Дослідження конструкцій диску перекриття з легких ферм

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 дозволяють визначити з-поміж двох моделей конструкцій покриттів, що досліджуються, найбільш ефективну за декількома критеріями, в тому числі й критерієм матеріалоємності

Аналіз публікацій та досліджень встановив, що великопролітні просторові рішення для громадських, промислових, спортивних споруд, палаців спорту, торгових та логістичних площ, розважальних центрів і концертних майданчиків можуть бути реалізовані із застосуванням наскрізних просторових перехресних систем. Просторова робота покриття із застосуванням легких перехресних ферм покриття забезпечується завдяки зв'язкам, розташованим у двох напрямках ферм, які переносять зовнішні навантаження. Підвищення жорсткості покриття сприяє зниженню зусиль в окремих його елементах, що дозволяє використовувати тонкостінні сталеві профілі з меншою витратою сталі порівняно із суцільностінчастими прокатними балками.

В основній частині наведено опис двох скінченоелементих моделей сталевого покриття каркасної будівлі з розмірами в плані 18х24 м. Перша модель являє собою «класичне» поширене вирішення покриття промислової будівлі. Воно вирішене у вигляді крокв'яних конструкцій ферм Ф-1 прольотом 18,0 м. В торцях диска перекриття 18,0 х24,0 м розташовані зв’язкові ферми Ф-2 довжиною 6,0 м. По нижнім поясам ферм Ф-1 та Ф-2 розташовано горизонтальні зв’язки жорсткості. По верхнім поясам крокв'яних ферм Ф-1 розташовані прогони покриття. Ці елементи теж є елементами жорсткості всієї конструкції. Всі елементи такої моделі покриття виконані із гарячекатаних сталевих профілів за сортаментами. Друга модель являє собою ефективне перекриття із легких тонкостінних сталевих профілів. Профілі ЛСТК мають відкриту форму та виготовляються способом холодного формування. Їх особливістю є зазвичай мала товщина стінки профілю, яка знаходиться в межах від 1,5 до 4 мм. Конструкція покриття за схемою №2 складається з легких перехресних ферм, що являють собою жорсткі прямокутні замкнені блоки 6х12м. Загальна стійкість конструкції досягається шляхом формування декількох просторових блоків вздовж периметра покриття. Ідея роботи такого покриття полягає в тому, що ферми із ЛСТК, які закріплені із площини по нижньому поясу горизонтальними зв'язками, а по верхньому прогонами утворюють жорсткий диск покриття. Жорсткий диск покриття гарним чином забезпечує просторову роботу каркасу будівлі. Профілі, прийняті для елементів ферм є тонкостінним та мають профіль типу [ та ][.

У висновках встановлено, що максимальні переміщення fz вузлів скінченоелементної схеми від РСН2 для моделі №2 (із ЛСТК) є на 128,% (або в 2,3 рази) меншими, ніж максимальні переміщення вузлів скінченоелементної моделі №1, що свідчить про значну жорскість й набагатоменшу деформативніть моделі покриття, де застосований принцип просторових замкнений жорстких блоків. Числовий експеримент підтвердив, що завантаження, прикладене до будь-якої точки покриття за моделлю №2 (із замкнутих жорстких блоків ЛСТК) викликає спротив протидію), а значить й включає до спільної роботи всі елементи загалом.

Апробація результатів роботи Робота апробована в рамках тез та виступу на конференції. Срібняк Н.М., Галушка С.А., Безсонов К.С., Андрушечко Ю.О. Ефективні сталеві конструкції для покриття будівель. Міжнародна науково-практична конференція «GLOBAL TRENDS IN SCIENCE AND EDUCATION» 10-12.03.2025 року Київ, Україна