СТІЙКІСТЬ СТАЛЕВИХ СТРИЖНІВ СТАЛЕВОЇ ФЕРМИ З ЖОРСТКИМИ ЗВАРНИМИ ВУЗЛАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2076-815x.2020.75.55-71Ключові слова:
стійкість Ейлера пружних стрижнів сталевих ферм, жорстка опора, пружна опора, живучість, підвищена гнучкість стрижнів, пружна робота, критерій стійкості, жорсткі вузли металевих ферм, параметр коефіцієнта розрахункової довжини діагональних елементів сталевої фермиАнотація
Для конструктивних рішень будівель та споруд з металевим каркасом ефективним дизайнерським рішенням є сталеві системи ферми з жорсткими зварними з'єднаннями. Зокрема, оригінальні конструктивні форми з металевих конструкцій використовуються для проектування об’єктів міського середовища. Такі конструктивні рішення підвищують живучість та надійність при тривалій експлуатації. У випадку середніх прольотів просторових конструкцій ферм: 24,0 м - 60,0 м, центральні елементи конструкцій мають підвищену гнучкість. Робота стиснених стійок ферм з жорсткими зварними з'єднаннями найбільш точно описується моделлю, в якій одна опора жорстка, а інша має пружні умови опори. Різниця в кутах повороту зварних з'єднань сталевої ферми, з'єднаних діагональними розпірками, є фактором пружної опори. За методом вихідних параметрів записано критерій стійкості затиснутої стійки при пружному затисканні однієї з опор. Проведено чисельні дослідження стійкості стійок елементів сталевих ферм з жорсткими зварними з'єднаннями. Отримані графіки коефіцієнтів параметрів розрахункової довжини в залежності від еластичності жорстких зварних з'єднань діагональних елементів сталевої ферми.
Посилання
Metal structures: Handbook/ Nilov O.O., Permyakov V.O., Shimanovskiy O.V., Bilyk S.I., Lavrinenko L.I., Belov I.D., Volodimirsky V.O.// - K .: Vidavnytvo "Steel", 2010. - 869 p. {in Ukrainian}
S.P. Timoshenko, and J.M. Gere, “Theory of Elastic Stability”, New York: Mc-Graw Hill, 1961.{in English}
Bazhenov V.A. Budivelna mekhanika i teoriia sporud. Narysy z istorii (Construction mechanics and the theory of structures. Essays on history) / V.A. Bazhenov, Yu.V. Vorona, A.V. Perelmuter. – K.: Karavela, 2016. – 428 p. (in Ukrainian).
Bažant Z.P. Stability of Structures: Elastic, Inelastic, Fracture, and Damage Theories /Z.P. Bažant, L. Cedolin, // J. W.Hutchinson Materials Science, Mathematics Journal of Applied Mechanics.- World Scientific-1991-P.976. https://www.bookdepository.com/Stability-Structures-Z-P-Bazant/9780486425689. {in English}
Thompson, J.M.T.; Hunt, G.W. (1973). A general theory of elastic stability. London: John Wiley. ISBN 9780471859918. 322 pp.
Timoshenko S. Strength of Materials, 3rd edition. Part 2. Advanced Theory and Problems. — Melbourne (Florida): Krieger Publishing Company, 1976. — 588 p. — ISBN 0-89874-621-3. {in English}
Dynnyk A. Stability of elastic systems / A.N. Dynnyk . - M .: ONTI, 1935. –P.186.https://www.twirpx.com/file/2146790/. {in Ukrainian}.
Volmir A.S. Stability of deformable systems. - M .: "NAUKA", 1967. - 984 p.http://pnu.edu.ru/media/filer_public/2013/04/10/4-7_volmir_1967.pdf. {in Russian}
Pisarenko G.С. Handbook of material resistance // G.С. Pisarenko, А.P. Yakovlev V.V.Маtvееv /.- Kyiv:: «DеLTA», 2008.- 816 p. {in Russian}
Belyy G., Askinazi V. Overall stability of steel web-tapered members// Materials Physics and Mechanics, 31 (2017). – P 63-66 https://mpm.spbstu.ru/userfiles/files/MPM131_17_belyy.pdf. {{in Russian}
Bilyk S.I. Stability analysis of bisymmetrical tapered I-beams / S.I. Bilyk // Progress in Steel, Composite and Aluminium Structures Proceeding of the XI international conference on metal structures (ICMS–2006): Pzeszow, Poland, 21–23 June 2006-p. – Pzeszow, 2006. – С.254–255. {in English}
Bilyk S.I. Rational steel frameworks of low-power buildings from two-stage worms: dis. the doctors. tech. Sciences: 05.23.01 /S.І. Bilyk - Kyiv, 2008. - P. 460. {in Ukrainian}.
Bilyk S.I., Bilyk А.S., Nilova T.O., Shpynda V.Z., Tsyupyn E.I. Buckling of the steel frames with the I-shaped cross-section columns of variable web height // Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected articles – Kyiv: KNUBA, 2018. – Issue 100. – P. 140-154, {in Ukrainian}. http://opir.knuba.edu.ua/files/zbirnyk-100/11-100_bylik.pdf. {in English}
Saffari H., Rahgozar R., Jahanshahi R. An efficient method for computation of effective length factor of columns in a steel gabled frame with tapered members// Journal of Constructional Steel Research, 64 (2008) – P. 400–406. https://www.researchgate.net/profile/Reza_Rahgozar/publication/235679033.pdf.{in English}
Sklyarov І.О. Application of monosymmetrical i-beams in light metal frames with variable stiffness / Sklyarov І.О. // Odes’kyi Politechnichnyi Universytet. Pratsi: Scientific, science and technology collected articles. — Оdesa, 2016. — Issue 1(48). — 106 p. — Language: ENG-UKR. С. 30-34. DOI: 10.15276/opu.1.48.2016.06. https://www.researchgate.net/publication/301902796_application_of_monosymmetrical_i-beams_in_light_metal_frames_with_variable_stiffness. {in Ukrainian}.
