Работа узлов бесфасоночного складчатого покрытия с поясами пятигранного составного профиля
На правах рукописи
МЕЛЁХИН ЕВГЕНИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ
РАБОТА УЗЛОВ БЕСФАСОНОЧНОГО СКЛАДЧАТОГО
ПОКРЫТИЯ С ПОЯСАМИ ПЯТИГРАННОГО СОСТАВНОГО
ПРОФИЛЯ
Специальность 05.23.01. - Строительные конструкции,
здания и сооружения
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Томск 2003
Работа выполнена в Томском государственном архитектурно-строительном университете
Научные руководители: кандидат технических наук, доцент
К.А. Ерохин
доктор технических наук, доцент
Копаница Д.Г.
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,
академик МАН ВШ
Картопольцев В.М.
кандидат технических наук, доцент
Подшивалов И.И.
Ведущая организация: ВОГТЕХПРОЕКТ г. Томск
Защита состоится 26 декабря 2003 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д. 212.265.01 в Томском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 634003 г. Томск, пл. Соляная,2, ауд. 307/5
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Томского государственного архитектурно-строительного университета
Автореферат разослан 25 ноября 2003 г.
Ученый секретарь диссертационного
совета д.т.н., профессор Скрипникова Н.К.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Применение пятигранного профиля составного сечения в качестве неразрезных поясов складчатых конструкций представляется новым и весьма эффективным средством формообразования пространственно-стержневых систем покрытий. Сдерживающим фактором использования пространственно-стержневых систем с неразрезными поясами является практическая неизученность вопросов проектирования бесфасоночных узлов сопряжения. Широкое применение складчатых систем должно быть обеспечено возможностью их проектирования на основе доступных методов расчета. Разработка инженерных методов расчета сопровождается значительным объемом экспериментальных и теоретических исследований, предполагающих детальное изучение напряженно-деформированного состояния узлов. При этом необходимо обеспечить выполнение конструктивных требований, учитывающих расцентровку узла и податливость граней формообразующего профиля складчатой системы.
Создание надежного и эффективного метода расчета прочности узловых сопряжений пространственных складчатых конструкций актуально и востребовано практикой проектирования строительных конструкций.
Работа выполнена в рамках тематического плана научно-исследовательских работ Томского государственного архитектурно-строительного университета при поддержке гранта 98-21-1.7-21 в области архитектуры и строительных наук.
Целью диссертационной работы является исследование напряженнодеформированного состояния и разработка метода расчета бесфасоночных узлов складчатых конструкций с пятигранным сечением пояса.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследований:
- разработать и обосновать конструкцию узлов складчатого покрытия в зависимости от пролета и действующей нагрузки;
- обосновать расчетную модель узлов сопряжения с учетом особенностей работы пятигранного сечения пояса и примыкаюших раскосов;
- выполнить численные расчеты для определения напряженно-деформированного состояния и особенностей деформирования конструкции бесфасоночных узлов складчатого покрытия;
- провести экспериментальные исследования узлов сопряжения складчатой конструкции и установить особенности влияния геометрических характеристик узловых сопряжений на напряженно-деформированное состояние исследуемых узлов;
- провести сопоставление результатов расчета и эксперимента и дать рекомендации по конструированию узлов сопряжения складчатой конструкции с пятигранным сечением верхнего пояса.
Научная новизна работы:
1. Получена совокупность математических соотношений, адекватно характеризующих напряженно-деформированное состояние узлов сопряжения бесфасоночной складчатой конструкции с формообразующим стержнем пятигранного профиля.
2. Установлено, что в складчатой системе примыкание раскосов в узле можно рассматривать как шарнирное, так как при сравнении сочетаний основных силовых факторов в узле с жестким примыканием раскосов возникает погрешность до 1,5 % в сторону увеличения значений.
З. Установлено, что расцентровка узлов приводит к снижению величины расчетного момента в неразрезном поясе складчатой конструкции при увеличении просвета между раскосами и, наоборот, при уменьшении разбежки раскосов происходит его увеличение.
