Исследование легких стальных тонкостенных профилей на примере арочных конструкций
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ЗАДАЧИ: 7
I ГЛАВА 8
ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ 8
1.1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЛЕГКИХ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 8
1.2 ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ НА
ПРИМЕРЕ АРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 9
II ГЛАВА 11
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 11
2.1 АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ТОНКОСТЕННЫХ
ОЦИНКОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ 11
2.2 ВАРИАНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХОЛОДНОГНУТЫХ ОЦИНКОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ 18
2.3 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЛЕГКИХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ НА ОСНОВЕ
EUROCODE 3 19
2.3.1 Расчет линейных параметров и геометрических характеристик
сечения 19
2.3.2 Расчет геометрических характеристик эффективного сечения 24
2.4 АНАЛИЗ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ, РАБОТАЮЩИХ НА ИЗГИБ С УЧЕТОМ
ЭФФЕКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 31
2.4.1 Методика проверки прочности поперечного сечения 31
2.4.2 Методика проверки устойчивости плоской формы изгиба 34
2.5 АНАЛИЗ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 36
2.5.1 Методика расчета элементов на осевое сжатие 36
2.5.2 Методика проверки устойчивости сжатых элементов постоянного
сечения 37
III ГЛАВА ИСПЫТАНИЯ 57
3.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 57
3.2 ОПИСАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ И ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 57
3.3 МЕТОДИКА И СОДЕРЖАНИЕ ИСПЫТАНИЙ 58
3.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
ЗАДАЧИ: 7
I ГЛАВА 8
ОБЗОРНАЯ ЧАСТЬ 8
1.1 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЛЕГКИХ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 8
1.2 ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ СТАЛЬНЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ НА
ПРИМЕРЕ АРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 9
II ГЛАВА 11
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 11
2.1 АНАЛИЗ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ТОНКОСТЕННЫХ
ОЦИНКОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ 11
2.2 ВАРИАНТЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ХОЛОДНОГНУТЫХ ОЦИНКОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ 18
2.3 ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ЛЕГКИХ ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИИ НА ОСНОВЕ
EUROCODE 3 19
2.3.1 Расчет линейных параметров и геометрических характеристик
сечения 19
2.3.2 Расчет геометрических характеристик эффективного сечения 24
2.4 АНАЛИЗ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ, РАБОТАЮЩИХ НА ИЗГИБ С УЧЕТОМ
ЭФФЕКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 31
2.4.1 Методика проверки прочности поперечного сечения 31
2.4.2 Методика проверки устойчивости плоской формы изгиба 34
2.5 АНАЛИЗ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ, РАБОТАЮЩИХ НА СЖАТИЕ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТИВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 36
2.5.1 Методика расчета элементов на осевое сжатие 36
2.5.2 Методика проверки устойчивости сжатых элементов постоянного
сечения 37
III ГЛАВА ИСПЫТАНИЯ 57
3.1 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 57
3.2 ОПИСАНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ И ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ 57
3.3 МЕТОДИКА И СОДЕРЖАНИЕ ИСПЫТАНИЙ 58
3.4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 62
В настоящее время, в условиях активного развития сегмента инновационных строительных технологий, в России постоянно увеличивается число проектно-строительных компаний, предлагающих клиентам действительно современные и экономически обоснованные комплексные строительные системы и услуги.
Потребность в площадях и минимальная цена. Вполне естественно возникает убеждение, что для результативного и достаточно быстрого решения данного вопроса, как альтернативу, и в дополнение стандартным, зачастую дорогостоящим и слишком медленным технологиям строительства зданий и сооружений коммерческого назначения необходимо внедрение новой высокоэффективной и недорогой технологии строительства, которую можно внедрить в кратчайшие сроки в масштабах всей страны.
