Результаты определения предельно допустимой нагрузки на свод-арку из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при разных формах загружений



Численное определение предельно допустимой нагрузки, по напряжениям, в своде-арке из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при загружении нагрузками (полет 18м, подъем 8,5м).

Ключевые слова: напряжения в гофрированных и прямолинейных элементах арки, быстровозводимые бескаркасные арочные здания, легкие конструкции, ангары, MIC-120.

Numerical determination of the maximum permissible load in the arch-arch of a corrugated U-shaped thin-walled profile when loaded with loads.

Keywords: stresses in corrugated arch elements, stresses when working together straight and curved, MIC-120.

В данной статье отражены результаты по определению величины предельных нагрузок, действующей на свод из вальцованных профилей, при пролете 18м. и стреле подъема 8,5м. Теоретико-методологической основой исследования явились метод конечных элементов. Причиной определении предельно допустимой нагрузки по напряжениям явилось не соответствие напряжений при расчете твердотельно смоделированной арки с аркой с приведенным поперечным сечением полученного по редуцированным жесткостным характеристикам [7]. Результатом явились, во-первых, расчет предельно допустимой нагрузки на свод в зависимости от формы загружения, во-вторых, оценили влияние формы закрепления из плоскости на перельную нагрузку тонкостенных вальцованных конструкций [1]. Под предельной нагрузкой принято возникновение напряжений выше предельно допустимых значений, не приводящее к появлению пластического шарнира и потери устойчивости конструкции (за предельное напряжение принято 343232750Н/м2) [4], [8].

Рис. 1.Форма закрепления из плоскости,загружений и значения предельной нагрузки [1]

Рис. 2. Форма загружения и значений предельной ветровой нагрузки [3]

Рис. 3. Форма загружения и значений предельной ветровой нагрузки по СП20.13330.2011

Рис. 4. Форма загружения и значений предельной ветровой и постоянной радиальной нагрузок [3]

Рис. 5. Сечение/расчетная схема, форма загружения и значения предельной нагрузки

Рис. 6. Форма загружения и значение предельной нагрузки

Рис. 7. Форма загружения/закрепления и значение предельной нагрузки [3]

Результаты: численно определили предельно допустимые нагрузки по напряжениям при различных формах загружений приемлемые при соответствующих формах закреплений из плоскости. В зависимости от формы зугружений предельная нагрузка отражена на рис.1–7 при работе по данной расчетной схеме и отсутствие влияния несимметричного поперечного сечения (Мкр) [2], [4], [5], [6].

Обсуждения: данные нагрузки уместны при данном соотношении стрелы подъема к пролету, и закреплении всего поперечного сечения в узлах опирания конструкции. Оценив влияние значения нагрузки при возникновении предельных напряжений в тонкостенной вальцованной конструкции, сложного поперечного сечения, с учетом деформированного состояния, выше которой части поперечного сечения начинают терять прочность и необходимо использовать площадь поперечного сечения и момент инерции, учитывая, что часть поперечного сечения потеряла прочность, при линейном расчете.

Вывод: показано значение численно определенной предельной нагрузки по напряжениям в зависимости от формы закрепления полок из плоскости и формы загружения [2], [4], [5], [6]. Под предельной нагрузкой принято возникновение напряжений выше предельно допустимых значений, для данной конструкции со сложным поперечным сечением не приводящее к появлению пластического шарнира и потери устойчивости конструкции [4], [8].

Литература:

1. Карабутов М. С. Сравнение численного анализа работы свода с эмпирическими данными и свода из гофрированного U-образного тонкостенного профиля//Молодой ученый.2020. № 4. С. 74–76.
2. Карабутов М. С. Численное определение предельно допустимой нагрузки на свод-арку из гофрированного U-образного тонкостенного профиля. // Молодой ученый. 2020. № 10. С.97–100.
3. Веселев Ю. А., Карабутов М. С. Результаты компьютерного расчета величины ветровой нагрузки, действующей на свод из вальцованных профилей// Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2019.том15. № 3. С.193–200.
4. Карабутов М. С. Численное определение критической нагрузки по предельным перемещениям и напряжениям арки из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при загружении гравитационной нагрузкой//Молодой ученый.2019. № 43.С.19–22.
5. Карабутов М. С. Результаты определения предельно допустимой ветровой нагрузки на свод-арку из гофрированного U-образного тонкостенного профиля. // Молодой ученый. — 2020. № 14
6. Карабутов М. С. Численное определение предельно допустимой несимметричной нагрузки на свод-арку из гофрированного U-образного тонкостенного профиля. // Молодой ученый. № 18–2020.
7. Карабутов М. С. Численное сравнение напряженно-деформированных состояний арки из вальцованного U-образного профиля и арки с приведенным Т-образным сечением, полученным по редуцированным жесткостным характеристикам определенным твердотельным моделированием// Молодой ученый. 2019. № 41. С. 14–17.
8. Карабутов М. С. Численное изменение напряжений и перемещений арки из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при загружении критической нагрузкой // Молодой ученый. 2019. № 42. С. 15–18.