Практическая значимость работы и реализация ее результатов
Выполнена классификация бесфасоночных узловых сопряжений по характеру примыкания элементов раскосной решетки к неразрезному поясу складчатой конструкции. Разработан метод расчета бесфасоночных узлов сопряжения. Даны рекомендации по проектированию складчатых конструкций с использованием формообразующего стержня пятигранного профиля.
Результаты работы внедрены в проектно-конструкторской фирме ВОГТЕХПРОЕКТ г. Томска и используются при разработке новых и модернизации существующих пространственных конструкций покрытия. Материалы диссертационной
работы используются в учебном процессе кафедры металлических и деревянных конструкций ТГАСУ и на факультете повышения квалификации при переподготовке инженеров-строителей.
Достоверность полученных результатов обеспечена корректным использованием основных положений теории составных стержней и пластин и современных методов проведения эксперимента с применением метрологически аттестованных измерительного оборудования.
Автор защищает
- совокупность научных положений и закономерностей, являющихся основой
для расчета бесфасоночных узловых сопряжений складчатой конструкций с
использованием формообразующего стержня пятигранного профиля;
- расчетную модель конструкции бесфасоночного узлового сопряжения;
- результаты экспериментальных исследований, отражающие особенности
деформирования узловых сопряжений с поясом пятигранного сечения и геометрические изменения пространственной системы.
Апробация работы
Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены
на VII Украинской научно-технической конференции «Металлические конструкции» (г. Днепропетровск, Украина, 2000 г.), на 58-ой научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава с участием представителей строительных, проектных и научно-исследовательских организаций (г. Новосибирск, НГАСУ, 2001 г.); на 2-ой Международной конференции «Архитектура и строительство» (г. Томск, ТГАСУ, 2002 г.); на Международной научно-технической конференции «Современные проблемы совершенствования и развития металлических, деревянных. пластмассовых конструкций в строительстве и на транспорте» (СамГАСА, РАТ, Самара, 2002), на научных семинарах кафедры металлических и деревянных конструкций Томского государственного архитектурно-строительного университета (2000, 2001, 2002, 2003 гг.). В полном объеме диссертационная работа докладывалась на объединенном научном семинаре кафедр «Металлические и деревянные конструкции», «Мосты и сооружения на дорогах», «Железобетонные и каменные конструкции>,, «Строительная механика», «Основания, фундаменты и испытания сооружений»
Томского государственного архитектурно-строительного университета (г. Томск, 2003г.)
Публикации
Результаты теоретических исследований и экспериментальных данных отражены в шести научных публикациях и описаниях двух патентов, одной заявки на изобретение и одной заявки на полезную модель, по которой получено положи тельное решение.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка
литературы из 123 наименований. Общий объем работы 151 страница, в том числе
135 страницы основного текста, включающего 88 рисунков и 3 таблицы.
Работа выполнена на кафедре металлических и деревянных конструкций
Томского государственного архитектурно-строительного университета.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновывается актуальность темы и приводится общая
характеристика работы.
рассмотрены существующие конструкции узловых сопряжений пространственно-стержневых систем покрытий, их достоинства и недостатки. Представлена классификация пространственно-стержневых конструкций по типу отправочных элементов и по видам узловых сопряжений.
В обзоре рассмотрены экспериментально-теоретические исследования работы узлов сопряжения поясов с раскосами. Этой проблеме посвящены работы:
Абаринова А.А., Балдина В.А., Бирюлева В.В., Брудки Я., Гарфа Э.Ф., Гуковой М.И., Демидова Н.Н., Ильясевича С.А., Иммермана А.Г., Казарновского В.С,, Кекса Г.И., Ковтуненко В.А., Козьмина Н.Б Кузнецова А.Ф.. Кузьменко С.М., Левенсона Я.С., Левитанского И.В., Лукьяненко Е.П., Мелкумяна Б.С., Мурашко Н.Н., Муханова К.К., Мухортова М.Н., Новикова В.И., Попова В.С., Решетникова Б.П., Ривкина А.М., Севрюгина В.В., Соболева Ю.В., Спснглера И.Е., Сургучсва В.Д., Тесленко Г.В., Хлебородова В.П., Цетлина Б.С., Чернова И.Н., Шсйнфельда И.М.