К числу подобных предложений относится строительство бескаркасных сооружений из легких стальных тонкостенных профилей в виде арочных конструкций. Опыт многих развитых западных стран показывает, что во многих из них достаточно широко и эффективно используется данная технология строительства зданий и сооружений. Новые технологические уклады, возникшие сначала в США, затем в Канаде, а уже после распространившиеся и в Европе, создавались, чтобы удовлетворять следующим критериям: технологическая простота, энергосбережение, соответствие бюджетным возможностям малого бизнеса по капиталоемкости и технологиям. Строительство с применением легких стальных тонкостенных профилей сейчас активно развивается в Европе (больше в ее северной части), Восточной Азии, США и Австралии. Преимущественно в тех странах, где исторически жилье возводилось с помощью деревянных каркасных конструкций.
Использование машиностроительных методов обеспечило высокую эффективность данной технологии. Зачастую для изготовления конструкций
Данная технология позволяет быстро и эффективно строить сооружения самого различного назначения:
- рынков самого разного профиля, автопаркингов и автосервисов, автомоек;
- спортивных сооружений: спортивных залов, хоккейных и теннисных кортов, тренировочных площадок для детей, бассейнов и других сооружений;
- складских комплексов, производственных цехов, ангаров;
- гаражей для хранения строительной, автобусной и другой техники, мастерских;
- объектов сельскохозяйственного назначения сельскохозяйственного и промышленного назначения (цехов, ферм, телятников, кормо- и зернохранилищ и др.;
К настоящему времени статическая работа арочных конструкций из ЛСТК простой геометрии - с плоскими гранями (полками и стенками) - уже отчасти исследована как теоретически, так и экспериментально, что позволяет осуществлять их проектирование с достаточно высокой степенью конструкционной надежности и экономичности [1-3]. Однако работа профилей со сложной геометрией сечений с поперечными складками-гофрами в полках или в полках и стенках - всё еще недостаточно изучена, свидетельством чему являются, с одной стороны, отсутствие на сегодняшний день общепринятых норм и правил их расчета. С другой - случаи обрушения конструкций
подобного типа, необоснованно рассчитанных по действующим нормативам для профилей с плоскими гранями [4; 5].
Характерной особенностью таких арочных покрытий является то, что в рабочем состоянии они находятся под одновременным воздействием как изгибающих, так и сжимающих усилий. В основном с преобладанием сжимающих усилий, что в паре с изначально присущей арочным покрытиям из
ЛСТК повышенной деформативностью (из-за их относительно невысокой жесткости), а также неравномерностью распределения напряжений по сечению профиля (вследствие их тонкостенности, наличия поперечных гофр и различного рода несовершенств) требует особого подхода при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) и общей устойчивости рассматриваемых конструкций в процессе их проектирования.
Одно из самых ранних комплексных исследований несущей способности бескаркасных арочных сооружений из ЛСТК-профилей типа MIC-120 (НС-111) было проведено Научно-исследовательской инженерной лабораторий Вооруженных сил США [7; 8] в рамках изучения вопроса о применимости данного типа построек в качестве укрытий в случаях экстренной мобилизации. Численные исследования выполнялись на упрощенных КЭ-моделях профилей; экспериментальные - на цельных ЛСТК-панелях и их фрагментах. Исследования, в частности, показали ключевую роль потери местной устойчивости в запуске механизма разрушения профиля [7]. При этом деформативность испытуемых образцов с поперечными гофрами оказывалась стабильно выше, чем у образцов с гладкими полками и стенками, однако однозначного численного выражения этого различия получить в исследовании не удалось из-за вариабельности результатов измерений. Следует также упомянуть, что в ходе экспериментального исследования фрагмента арочного покрытия был выявлен, в терминологии авторов отчета, эффект «сильной» и «слабой» стороны, выражавшийся в том, что при локальном приложении нагрузки по центру образца напряжения по обеим сторонам от места ее приложения распределялись всякий раз неоднородно и зависели от направления завальцовки верхней полки [8].
