министерством строительства Сирийской Ресггублики при проектировании общественных сооружений.
Новые научные результаты, полученные лично автором:
впервые на основе применения разрывных функций получено удобнее для практической реализации аналитическое решение задачи о местном напряженном состоянии трубчатого элемента вблизи узловой зоны;
разработан алгоритм расчета ферм с учетом жесткости соединяемых элементов, юнетруктшшых особенностей узлов, включая вариант заполнения узлов полимерными материалами;
в результате многочисленных расчетов проведен анализ напряженно-деформированного состояния соединений фермы, позволяюгций оценить влияние их на работу конструкции. Данная методика учитывает различные граничігьге условия и сочетается с расчетом общего напряженно-деформированного состояния. Это позволяет оцешіть прочность и деформативность всей инструкции на основе простых алгоритмов расчета и, следовательно, быстро реализуемых программ.
— выполнены экспериментальные исследования, подтверждающие
достоверность полученных теоретических результатов.
Апробация работы. По теме диссертации опубликованы 2 научные статьи. Отдельные части работы в процессе ее выполнения докладывались на 54, 55 научных конференциях Санкт-Петербургского архитектурно-строительного университета, на научных семинарах кафедры конструкции из дерева и пластмасс СПбГАСУ
Объем работы. Диссертация состоит из 144 страниц машинописного текста, 23 рисунков, 4 таблиц, 207 наименований использованной литературы. Автор приносит искреннюю благодарность доценту кафедры
конструкций из дерева и пластмасс СПоГЛСУ В.Д. Попову за консультации и ценные советы при проведении экспериментальных исследований.