Рассмотрены методы расчета бесфасоночных узлов из круглых и прямоугольных труб. Методы расчета узлов из круглых труб разработаны в ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. В основу этих методов положены принципы построения поверхностей взаимодействия предельных областей несущей способности в n-мерном пространстве, где n - число элементов, сходящихся в узле и нагруженных продольными силами. Уравнения, описывающие поверхность взаимодействия, характеризуют соотношения между совокупно действующими усилиями в элементах узла в его предельном состоянии. Основным критерием прочности узла служит полное усилие в каждом из элементов, образующих узел, соответствующее предельному состоянию стенки трубы. При этом учитывается влияние всех смежных примыканий и продольных сил в поясе на его несущую способность в зоне узла.
Методика расчета узлов из прямоугольных труб, отличается тем, что она
основана на приложении теории расчета пластин по предельному равновесию (в
кинематическом варианте).
Вторая глава посвящена рассмотрению особенностей конструктивных решений узлов складчатых конструкций с поясами пятигранного профиля и их параметрическому описанию. Рассматриваются основы компоновки пятигранного сечения, составленного из швеллера и уголка, и его ориентации в пространстве для формообразования складчатых систем. Порядок выбора профилей швеллера и уголка для образования пятигранного сечения описывается основным компоновочным условием, которое определяется размерами швеллера и уголка с двумя ограничениями. Согласно первому ограничению обеспечивается отсутствие возможности провала уголка в полость швеллера. Второе ограничение обеспечивает отсутствие возможности обхвата швеллера перьями уголка.
На рис. 1 показаны общие геометрические размеры пятигранного сечения. где: hпс - высота пятигранного сечения; hшв - высота швеллера; bшв - ширина полки швеллера: bуг - ширина полки уголка; Ус - расстояние от центра тяжести составного сечения до грани швеллера пятигранного профиля.
Систематизация выявленных особенностей конструирования узловых сопряжений позволила провести классификацию конструкций узлов, основанную на характере примыкания раскосов. Эта классификация показана на рис. 3.
Перьевая группа представляет сопряжения, в которых возможно создание центрированных узлов, в то время как обушковая группа представлена решениями, в которых практически невозможно создать центрированный узел из-за существования эксцентриситетов в плоскости сечения пятигранного пояса.
Использование решений с различными видами примыкания раскосов позволяет несколько облегчить центрирование узлов из плоскости сечения пояса. Выбор примыкания обусловлен размером пятигранного сечения, профилями уголковых раскосов и конструктивными требованиями по размещению.
Статический анализ конструкций складчатых покрытий пролетом от 12 до 24 м включительно с градацией пролета через 3м позволил выявить взаимосвязь для определения действующего значения максимального продольного усилия в верхнем поясе для четного (1) и нечетного пролетов (2):
г де: М - балочный момент для участка складчатой системы, включающего один неразрезной пояс;
h0 - высота конструкции, расстояние между верхними и нижними
поясами (1,5 м);
Li - пролет складчатой конструкции, м.
При этом установлено, что расчет бесфасоночной складчатой системы может проводиться по шарнирной схеме узлов сопряжения пояса и раскосов, так как при сравнении сочетаний основных силовых факторов с жесткой схемой дает погрешность 1% в сторону увеличения значений.
Соотношение максимального и минимального значений продольного усилия в панелях верхнего пояса в зависимости от пролета представлены на рис. 4.
Формирование пространственно-стержневой конструкции производится за счет постановки раскосной решетки из одиночных уголков. Поэтому основные компоновочные преобразования связаны с геометрическими особенностями раскосов из одиночных прокатных уголков. Сложности в образовании узлов пространственно-стержневых систем с неразрезными поясами обусловлены пространственным положением раскосов и особенностями при осуществлении их примыкания.
Для образования узлового сопряжения раскос уголкового профиля с одной стороны подвергается одному косому резу щеки, а с другой стороны -. такому же косому резу щеки с одним прямым резом полки, которая затем и определяется как носок или пятка в зависимости от вида сопряжения.
