Публикация - Обеспечение несущей способности арочных покрытий из холодногнутых тонкостенных профилейАвторы: Коргин А.В., Ермаков В.А., Зей...

Обеспечение несущей способности арочных покрытий из холодногнутых тонкостенных профилей
Авторы: Коргин А.В., Ермаков В.А., Зейд Килани Л.З.

Введение. Рассматривается напряженно-деформированное состояние арочных покрытий из холодногнутых тонкостенных профилей без усиления и с усилением арочным каркасом из треугольных ферм с прогонами. Актуальность исследования подтверждается необходимостью усиления арочных покрытий в случае несоответствия района проектирования и фактической эксплуатации, о чем свидетельствуют обрушения конструкций данного типа в последнее время. С целью снижения трудозатрат по моделированию предлагается использовать методику пространственного моделирования ангара с усилением ортотропными пластинами и стержнями.

Материалы и методы. Для верификации методики проведен расчет условной арки в плоской постановке с помощью параметров редуцированного сечения и расчет той же арки с применением комбинированного сечения из пластин и стержней в пространственной постановке. Плоская арка и пространственные модели нагружены снеговой нагрузкой, за основу расчета принят нормативный документ СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Параметры редуцированных прямых участков и напряжения в плоской арке рассчитаны исходя из полученных внутренних усилий и СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов». Снижение жесткости рифленых участков учтено с помощью оценки жесткости при действии единичной силы. Конечно-элементное моделирование осуществлялось в ПК SCAD с автоматическим вычислением напряжений и перемещений.

Результаты. Метод пространственного расчета с использованием ортотропных пластин и стержней показал удовлетворительную сходимость с расчетом в плоской постановке. Максимальные напряжения в пространственной модели на 2 % ниже, чем в плоской арке, а максимальные перемещения ниже до 21 %, что связано с более достоверным МКЭ-анализом пространственной работы всего ангара.

Выводы. Предлагаемая методика моделирования позволяет снизить трудозатраты по моделированию конструкций и подходит для оценки совместной работы основных конструкций и конструкций усиления любого типа.