Шляхи підвищення точності розрахунку крутильних геометричних характеристик сталевих балок

Abstract

Розглянуто особливості визначення крутильних геометричних характеристик поперечного перерізу сталевої балки, прокатного або складеного із трьох листів довільної товщини. При розрахунку warping властивостей пропонується враховувати ступінь крутильної жорсткості приєднаних конструкцій, що точніше відображає дійсну роботу закріпленої балки у складі покриття. Диференційоване урахування заокруглень у місці примикання полички до стінки призводить у прокатних профілях до суттєвого структурованого збільшення значення крутильної константи. Зазначені чинники характеризують особливі умови роботи сталевого елементу при складному опорі, що дозволяє точніше визначити значення внутрішніх зусиль, а саме розрахункових згинальних моментів у двох площинах і бімоменту, які пропорційні функції розподілу кута закручування стрижня по його довжині. Відзначено, що в дійсності бімомент залежить не тільки від навантаження, його ексцентриситету, пружної згинально-крутильної константи поперечного перерізу і прольоту балки, але також і від жорсткості приєднаних до балки конструкцій. У сукупності все це впливає на загальний напружено-деформований стан конструкції та визначає розрахункове співвідношення за нормальними напруженнями, а отже позитивно відображається на рівні використання і запасу міцності матеріалу при забезпеченні просторової стійкості та надійної роботи конструкції без відмов завдяки детальному аналізу. Рассмотрены особенности определения крутильных геометрических характеристик поперечного сечения стальной балки, прокатного или составленного из трех листов произвольной толщины. При расчете warping свойств предлагается учитывать степень крутильной жесткости присоединенных конструкций точнее отражает действительную работу закрепленной балки в составе покрытия. Дифференцированное учета закруглений в месте примыкания полки к стенке приводит в прокатных профилях к существенному структурированного увеличение значения крутильной константы. Указанные факторы характеризуют особые условия работы стального элемента при сложном сопротивлении, что позволяет более точно определить значение внутренних усилий, а именно расчетных изгибающих моментов в двух плоскостях и бимомент, которые пропорциональны функции распределения угла закручивания стержня по его длине. Отмечено, что в действительности бимомент зависит не только от нагрузки, его эксцентриситета, упругой изгибно-крутильной константы поперечного сечения и пролета балки, но также и от жесткости присоединенных к балке конструкций. В совокупности все это влияет на общий напряженно-деформированное состояние конструкции и определяет расчетное соотношение по нормальным напряжениями, а следовательно положительно отражается на уровне использования и запаса прочности материала при обеспечении пространственной устойчивости и надежной работы конструкции без отказов благодаря детальному анализу.