Экспериментальные исследования, проведенные Д.В. Марцинкевичем [9], на коротких фрагментах ЛСТК с рифлеными (гофрированными) стенками и полками, изготовленными из стали толщиной 1,0 и 0,8 мм и длиной 1,5 и 0,45 м, в испытаниях на изгиб и сжатие соответственно позволили получить действительные значения НДС профилей на различных этапах их работы под нагрузкой и на этой основе предложить формулы для расчета ряда рабочих параметров и состояний. Измерения, в частности, показали: из-за пониженной жесткости граней, вследствие поперечного рифления, напряжения в широкой полке и нижней части стенок профиля примерно в 8...10 раз ниже напряжений в местах их сочленения (ребрах) при изгибе и в 12.15 раз - при сжатии; прогибы балочных образцов вплоть до достижения значений напряжений, равных пределу текучести стали в ребрах, имеют линейную зависимость. Исчерпание несущей способности профилей выражалось в переломе ребер профиля вследствие развития в них пластических деформаций, до возникновения которых ребра сохраняли местную устойчивость и работали упруго.
В Польше R. Walentynski и другие ученые также провели ряд численных и экспериментальных сопоставительных исследований арочных панелей как с поперечными гофрами, так и без таковых, по результатам которых был сделан общий вывод о том, что наличие поперечных гофр вызывает, с одной стороны, некоторое снижение продольной, изгибной и крутильной жесткости граней профиля, а с другой - повышение их местной устойчивости [10; 11]. Причем испытания на изгиб панелей, состоящих из 6-ти четырехметровых сфальцованных СТХ-профилей, показали, что снижение жесткостных характеристик оказывается более выраженным и носит нелинейный характер в случае, когда широкая (нижняя) полка находится в сжатой зоне [12]. Однако численные значения величины этих изменений в работе не указаны. Тем не менее проведенные исследования позволили выявить наиболее слабые места по несущей способности в профилях данного типа, которыми являются те зоны на ребрах сочленения граней, на которых волны рифленостей на широкой полке и стенках профиля периодически совпадают.
Выявленные в результате этих исследований особенности работы профилей типа MIC-120 (НС-111) с поперечными гофрами в составе бескаркасных арочных покрытий во многом совпадают с результатами аналогичных исследований поперечно гофрированных ЛСТК-профилей других типов [13-19]. Однако все из указанных выше исследований, как и полученные в ходе их результаты, касаются бескаркасных арочных покрытий из ЛСТК с высокой стрелой подъема, и вопрос, в какой мере данные таких исследований справедливы в отношении пологих арок, то есть арок с f / l < 1/8, работа которых под статической нагрузкой, как уже указывалось выше, характеризуется преобладанием сжимающих усилий над сгибающими, остается открытым. Таким образом, задача экспериментального исследования ЛСТК профилей с поперечными гофрами в составе пологих бескаркасных арочных покрытий, учитывая отсутствие на сегодняшний день достоверных данных относительно их действительной работы, является актуальной и обоснованной.
Целью работы является проведение численных и экспериментальных исследований для оптимизации и усовершенствования методологического подхода к проектированию и конструированию стальных тонкостенных профилей на примере арочных конструкций.
Задачи:
1. Анализ существующих конструктивных решений и методик расчета редуцированного сечения.
2. Решение практических задач с учетом эффективных характеристик и разработка практических рекомендаций к проектированию.
3. Сравнительный анализ работы элементов с учетом эффективных характеристик и без учета.
4. Проведение экспериментальных исследований и численных исследований арочных конструкций с учетом редуцированного сечения.
Потребность в площадях и минимальная цена. Вполне естественно возникает убеждение, что для результативного и достаточно быстрого решения данного вопроса, как альтернативу, и в дополнение стандартным, зачастую дорогостоящим и слишком медленным технологиям строительства зданий и сооружений коммерческого назначения необходимо внедрение новой высокоэффективной и недорогой технологии строительства, которую можно внедрить в кратчайшие сроки в масштабах всей страны.