Конструкции узлов имеют ряд характеризующих признаков определяющих их особенности. При компоновке пятигранного составного сечения к одному швеллеру могут примыкать уголки с различной толщиной полок, что не противоречит
основному компоновочному условию, однако отражается на изменении геометрических характеристик составного сечения. Для разных пятигранных профилей значение площади сечения может увеличиваться на 45%, момента инерции - на 34%, момента сопротивления - на 51%. Происходит увеличение соотношений ядровых расстояний в сторону сечения поясного уголка до 40%. Полки поясного уголка помимо воздействий, обусловленных восприятием усилий пояса, должны также препятствовать воздействиям, передающихся штампами примыкающих встык раскосов. То есть работа полки по восприятию действующих на нее силовых факторов производится как в плоскости грани, так и из ее плоскости. Определяющими параметрами, характеризующими работу грани полки, служат площадь сечения (Anyr = bnyr tnyr). отношение ширины полки к ее толщине ( bnyr / tnyr ),характеризующей тонкостенность грани. Отношение полки раскосного уголка, расположенной в плоскости пятигранного сечения, к ширине полки поясного уголка ( bpyr / bnyr ), которое также как отношение конструктивного зазора к размеру полки поясного уголка ( sk / bnyr ). обладает значительным влиянием на работу полки под действием нагрузки, приложенной в виде штампа. Также необходимо учитывать соотношение толщины полки раскосного уголка к толщине полки поясного уголка ( tpyr / tnyr ). Основные геометрические характеристика конструкций узлового сопряжения для рядового узла показаны на рис. 5., для опорного узла - на рис. 6.
Третья глава посвящена выбору и обоснованию расчетной модели конструкции узлового сопряжения и методам его исследования.
Стержневая конструкция складчатого покрытия представлена глобальной расчетной системой относительно локальной расчетной схемы конструкции узла Расчетная схема складчатого покрытия показана на рис. 7. и представляет собой пространственную стержневую систему.
Сходящиеся усилия в рассматриваемом узле глобальной системы рассматриваются как активные внешние силы, действующие на локальную систему
конструкции узлового сопряжения.
На рис. 8 показаны расчетные схемы пластинчатой модели центрального,
промежуточного и опорного узлов сопряжения. Конструкцию бесфасоночных
узлов составляют прокатные профили с выраженными плоскими гранями. Плоскости граней перьев уголков, полок, стенки швеллера с некоторыми допущениями представляются в виде пластин. что позволяет описать конструкцию бесфасоночного узла пространственной системой сочлененных пластинок.
Метод конечного элемента позволяет описать расчетную модель данного узла в виде системы сопрягающихся пластин, где в свою очередь, каждая пластина, разбивается на сетку элементарных пластинчатых конечных элементов.
Основные условия, определяющие формирование пластинчатой модели конструкции узлового сопряжения приняты согласно теории составных стержней и пластинок А.Р. Ржаницына.
Действующая нагрузка представлялась как в виде узловых сосредоточенных сил, которые прикладываются в узлы сетки конечных элементов, так и в виде равномерно распределенной нагрузки, приложенной по граням элементарных
пластинчатых элементов. Нагрузки расчетной схемы пластинчатой модели назначались по результатам статического расчета складчатых систем.
По результатам выборки узловых сопряжений проведены численные расчеты пространственной пластинчатой модели бесфасоночного узла с использованием программного комплекса SСАD 7.29.
Расчет проводился для модели конструкций узлов сопряжения, в которых продольные оси элементов узла сходятся в одной точке. Такая расчетная схема принята из следующих соображений. Для определения усилий в стержнях складчатой системы были проведены статические расчеты, предпосылки которых предполагали строгое центрирование стержней в узлах системы с шарнирным примыканием раскосов к неразрезному поясу и с их жестким сопряжением.
