Вплив початкового напруженого стану на несучу здатність сталевих двотаврових стержнів

6. Результати роботи використовуються у навчальній та науково-дослідній роботі кафедри будівельних конструкцій ДГМI, ввійшли в підготовлений за участі автора навчальний посiбник «Розрахунок і проектування металевих конструкцій на основі двотаврiв iз заданими полями початкових напружень», а також у практичні «Рекомендації по розрахунку і застосуванню стислих металевих стержнів і пластин, що мають поля початкових напружень».

 

 

Голоднов А. И., Хвортова М. Ю. Расчет и проектирование элементов металлических конструкций на основе двутавров с заданными полями начальных напряжений: Учебное пособие. – Алчевск: ДГМИ:, 1997. – 116 с. (Автор розробила розділи 1, 2, додатки 1, 5; розділи 3, 5, 6, 10 розроблені в співавторстві з науковим керівником).

Голоднов А. И., Хвортова М. Ю. Метод «провокаций» в строительной механике и его реализация с помощью преднапряжения локальными термическими воздействиями: сб. науч. тр. – Т. 2. – Донецк-Макеевка: ДГАСиА, 1996. -С. 79-80. (Автором розроблена обчислювальна програма).

Голоднов А. И., Хвортова М. Ю. Использование практических методик определения несущей способности сжатых стержней с учетом имеющихся полей начальных напряжений: сб. науч. тр. -Т. 1. – Донецк -Макеевка: ДГАСиА, 1997. – С. 65-67. (Автором на основі проведеного експерименту розроблені пропозиції щодо врахування впливу початкового напруженого стану на несучу здатність двотаврових стержнів).

Голоднов А. И., Иванов А. П., Хвортова М. Ю. Методика экспериментального определения начальных напряжений в поясах двутавров при преднапряжении ЛТВ: сб. науч. тр. -Т. 1. – Донецк-Макеевка: ДГАСиА, 1997. – С. 68-69. (Автором встановлена послідовність прведенняння операцій при визначенні початкового напруженого стану).

Хвортова М. Ю. Результаты определения начальных напряжений в сечениях составных и прокатных двутавров при преднапряжении ЛТВ: Сб. науч. тр. ДГМИ. Вып. 7. -Алчевск: ДГМИ, 1998 – С. 122-126.

Жданова И. В., Хвортова М. Ю., Голоднов А. И. Экспериментальное определение выгибов металлических балок, имеющих поля начальных напряжений: Сб. науч. тр. ДГМИ. Вып. 7. -Алчевск, ДГМИ: 1998 – C. 133-136. (Автор виконала попередні напруження локальними термічними впливами).

Голоднов А. И., Хвортова М. Ю. Численные исследования сжатых стальных двутавровых стержней, имеющих поля начальных термических напряжений: сб. науч. тр. ДГМИ. Вып. 8. – Алчевск: ДГМИ, 1998. – С. 181-183. (Проведення математичного експерименту).

Рекомендации по расчету и применению сжатых металлических стержней и пластин, имеющих поля начальных напряжений /Голоднов А. И., Хвортова М. Ю. ; Донбас. горно-металлург. ин-т – Алчевск, 1996. – 63 с. : 21 ил. – Библиогр. : 32 назв. – Рус. – Деп. в ГНТБ Украины 11. 11. 96, N 2185 – УК 96. (Автором розроблені розділ 3, додатки 1, 3. Розділи 2, 5 розроблені в співавторстві з науковим керівником).

Голоднов А. И., Набоков И. И., Хвортова М. Ю. Методика определения несущей способности центрально сжатых стержней, предварительно напряженных ЛТВ/»Новые методы расчета, материалы и технологии в строительстве». – Алчевск: ДГМИ, 1993. -С. 85-91. (Автором розроблена обчислювальна програма визначення несучої здатності стислих стержнів).

Голоднов А. И., Хвортова М. Ю. Методика изготовления и испытаний сжатых стержней, предварительно напряженных локальными термическими воздействиями/ «Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчета конструкций в новых экономических условиях». – Сумы, 1994. – С. 285-286. (Автором виконано проектування експериментальних зразків).

Хвортова М. Ю. Методика изготовления и испытаний предварительно напряженных ЛТВ стержней из спаренных уголков /VI Украинская научно-техническая конференция «Металлические конструкции» (г. Николаев. 1-4 октября 1996 года) : Тезисы докладов. – Киев-Николаев, 1996. – С. 67-68.