Bilyk A.S. Modern methods of progressive collapse simulation of building and structures/ A.S. Bilyk, A. I. Kovalenko// Construction, materials science, mechanical engineering. PGASA. Dnipropetrovsk. - 87/2016 – P. 35-43. http://smm.pgasa.dp.ua/article/view/72349. {in Ukrainian}.
Daurov M.K., Bilyk A.S. Providing of the vitality of steel frames of high-rise buildings under action of fire // Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected articles – Kyiv: KNUBA, 2019. – Issue 102. – P. 62-68, http://opir.knuba.edu.ua/files/zbirnyk-102/08-102.pdf. {in English}.
Bilyk S. Determination of critical load of elastic steel column based on experimental data // Underwater technologies. industrial and civil engineering. International research and production journal. - К., КNUBA, V.04/2016, С.89-96, . http://library.knuba.edu.ua/books/zbirniki/12/201604.pdf. {in English}
Bilyk S.І. Reduction factor for buckling of central-compressed steel elements considering initial geometrical imperfections and residual stresses / S.І. Bilyk , А.S. Bilyk // Сonstruction, materials science, mechanical engineering]. PGASA. Dnipropetrovsk, 2015, no. 82, pp. 32–37.
http://srd.pgasa.dp.ua:8080/bitstream/123456789/3402/1/Bilyk.pdf. {in Ukrainian}.
Bilyk A.S. Method of determining the coefficient of the calculated length of the columns, hinged to the lower end by the method of initial parameters / A.Bilyk, E. Tsyupyn, L. Djanov // Building constructions. Theory and practice: a collection of scien. papers. V. 4. - Kyiv: KNUBA, , 2019. – С. 70–77. DOI: 10.32347/2522-4182.4.2019.70-77.http://library.knuba.edu.ua/books/zbirniki/18/4/PDF%20V4/8-70-77.pdf.{in Ukrainian}.
Bilyk S.I. Determination of coefficient of calculationlength o f bar gimballed in bottom part/ A.Bilyk, E. Tsyupyn, Т.A. Kluchnichenko, L. Djanov// Building constructions. Theory and practice: a collection of scientific papers.. V. 2. - Kyiv: KNUBA, 2018. с. 162-169.
http://bctp.knuba.edu.ua/article/view/193486/194066{in Ukrainian}.
Schafer B.W., Local, Distortional, and Euler Buckling of Thin-Walled Columns J. Str. Eng., Vol. 128, No. 3, 2002, рр.289-299. https://www.ce.jhu.edu/cfs/cfslibrary/jse2002%20schafer%20columns%20paper.pdf. {in English}.
Yurchenko Vitalina V. Searching shear forces flows for an arbitrary cross-section of a thin-walled bar: development of numerical algorithm based on the graph theory/International journal for computational civil and structural engineering/V.15(1)/p.p.153-170 (2019). DOI:10.22337/2587-9618-15-1-153-170. https://scholar.google.com/citations?user=JFflbsYAAAAJ&hl=uk. {in English}.
Bilyk A.S. Feasibility of the algorithmic optimization of multistory buildings with steel frame /A.S. Bilyk, M.I. Ternovyy, S.V. Khmelnitsky// Construction, materials science, mechanical engineering. - No82, 2015. - р. 38-43. http://smm.pgasa.dp.ua/article/view/67270/62587. {in Ukrainian}.
Bіlyk S.І., The calculation of steel beams with considering development of the limited plastic deformation and with using trilinear approximation to the unified tensile diagram for steel/ S.І. Bіlik, S.V. Balakіna, T.A. Kovtun-Gorbacheva, D.M. Zezyukov, T.F. Nagorna, O.G. Zіnkevich// Construction, materials science, mechanical engineering/ -PGASA.- No75, 2014. - р. 20-24. -
http://smm.pgasa.dp.ua/, http://smm.pgasa.dp.ua/article/view/57452. {in Ukrainian}.
Bilyk S.I., Bilyk A.S. Reduction factor for buckling of central-compressed steel elements considering initial geometrical imperfections and residual stresses / S.I. Bilyk, A.S. Bilyk //Construction, materials science, mechanical engineering. - No 82, 2015. - р. 32-37.
http://srd.pgasa.dp.ua:8080/xmlui/bitstream/handle/123456789/3402/Bilyk.pdf?sequence=1 . {in Ukrainian}.
Bilyk S.I., Tonkacheiev V.G. The influence of direction of the nodal load on stability of the von Mises truss with elastic supports on the example of ribbed domes with rings of steel/ S.I. Bilyk, V.G. Tonkacheiev// Construction, materials science, mechanical engineering. - No 82, 2015. - р. 44-49, (in Ukrainian).
http://smm.pgasa.dp.ua/article/view/67272. {in Ukrainian}.
Bilyk Sergiy, Tonkacheiev Vitaliy, Determining sloped-load limits inside von Mises truss with elastic support. Materiali in tehnologije., Ljubljana, Slovenija 52 (2018), 105-109, doi:10.17222/mit.2016.083. {in English}
Shirin Jowhari Moghadam. Plastic Buckling of Columns and Plates /Department of Civil and Environmental Engineering Imperial College London. - London SW7 2AZ.-2015 –P. 212. https://core.ac.uk/download/pdf/77002964.pdf. {in English}.