Результаты расчетов показали, что напряженно-деформированное состояние каждого узла имеет свои особенности. Так в центральном узле самым нагруженным элементом является пояс. При этом все входящие раскосы испытывают сжатие. К особенностям работы промежуточного узла, смежного с опорным, относятся: напряжения разного знака во входящих раскосах; возникшие соотношения напряжений в сечениях пояса слева и справа от узла, которые увеличиваются к средние пролета. В опорном узле возникают наибольшие растягивающие усилия раскосной решетки. На практике зачастую конструктивные требования и технологические особенности изготовления пространственной складчатой конструкции не лают возможности создания системы со строго центрированными узлами. Численные расчеты моделей узловых сопряжений показали. что расцентровка из плоскости пояса, а именно смещение раскосов от узла снижает уровень напряжений по сравнению с центрированным узлом. Увеличение просветов между смежными раскосами в центральном узле приводит к снижению значений напряжений. Уменьшение просвета между носками смежных раскосов с 40 мм до 20 мм приводит к увеличению осевых напряжений, ориентированных по контуру сечения до 1,65 раз. Это объясняется сближением областей напряжений, возникающих вокруг штампов раскосов.
Схема деформирования узла, полученная расчетным путем, представлена в виде изополей и изолиний перемещений на рис. 9.
Характер развития деформаций свидетельствует о том, что раскосы, при передаче усилия, способны деформировать полку поясного уголка и стенку швеллера. Значение перемещений для расцентрованного узла увеличилось на 10% по сравнению с центрированным узлом.
Соответствующие эпюры напряжений в опорных раскосах, примыкающих к пятигранному поясу, показаны на рис. 10. Усилия, возникающие в опорных раскосах, являются наибольшими в раскосной решетке, а формы эпюр напряжений обусловлены действием продольных сил и изгибающих моментов в плоскости и из плоскости сечения и геометрией уголкового раскоса.
Аппроксимируя эпюры напряжений, можно представить характер распределения напряжений в раскосах в виде прямоугольной эпюры. В практическом расчете это можно достичь путем введения коэффициента аппроксимации k1. Неравномерность распределения усилий между полками уголка можно учесть введением коэффициента перераспределения k2.
Расчеты показали, что деформации полки поясного уголка пятигранного сечения из плоскости к толщине пластины не превысили 0,075 (при допускаемом значении 0,2-0,5). Деформированные схемы сечений рассчитанных узлов показаны на рис.11. Из представленных схем видно, что наибольшая деформация возникает вблизи обушка уголкового раскоса независимо от направления действующего усилия. Соответствующие перемещения раскосов по продольной оси не вносят изменений в геометрию расчетной схемы складчатой системы. Полка носка перемещается практически равномерно, тогда как у полки щеки в перьевой части значения этих перемещений снижены. Из этого следует, что податливость узлов в практических расчетах можно не учитывать.
Методика расчета бесфасоночных узловых сопряжений складчатых конструкций сводится к определению прочности сопрягаемых элементов.
Максимальное растягивающее усилие возникает в опорном раскосе. Сварные швы должны препятствовать отрыву раскоса и срезу его вдоль пояса.
При этом считается, что усилия срезающей силы воспринимаются ортогонально ориентированными швами согласно их жесткости. Так как отношение размеров сварного шва носка (пятки) и сварного шва щеки пропорционально их толщинам по линии действия срезающей силы, то сопротивление сварного шва носка действию срезающей силы, за малостью значения, можно не учитывать.
Поэтому проверка действующих напряжений в сварных швах производится на действующее усилие среза:
где Nc,- сдвиговое усилие;
lw - расчетная длина сварного шва, равная полной длине шва, прикрепляющего полку щеки раскоса;
k - катет шва;
k1 - коэффициент аппроксимации;
k2 - коэффициент перераспределения;
Rw - значение расчетного сопротивления сварного шва;
c - коэффициент условия работы.
Расчет сварных швов на отрыв производится на усилие, возникающее в раскосе.
где N0 - продольное усилие;
lw - расчетная длина сварного шва, равная полной длине шва, прикрепляющего раскос;
k - катет шва;
k1 - коэффициент аппроксимации;
k2 - коэффициент перераспределения;
Rw - значение расчетного сопротивления сварного шва;
c - коэффициент условия работы.
При существующем соотношении между размерами поперечного сечения прокатных профилей проверка грани пояса на вырывание может не производиться и считаться обеспеченной при tруг / tпуг >0,6 и bруг / bпуг. >0,45.
Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям узловых сопряжений складчатой конструкции.
Для проведения экспериментальных исследований был изготовлен испытательный стенд, позволяющий создавать вертикальную статическую нагрузку.
