Застосування моносиметричних двотаврових перерізів у легких сталевих рамах змінної жорсткості

Анотація

Стаття присвячена дослідженню ефективності використання моносиметричних двотаврів з гнучкою стінкою в рамних конструкціях змінного перерізу, особливостям їх розрахунку і конструювання. Мета: Метою дослідження є підтвердження доцільності застосування двотаврів з гнучкою стінкою як легких несучих металевих каркасів будівель універсального призначення. Матеріали і методи: Для зменшення витрат металу рама умовно розбивається на кілька окремих ділянок відповідно до епюри згинальних моментів так, щоб у стиснутій або більш напруженій зоні перерізу було розташовано пояс з більшою площею, а у розтягнутій або менш напруженій полиці – пояс з меншою площею. Отримані таким чином перерізи мають меншу площу порівняно з симетричними профілями. Додаткове зменшення згинальних моментів забезпечується також внаслідок зміщення осей елементів змінного перерізу. Результати: Проведені розрахунки і підбір перерізів елементів рами показали, що шляхом використання моносиметричних перерізів можна досягти зменшення маси несучих елементів на 10 % порівняно з симетричними профілями змінної жорсткості. Ефективність запропонованого конструктивного рішення підтверджується порівнянням маси спроектованої рамної конструкції з існуючим аналогом – рама симетричного профілю легша на 15,3 %, моносиметричного профілю – на 27 %. Висновки: Аналіз напружено-деформованого стану конструкцій показав: по-перше, через несиметричність профілю відбувається зміщення центра ваги перерізу, що призводить до перерозподілу внутрішніх зусиль у рамі; по-друге, через малу площу перерізу розтягнутих поличок складніше забезпечити стійкість плоскої форми згину ригелів, що призводить до необхідності розкріпляти карнизні ділянки ригелів в’язями з меншим кроком.