К числу подобных предложений относится строительство бескаркасных сооружений из легких стальных тонкостенных профилей в виде арочных конструкций. Опыт многих развитых западных стран показывает, что во многих из них достаточно широко и эффективно используется данная технология строительства зданий и сооружений. Новые технологические уклады, возникшие сначала в США, затем в Канаде, а уже после распространившиеся и в Европе, создавались, чтобы удовлетворять следующим критериям: технологическая простота, энергосбережение, соответствие бюджетным возможностям малого бизнеса по капиталоемкости и технологиям. Строительство с применением легких стальных тонкостенных профилей сейчас активно развивается в Европе (больше в ее северной части), Восточной Азии, США и Австралии. Преимущественно в тех странах, где исторически жилье возводилось с помощью деревянных каркасных конструкций.
Использование машиностроительных методов обеспечило высокую эффективность данной технологии. Зачастую для изготовления конструкций
Данная технология позволяет быстро и эффективно строить сооружения самого различного назначения:
- рынков самого разного профиля, автопаркингов и автосервисов, автомоек;
- спортивных сооружений: спортивных залов, хоккейных и теннисных кортов, тренировочных площадок для детей, бассейнов и других сооружений;
- складских комплексов, производственных цехов, ангаров;
- гаражей для хранения строительной, автобусной и другой техники, мастерских;
- объектов сельскохозяйственного назначения сельскохозяйственного и промышленного назначения (цехов, ферм, телятников, кормо- и зернохранилищ и др.;
К настоящему времени статическая работа арочных конструкций из ЛСТК простой геометрии - с плоскими гранями (полками и стенками) - уже отчасти исследована как теоретически, так и экспериментально, что позволяет осуществлять их проектирование с достаточно высокой степенью конструкционной надежности и экономичности [1-3]. Однако работа профилей со сложной геометрией сечений с поперечными складками-гофрами в полках или в полках и стенках - всё еще недостаточно изучена, свидетельством чему являются, с одной стороны, отсутствие на сегодняшний день общепринятых норм и правил их расчета. С другой - случаи обрушения конструкций
подобного типа, необоснованно рассчитанных по действующим нормативам для профилей с плоскими гранями [4; 5].
Характерной особенностью таких арочных покрытий является то, что в рабочем состоянии они находятся под одновременным воздействием как изгибающих, так и сжимающих усилий. В основном с преобладанием сжимающих усилий, что в паре с изначально присущей арочным покрытиям из
ЛСТК повышенной деформативностью (из-за их относительно невысокой жесткости), а также неравномерностью распределения напряжений по сечению профиля (вследствие их тонкостенности, наличия поперечных гофр и различного рода несовершенств) требует особого подхода при оценке напряженно-деформированного состояния (НДС) и общей устойчивости рассматриваемых конструкций в процессе их проектирования.
Одно из самых ранних комплексных исследований несущей способности бескаркасных арочных сооружений из ЛСТК-профилей типа MIC-120 (НС-111) было проведено Научно-исследовательской инженерной лабораторий Вооруженных сил США [7; 8] в рамках изучения вопроса о применимости данного типа построек в качестве укрытий в случаях экстренной мобилизации. Численные исследования выполнялись на упрощенных КЭ-моделях профилей; экспериментальные - на цельных ЛСТК-панелях и их фрагментах. Исследования, в частности, показали ключевую роль потери местной устойчивости в запуске механизма разрушения профиля [7]. При этом деформативность испытуемых образцов с поперечными гофрами оказывалась стабильно выше, чем у образцов с гладкими полками и стенками, однако однозначного численного выражения этого различия получить в исследовании не удалось из-за вариабельности результатов измерений. Следует также упомянуть, что в ходе экспериментального исследования фрагмента арочного покрытия был выявлен, в терминологии авторов отчета, эффект «сильной» и «слабой» стороны, выражавшийся в том, что при локальном приложении нагрузки по центру образца напряжения по обеим сторонам от места ее приложения распределялись всякий раз неоднородно и зависели от направления завальцовки верхней полки [8].