Эксперименты проведены в два этапа. На первом этапе исследовалась работа центрального узла и промежуточного узла верхнего пояса. Испытания каждого узла проведены по пять раз. В процессе каждого испытания проводилось согласование полученных результатов с результатами численного расчета. На втором этапе исследовалась работа опорного и промежуточного узлов. Эксперименты проведены в упругой стадии работы материала. Нагрузка прикладывалась к верхнему поясу ступенчато. На каждой ступени нагрузка выдерживалась 15 - 20 минут. Величина ступени нагружения принималась равной 10% от расчетной нагрузки. Разгрузка конструкции проводилась обратным порядком. Конструкция опытного модуля представляла собой фрагмент складчатого покрытия в виде системообразующей складки с одним верхним и двумя нижними поясами.
Все элементы конструкции опытного модуля перед сборкой подвергались отбору и контролю по наличию дефектов, прямолинейности, наличию поверхностной ржавчины и видимых повреждений. При обработке уголковых раскосов концевые части фрезеровались. Ориентация раскосов на грани поясов производилась по разметке, которая определялась из конструирования строго центрированных элементов в узлах сопряжений. Перед сборкой все размеры раскосов проверялись и выбраковывались в случае несоответствия допуску по длине ±0,5мм. Сборка конструкции осуществлялась в кондукторе. Сварка производилась ручным способом с физическим контролем катетов сварных швов. Обварка раскосов производилась по контуру штампа.
Торцы поясной трубы модуля закрывались фланцевыми пластинами, которые предназначены для передачи опорных реакций на опоры.
Опытный модуль устанавливался на опоры, которые закреплялись на силовом полу и фиксировались анкерными болтами. Шарнирное опирание осуществлялось по концам верхнего пояса. Вертикальная статическая нагрузка создавалась винтовыми домкратами через распределительно--опорные устройства реверсивного типа (рис.12).
Для упрощения схемы приложения нагрузки на каждую панель верхнего пояса (1) прикладывалось четыре силы, имитирующих равномерно распределенную нагрузку [109]. Эти силы передавались от распределительной траверсы (3) через стальные прокладки (2), выполненные из квадрата сечением 10х 10 мм.
Регистрация перемещений в узлах и панелях конструкции проведена посредством прогибомеров ПАО-6 и ПМ-З. Для регистрации относительных деформаций использовались тензометрические преобразователи двух типов: 2ПКБ 10:200Б и 5П1-5-200. В качестве регистрирующей аппаратуры использовалась измерительная система К 732/1 с компьютерным управлением.
Результаты экспериментов показали, что наиболее нагруженным узлом опытной конструкции является промежуточный узел. Эпюры напряжений в сечениях промежуточного узла представлены на рис. 13.
Экспериментально получено, что наиболее нагруженными элементами в конструкции промежуточного узла являются полки поясного уголка. Также следует отметить, что изменения знака действующих в сечениях напряжений происходит вблизи нейтральной линии поперечного сечения пояса. Стенка швеллера находится под воздействием практически равномерно распределенных по длине растягивающих напряжений.
Компонующие пятигранное сечение сварные швы находятся в области действия небольших нормальных и касательных напряжений.
Полученные результаты подтверждают, что в центральном узле наибольшие напряжения возникают, подобно промежуточному узлу, в полках поясного уголка.
Неравномерность в характере распределения нормальных напряжений по высоте сечения пятигранного пояса в центральном узле вызвана действием изгибающего момента, напряжения от которого составляют в некоторых случаях до 60% от суммарных напряжений.
Сопоставление результатов численного расчета и натурного эксперимента показали удовлетворительную сходимость результатов. В зонах, ответственных за несущую способность складчатой конструкции (полки поясного уголка составного сечения) расхождения составили не боле 3%, а в зонах с наименьшими напряжениями расхождение достигало 26%, что необходимо учитывать в инженерных расчетах конструкций.
Установление особенностей работы бесфасоночных узлов с поясами пятигранного профиля показало, что за счет разгрузки этих узлов масса всей складчатой конструкции может быть снижена до 10-15%.
ОСНОВI-IЫ1Е ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Научно обоснована и экспериментально подтверждена перспективность использования бесфасоночных узлов сопряжения в складчатых конструкциях покрытия.
