Дослідження роботи структурної оболонки

Abstract

Робота складається із змісту, загальної характеристики роботи та її кваліфікаційних ознак, огляду досліджень за обраною темою, розділів основної частини, висновків за результатами досліджень та формулювань перспектив досліджень (українською та англійською мовами). Сформульовано мету, задачі, об’єкт та предмет дослідження, методи наукового дослідження. . • Результати досліджень Результати досліджень дозволяють отримати комплексні результати, які відображають особливості роботи структурних стрижневих просторових плит та ефективність різних їх конструктивних рішень. Зокрема, результати магістерської роботи дозволяють: • Сформувати повне уявлення про конструктивну природу просторових стрижневих плит, їх типи, принципи роботи та відмінності між варіантами виконання. • Встановити ключові чинники, що впливають на напружено-деформований стан, а також визначити, як ці фактори проявляються в реальних умовах навантаження та закріплення. • Порівняти поведінку різних варіантів конструкцій, створених у ПК Ліра-САПР, завдяки ідентичним умовам моделювання та відмінностям лише в розташуванні й кількості опорних стійок. • Отримати дані статичного та конструктивного розрахунку, що дає змогу оцінити працездатність кожної моделі та перевірити її відповідність нормам проєктування. • Проаналізувати внутрішні зусилля, деформації, переміщення та стійкість конструкцій, що дозволяє визначити найбільш напружені елементи та оцінити рівень надійності кожного варіанту. • Оцінити ступінь використання перерізів стрижневих елементів, визначити їх достатність або необхідність коригування відповідно до жорсткісних характеристик. • Підібрати оптимальні перерізи елементів конструкцій у модулі «Метал» Ліра-САПР 2024 згідно з вимогами чинних норм. • Порівняти вагу всіх конструктивних варіантів та визначити найекономічніший, тобто той, що потребує мінімального об’єму матеріалу при забезпеченні необхідної міцності та стійкості. Аналіз публікацій та досліджень встановив, що що структурні стрижневі покриття є легкими, жорсткими та ефективними системами для великопрольотних будівель, завдяки універсальним трубчастим елементам і можливостям сучасного комп’ютерного розрахунку. Їхня ефективність визначається конструктивною схемою, типом сітки та способом обпирання. Найраціональнішими є плити з квадратною або трикутною сіткою, що спираються на мінімальну кількість вузлів та передають навантаження через несучі й в’язеві елементи. Орієнтація сітки та схема опирання суттєво впливають на зусилля та прогини, а багатоточкове спирання забезпечує легші та надійніші конструкції. В основній частині наведено порівняння трьох просторових моделей структурних плит, що різняться лише конфігурацією опорної системи. Колони в цих схемах розміщено по-різному: тільки у кутових вузлах; уздовж двох протилежних довгих граней; або безперервно по всьому периметру прямокутної плити розміром 36×24 м. Фактично варіація схеми опирання виступає керівним параметром, який визначає характер перерозподілу внутрішніх зусиль та деформацій у плиті. Саме порівняння цих варіантів дає змогу встановити, яка конструктивна модель забезпечує найкращу статичну роботу і водночас потребує мінімального обсягу матеріалу, тобто є найбільш економічною й легкою. У висновках встановлено, що за критеріями економічності та ефективності використання металу найкращі результати показала ферма з трубчастого профілю (Ф-ТБ) – вона має найменшу вагу та найнижчу вартість. Ферми з кутників (Ф-КТ) та квадратного профілю (Ф-КБ) займають проміжне положення, причому кутникова конструкція більш металоємна. Ферми з ЛСТК (Ф-ЛСТК), незважаючи на знижену вагу, є економічно невигідними через високу ціну тонкого сталевого профілю.