 

Дисертацiя присвячена розробцi методики оцiнки напружено-деформованого стану сталевих двотаврових стержнiв, на всiх стадiях навантаження, в тому числi i в закритичнiй областi. Оцiнка проводиться з урахуванням полiв початкових напружень, якi є в перерiзах. Деформування стержнiв розглядається в площинi найменшоi жорсткості. З використанням математичного єксперименту визначена область рацiонального використання розроблених методик розрахунку i наведенi пропозицiї щодо спрощеного розрахунку з урахуванням рекомендованих Нормами методик з поправкою на вплив полiв початкових напружень рiзних видiв.

Ключовi слова: несуча здатність, двотавровий стержень, початковi напруження, засіб розрахунку.

 

Thesis is denoted development of strategy of evaluation tense-deformed condition steel double-tee shanks, on all stages loading, including work in post – critical area. Evaluation is produced with provision for available in sections of floors initial voltages. Deforming an shanks races least acerbity in planes of. With using a mathematical experiment is determined area of rational using the developping strategies of calculation and given offers on simplified calculation with use recommend Rates of strategies with the correction for the influence of floors of initial voltages of different types.

Key words: carrier an ability, double-tee shanks, initial voltages, method of calcuiation.

Хвортова М. Ю. Влияние начального напряженного состояния на несущую способность стальных двутавровых стержней. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 23. 01 – строительные конструкции, здания и сооружения. – Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, Днепропетровск, 1999.

Целью работы является определение степени влияния полей начальных напряжений, обусловленных термическими воздействиями, на несущую способность сжатых стальных двутавровых стержней; разработка методики расчета несущей способности сжатых стержней, имеющих в сечениях поля начальных напряжений и подготовка практических рекомендаций по расчету.

Во введении дано обоснование актуальности проблемы, приведены общая характеристика работы, положения, выносимые на защиту, практическое значение и реализация полученных результатов.

В первом разделе приведен обзор теоретических и экспериментальных исследований полей начальных напряжений, возникающих в процессе сварки и резки металла. Проанализированы работы Н. О. Окерблома, В. А. Винокурова, Г. А. Николаева, В. С. Игнатьевой, Л. М. Лобанова и др., в которых изложены основные положения теории расчета сварных металлоконструкций. Кроме этого, дан анализ развития методов расчета стержней, в т. ч. и с начальными напряжениями (работы Л. Эйлера, Ф. С. Ясинского, Ф. Энгессера, Ф. С. Шенли, А. В. Геммерлинга, С. Д. Лейтеса, Г. Е. Бельского и др.).

Отмечено, что влияние полей начальных напряжений на последующее деформирование стержней может быть неоднозначным, т. е. может как увеличивать, так и уменьшать критическую нагрузку на стержень.. На основе анализа современных методов расчета металлических конструкций сделан вывод о целесообразности проведения исследований с целью создания методики расчета несущей способности сжатых двутавровых стержней, деформирующихся в плоскости наименьшей жесткости, с учетом влияния полей начальных напряжений

Во втором разделе разработаны методика определения начального напряженно- деформированного состояния составных и прокатных двутавровых стержней, имеющих поля начальных напряжений, и методика оценки несущей способности и деформативности сжатых с различными эксцентриситетами стержней, с учетом имеющихся в сечениях полей начальных напряжений. Методики базируются на общих принципах и допущениях, принятых в механике деформируемых тел, и позволяют определять параметры деформируемого стержня (опорные точки диаграммы «нагрузка-прогиб») на всех стадиях нагружения, в том числе и в закритической области.

В третьем разделе приведены результаты экспериментальных исследований полей начальных напряжений в сварных и прокатных двутаврах. Была разработана методика экспериментального определения начальных деформаций и напряжений, обусловленных локальными термическими воздействиями на кромках поясов, в сечениях двутавров. Кроме этого, было проведено сравнение результатов экспериментальных исследований, выполненных как автором работы, так и другими исследователями, по определению полей начальных напряжений в сечениях стальных двутавровых стержней, вызванных термическими воздействиями, с данными расчетов по разработанным алгоритмам. Результаты сравнений свидетельствуют о достаточно близком совпадении опытных и вычисленных параметров напряженно – деформированного состояния.

В четвертом разделе приведены результаты численных исследований сжатых стержней, имеющих поля начальных напряжений. Проведен специальный математический эксперимент, позволивший определить область рационального применения разработанной методики расчета и дать предложения по упрощенному расчету с использованием рекомендованных нормами методик с поправкой на влияние полей начальных напряжений разных видов.

Ключевые слова: несущая способность, двутавровый стержень, начальные напряжения, метод расчета.