2. Показано, что расчетная модель, представленная в виде системы сопрягающихся пластин, адекватно отражает работу бесфасоночного узлового сопряжения складчатой конструкции с пятигранным сечением пояса.
3. Показано, что податливость узлового сопряжения не оказывает существенного влияния на изменение геометрии расчетной схемы складчатой конструкции.
4. Установлен характер влияния геометрических характеристик узловых сопряжений на их напряженно-деформированное состояние.
5. Определена совокупность исходных данных, необходимых для конструктивного оформления бесфасоночных узлов складчатой конструкции в зависимости от величины ее пролета и действующей нагрузки.
6. Внешняя экспертиза выполненных научно-технических разработок подтвердила корректность методологии диссертационной работы и достоверность
полученных результатов.
Основные результаты диссертации представлены в следующих материалах:
- Ерохин К.А., Мелёхин Е.А., Купряхин А.Н. Методика экспериментального исследования узлов складчатого покрытия из прокатных профилей!! Вестник ТГАСУ. 2000. №2. С. 123-125.
- К исследованию узлов бесфасоночной пространственной фермы с пятигранным сечением верхнего пояса /Ерохин К.А., Мелёхин Е.А. // Тезисы докладов научно-технической конференции КрасГАСА, Красноярск. 2000. С. 25-27.
- Копытов М.М., Ерохин К.А., Матвеев А.В., Мелёхин Е.А. Стержневые конструкции с пятигранным профилем сечения, составленным из швеллера и уголка.///Материалы VII Украинской научно-технической конференции «Металлические конструкции». Днепропетровск. 2000. С. 131-133.
- Приложение алгоритма “стержень” к исследованию пятигранного профиля на устойчивость с учетом развития пластических деформаций /Ерохин К.А., Мелёхин Е.А., Осокин Р.А.//!Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные проблемы совершенствования и развития металлических, деревянных, пластмассовых конструкций в строительстве и на транспорте», 24-26 сентября 2002 г. Самара, Сам.ГАСА, РАТ 2002. С42-44.
- Пластинчатая расчетная модель узла бесфасоночной пространственной фермы / Мелёхин Е.А.//Тезисы докладов 2-ой Международной научно-технической конференции «Архитектура и строительство> 11-12 октября 2002 г. Томск, ТГАСУ, 2002. С. 48-50.
- Копытов М.М., Матвеев А.В., Мелёхин Е.А. Бесфасоночные пространственно-стержневые покрытия с поясами пентагонального профиля сечения. //Монтажные и специальные работы в строительстве. -2003.,№!11.
- Патент RU №2188287 МКИ7 Е04 С3/04. Покрытие из трехгранных ферм.
- № 2000 117 116. Заявлено 27.06.2000, опубл. 27.08.2002. бюлл. №24, Приоритет 27.06.2000. М.М. Копытов, К.А. Ерохин, А.В. Матвеев, Е.А. Мелёхин - Патент RU №19068 МПК6 Е04 СЗ/04. Структурное покрытие. - №I 2001 100 914. Заявлено 27.06.2000, опубл. 27.08.2002 бюлл. №24. М.М. Копытов, К.А. Ерохим, А.В. Матвеев, Е.А. Мелёхин.
- Заявка на полезную модель № 2003 118 832 /20. Тонкостенная несущая конструкция замкнутого пятигранного сечения (ее варианты). Приоритет 24.06.03, положительное решение 17.07.03. М.М. Копьггов, А.В. Матвеев, Е.А. Мелхин, А.П. Малиновский.
- Заявка на изобретение. Покрытие из трехгранных ферм. № 2003.120389/03 (021634), приоритет 03.07.2003. М.М. Копытов, А.М. Матвеев, Е.А. Мелёхин.
Изд. лиц. №021253 от 31.10.97. Подписано в печать 27.11.03
Формат 6090/16. Бумага офсет. Гарнитура Таймс, печать офсет.
Уч.-изд. л.2. Тираж 100 экз. Заказ №415
Изд-во ТГАСУ, 634003, г.Томск, пл.Соляная 2.
Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.
634003,г.Томск, ул.Партизанская, 15
