ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ БОЛТОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ ЛСТК

Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1. ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 9
1.1 ЛСТК. Область применения. Достоинства и недостатки. Описание технологии 9
1.2 Прокат в ЛСТК 14
1.3 Виды узлов в ЛСТК 19
1.4 Крепежные элементы 21
1.4.1 Заклепки 22
1.4.2 Винты 23
1.4.3 Болты нормальной точности 24
1.4.4 Высокопрочные болты 24
1.5 Обзор исследований соединений ЛСТК 29
1.6 Особенности расчета болтовых соединений 43
1.6.1 Еврокод 3 1-3 43
1.6.2 СП 260.1325800.2016 46
1.6.3 СП 16.13330.2017 48
1.6.4 S136 North American specification for the designof cold-formed steel structural members 49
1.7 Выводы по первому разделу 51
2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БОЛТОВЫХ
СОЕДИНЕНИЙ 52
2.1 Цели и задачи исследования 53
2.2 Исходные данные для испытаний 53
2.3 Используемое оборудование 57
2.4 Методика испытаний 57
2.5 Результаты испытания для болтов диаметром 16 мм 58
2.6 Испытание соединений с использованием болтов диаметром 12 мм 66
2.6.1 Цели и задачи исследования 66
2.6.2 Результаты испытаний 67
2.7 Сравнение результатов эксперимента с расчетными данными 71
2.8 Выводы по второму разделу 75
3. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ПК ANSYS 77
3.1 Создание численной модели соединения 77
3.1.1 Особенности соединения 77
3.1.2 Основные предпосылки и упрощения, принятые при формировании расчетной
схемы болтового соединения, работающего по пространственной схеме 77
3.1.3 Задание характеристик материала 78
3.1.4 Моделирование болтового соединения 85
3.1.5 Задание коэффициентов трения для контактов 86
3.1.6 Создание конечноэлементной сетки 88
3.1.7 Задание нагрузок, граничных условий и параметров решателя 91
3.2 Обоснование допустимости использования результатов численного моделирования
для сравнения с экспериментальными данными 95
3.3 Анализ полученных результатов 98
3.3.1 Сравнение несущей способности соединения на болтах диаметром 16 мм,
полученное в эксперименте, с численным моделирование в ПК ANSYS 100
3.3.2 Сравнение несущей способности соединения на болтах диаметром 16 мм,
полученное в эксперименте, с численным моделирование в ПК ANSYS соединений на болтах нормальной точности и высокопрочных болтах 101
3.3.3 Сравнение расчетной несущей способности соединения на высокопрочных болтах
диаметром 12 мм с численным моделирование в ПК ANSYS 102
на высокопрочных болтах 103
3.3.5 Сравнение расчетной несущей способности соединения на высокопрочных болтах
диаметром 8 мм с численным моделированием в ПК ANSYS 104
3.3.6 Сравнение фрикционных соединений с накладкой и без нее 105
3.4 Выводы по третьему разделу 106
4. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ УЗЛОВ АНГАРА 107
4.1 Статический расчет 107
4.1.1 Объемно-планировочное решение 107
4.1.2 Конструктивные решения 108
4.1.3 Сбор нагрузок 108
4.1.4 Результаты расчета и подбор сечений 114
4.2 Расчет количества болтов в узлах соединения несущих конструкций 115
4.3 Моделирование узлов сопряжения 117
4.3.1 Опорный узел 117
4.3.2 Карнизный узел 118
4.4 Расчет узлов соединения в ПВК ANSYS 120
4.4.1 Создание геометрической модели, генерирование сетки конечных элементов ... 121
4.4.2 Назначение материалов конструкций 121
4.4.3 Определение типов контактов соприкасающихся поверхностей 123
4.4.4 Введение закрепления 123
4.4.5 Приложение нагрузки 124
4.4.6. Расчет и анализ результатов 126
4.5. Выводы по главе 4 128
ВЫВОДЫ! ПО ВСЕЙ РАБОТЕ: 130
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 131
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 132
ПРИЛОЖЕНИЕ 134

Купить

Актуальность темы. ЛСТК продолжают активно развиваться в нашей стране. Вместе с этим направлением должна развиваться и нормативная база для ЛСТК. Недавно появился СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов» который чуть ли не полностью копирует Еврокод 3 часть 1-3. Также там нет рекомендаций по проектированию фрикционных соединений. В своей работе мы исследуем болтовые соединения в ЛСТК .
Объект исследования — легкие стальные тонкостенные конструкции.
Предметом исследования является напряженно-деформированное состояние болтового соединения ЛСТК.
Целями нашей работы являются:
1. Обзор литературы и нормативных документов по расчету соединений ЛСТК.
2. Проведение эксперимента и сравнение расчетных и экспериментальных несущих способностей соединений.
3. Численное моделирование соединений, опираясь на результаты эксперимента.
4. Усовершенствование узлов соединения ЛСТК
В задачи исследования входит:
1. Анализ литературы и нормативной документации ЛСТК;
2. Проведение экспериментального исследования и проверка существующих методик расчета;
3. Создание численной модели, описывающей реальную работу соединений.
4. Нахождение возможной оптимизации конструкции узлов болтового соединения рядовой рамы ангара пролетом 15 м.
Актуальность данной работы заключается в том, что на сегодняшний момент нет широкого применения моделей по расчету и конструированию болтового ЛСТК.
Проблема ЛСТК актуальна не только в России, но и в мире. Хотя такими русскими учеными, как Тимошенко С.П., Власов В.З., Белый Г. И., Перельмутер А. В., Сливкер В. И., Бычков Д.В. был внесен огромный вклад в развитие этого вопроса, но практическое применение и внедрение в нормативную базу исследования получили за рубежом.
Практическая значимость. Работа может быть использована для практического применения при прочностном анализе подобных конструкций.
Актуальность исследования. Металлопрокат - это основная продукция стабильно функционирующей экономики любой интенсивно развивающейся страны. Несмотря на появление новых видов строительных материалов, в том числе синтетических и композитных, стальной прокат востребован в строительстве. Объем выпуска и применения стальных гнутых профилей постоянно увеличивается, что обусловлено преимуществами этого вида проката.
Несущие и ограждающие конструкции из тонколистовых холодногнутых профилей широко применяются в строительстве и имеют ряд особенностей. Прежде всего, это специфика, сложность и повышенная материалоемкость узловых соединений, чувствительность тонкостенных профилей к местным нагрузкам, а так же значительное влияние начальных несовершенств.

Купить