Экспериментальные исследования, проведенные Д.В. Марцинкевичем [9], на коротких фрагментах ЛСТК с рифлеными (гофрированными) стенками и полками, изготовленными из стали толщиной 1,0 и 0,8 мм и длиной 1,5 и 0,45 м, в испытаниях на изгиб и сжатие соответственно позволили получить действительные значения НДС профилей на различных этапах их работы под нагрузкой и на этой основе предложить формулы для расчета ряда рабочих параметров и состояний. Измерения, в частности, показали: из-за пониженной жесткости граней, вследствие поперечного рифления, напряжения в широкой полке и нижней части стенок профиля примерно в 8...10 раз ниже напряжений в местах их сочленения (ребрах) при изгибе и в 12.15 раз - при сжатии; прогибы балочных образцов вплоть до достижения значений напряжений, равных пределу текучести стали в ребрах, имеют линейную зависимость. Исчерпание несущей способности профилей выражалось в переломе ребер профиля вследствие развития в них пластических деформаций, до возникновения которых ребра сохраняли местную устойчивость и работали упруго.
В Польше R. Walentynski и другие ученые также провели ряд численных и экспериментальных сопоставительных исследований арочных панелей как с поперечными гофрами, так и без таковых, по результатам которых был сделан общий вывод о том, что наличие поперечных гофр вызывает, с одной стороны, некоторое снижение продольной, изгибной и крутильной жесткости граней профиля, а с другой - повышение их местной устойчивости [10; 11]. Причем испытания на изгиб панелей, состоящих из 6-ти четырехметровых сфальцованных СТХ-профилей, показали, что снижение жесткостных характеристик оказывается более выраженным и носит нелинейный характер в случае, когда широкая (нижняя) полка находится в сжатой зоне [12]. Однако численные значения величины этих изменений в работе не указаны. Тем не менее проведенные исследования позволили выявить наиболее слабые места по несущей способности в профилях данного типа, которыми являются те зоны на ребрах сочленения граней, на которых волны рифленостей на широкой полке и стенках профиля периодически совпадают.
Выявленные в результате этих исследований особенности работы профилей типа MIC-120 (НС-111) с поперечными гофрами в составе бескаркасных арочных покрытий во многом совпадают с результатами аналогичных исследований поперечно гофрированных ЛСТК-профилей других типов [13-19]. Однако все из указанных выше исследований, как и полученные в ходе их результаты, касаются бескаркасных арочных покрытий из ЛСТК с высокой стрелой подъема, и вопрос, в какой мере данные таких исследований справедливы в отношении пологих арок, то есть арок с f / l < 1/8, работа которых под статической нагрузкой, как уже указывалось выше, характеризуется преобладанием сжимающих усилий над сгибающими, остается открытым. Таким образом, задача экспериментального исследования ЛСТК профилей с поперечными гофрами в составе пологих бескаркасных арочных покрытий, учитывая отсутствие на сегодняшний день достоверных данных относительно их действительной работы, является актуальной и обоснованной.
Целью работы является проведение численных и экспериментальных исследований для оптимизации и усовершенствования методологического подхода к проектированию и конструированию стальных тонкостенных профилей на примере арочных конструкций.
Задачи:
1. Анализ существующих конструктивных решений и методик расчета редуцированного сечения.
2. Решение практических задач с учетом эффективных характеристик и разработка практических рекомендаций к проектированию.
3. Сравнительный анализ работы элементов с учетом эффективных характеристик и без учета.
4. Проведение экспериментальных исследований и численных исследований арочных конструкций с учетом редуцированного сечения.
В главе 1 (Обзор существующих конструктивных решений) проанализирована история развития легких стальных тонкостенных конструкций. Также рассмотрены существующие конструктивные решения холодногнутых оцинкованных профилей, и на основе опыта компаний производителей выявлены их достоинства и недостатки.
В главе 2 (Анализ численных исследований элементов ЛСТК) проведен сравнительный анализ основных методик расчета (СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции» [3], Еврокод [14], Американский стандарте AISI[13], рекомендации В.З. Власова[8]).
В данной работе автором проведены два варианта расчета несущей способности арки, изготовленной из легких стальных тонкостенных конструкций.
Первый вариант показал несовершенство методики расчета с использованием отрезков, которым в дальнейшем назначалось сечение заданное с помощью доп. программы “ТОНУС”, которая входит в состав SCAD Office. При анализе данной расчетной схемы невозможно определить опасные места в тонкостенном сечении.
Второй вариант оказался более материалоемким и ресурсозатратным по времени, но он позволяет в полной мере увидеть картину напряжений в конструкции, что позволяет сделать выводы по наличию опасным мест, которые в дальнейшем нужно усилить.
В главе 3 был окончательно рассмотрен вопрос по влиянию гофрированной стенки на работу сечения при продольном усилии, что привело к снижению несущей способности на 21,83 %.
Общий вывод по полученному опыту в результате выполнения дипломной работы таков:
1) Наличие поперечных гофр на стенках и полках профиля ведет к весьма неоднородному распределению сжимающих напряжений по сечению: большая часть напряжений воспринимается верхними полками и небольшими зонами в местах сопряжения полок и стенок. Уровень напряжений в гофрированных частях стенок и широкой полки даже в случае сохранения ими устойчивого положения (отсутствия
местной потери устойчивости) на порядок меньше напряжений в ребрах и верхней полке;
2) Поперечное гофрирование стенок и полок профиля императивно приводит к уменьшению как продольной, так и изгибной жесткости, при этом степень выраженности такого уменьшения зависит от вида нагрузки и способа её приложения;
3) Наличие поперечных гофр в стенке профиля приводит не только к повышению её несущей способности при действии касательных напряжений, но и делает ее более устойчивой при действии вертикальной нагрузки на верхний пояс;
4) Необходимо проведение дальнейших теоретических и экспериментальных исследований с целью изучения возможности и условий применения легких стальных тонкостенных профилей в арочных конструкциях.
В главе 2 (Анализ численных исследований элементов ЛСТК) проведен сравнительный анализ основных методик расчета (СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции» [3], Еврокод [14], Американский стандарте AISI[13], рекомендации В.З. Власова[8]).
В данной работе автором проведены два варианта расчета несущей способности арки, изготовленной из легких стальных тонкостенных конструкций.
Первый вариант показал несовершенство методики расчета с использованием отрезков, которым в дальнейшем назначалось сечение заданное с помощью доп. программы “ТОНУС”, которая входит в состав SCAD Office. При анализе данной расчетной схемы невозможно определить опасные места в тонкостенном сечении.
Второй вариант оказался более материалоемким и ресурсозатратным по времени, но он позволяет в полной мере увидеть картину напряжений в конструкции, что позволяет сделать выводы по наличию опасным мест, которые в дальнейшем нужно усилить.
В главе 3 был окончательно рассмотрен вопрос по влиянию гофрированной стенки на работу сечения при продольном усилии, что привело к снижению несущей способности на 21,83 %.
Общий вывод по полученному опыту в результате выполнения дипломной работы таков:
1) Наличие поперечных гофр на стенках и полках профиля ведет к весьма неоднородному распределению сжимающих напряжений по сечению: большая часть напряжений воспринимается верхними полками и небольшими зонами в местах сопряжения полок и стенок. Уровень напряжений в гофрированных частях стенок и широкой полки даже в случае сохранения ими устойчивого положения (отсутствия
местной потери устойчивости) на порядок меньше напряжений в ребрах и верхней полке;
2) Поперечное гофрирование стенок и полок профиля императивно приводит к уменьшению как продольной, так и изгибной жесткости, при этом степень выраженности такого уменьшения зависит от вида нагрузки и способа её приложения;
3) Наличие поперечных гофр в стенке профиля приводит не только к повышению её несущей способности при действии касательных напряжений, но и делает ее более устойчивой при действии вертикальной нагрузки на верхний пояс;
4) Необходимо проведение дальнейших теоретических и экспериментальных исследований с целью изучения возможности и условий применения легких стальных тонкостенных профилей в арочных конструкциях.