ЕФЕКТИВНІСТЬ СТАЛЕВИХ ТОНКОСТІННИХ ОЦИНКОВАНИХ ПРОФІЛІВ ДЛЯ АРКОВИХ ЕЛЕМЕНТІВ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2019/189428Ключові слова:
аркова конструкція, тонкостінний оцинкований профіль, труба, метод скінчених елементів, комплекс Lira for WindowsАнотація
Мета. Виконати інженерну оцінку ефективності застосування сталевих тонкостінних оцинкованих профілів на прикладі інженерної конструкції у вигляді арки. Сформулювати рекомендації щодо доцільності використання таких профілів порівняно з іншими більш традиційними видами сортаментних профілів. Методика. Для досягнення поставленої мети проведено серію чисельних розрахунків аркової конструкції, виконаної із трьох типів сталевих сортаментних профілів – безшовних гарячедеформованих труб, електрозварних прямошовних труб і тонкостінних оцинкованих профілів. При цьому варіювались прольоти аркової конструкції в діапазоні від 12 до 24 м і крок її розташування в діапазоні від 3 до 6 м. Також окремо розглядалась дія снігових та вітрових навантажень відповідно до чинного стандарту України. Обчислення проводились методом скінчених елементів на базі проектного комплексу Lira for Windows. Результати. По результатах аналізу та співставлення отриманих даних чисельних розрахунків встановлено, що найменш кошторисним є застосування сталевих оцинкованих профілів, конструкції з яких по всіх розглянутих варіантах мають найнижчу вартість. Сталеві арки на основі електрозварних прямошовних труб виявляються приблизно на 50…80 % дорожчими, а арки на основі безшовних гарячедеформованих труб – в середньому втричі дорожчими. При цьому до уваги приймалась як усереднена ринкова вартість профілів, так і вартість виготовлення з них аркової конструкції. Наукова новизна. Визначено найбільш ефективний тип сталевих сортаментних профілів для використання в аркових спорудах, що є несучими елементами каркасів легких швидкомонтованих будівель. Зокрема доведено високу ефективність сучасних тонкостінних оцинкованих профілів для даного типу конструкцій. Практична значимість. В ході досліджень отримано інженерні дані щодо конкретних типів тонкостінних оцинкованих профілів, які необхідно застосовувати для несучих аркових елементів швидкомонтованих будівель. Дані представлені в зручній для користування в інженерній практиці табличній формі в залежності від природно-кліматичних навантажень, прольотів та кроків несучих елементів каркасу таких будівель.
Посилання
REFERENCES
Gronostajski, Z., Kaczyński, P., Polak, S., & Bartczak, B. (2018). Energy absorption of thin-walled profiles made of AZ31 magnesium alloy. Thin-Walled Structures, 122, 491-500. (in English)
He, K., Chen, Yu., & Wan, J. (2018). Web crippling behavior of grouted galvanized rectangular steel tube. Thin-Walled Structures, 122, 300-313. (in English)
Neduzha, L. O., & Shvets, A. O. (2016). Application of APM WinMachine software for design and calculations in mechanical engineering. Science and Transport Progress, 2(62), 129-147. (in English)
Piekarczuk, A., Więch, Pr., & Cybulski, R. (2019). Experimental method to evaluate the load-carrying capacity of double corrugated sheet profiles. Thin-Walled Structures, 144, Article No. 106283. (in English)
Zhang, Ya., Ge, W., Zhang, Yo., & Zhao, Zh. (2018). Topology optimization method with direct coupled finite ele-ment–element-free Galerkin method. Advances in Engineering Software, 115, 217-229. (in English)
Bazhenov, V. A., Perelmuter, A. V., Vorona, Yu. V., & Otrashevska V. V. (2018). Variatsiini pryntsypy budive-lnoi mekhaniky. Narysy z istorii. Kyiv: Karavela. (in Ukrainian)
GOST 10704-91. (2007). Truby stal'nye jelektrosvarnye prjamoshovnye. Sortament. Moskva: Standartinform. (in Russian)
GOST 8732-78*. (1989). Truby stal'nye besshovnye gorjachedeformirovannye. Sortament. Moskva: Izd-vo standartov. (in Russian)
DBN V.1.2-2:2006 (zi zminamy) (2007). Systema nadiinosti ta bezpeky v budivnytstvi. Navantazhennia i vplyvy. Normy proektuvannia. Kyiv: Derzhbud. (in Ukrainian)
DBN V.2.6-198:2014 (2014). Stalevi konstruktsii. Normy proektuvannia. Kyiv: Minrehionbud Ukrainy. (in Ukraini-an)
DSTU-N B EN 1993-1-3:2012 (2012). Yevrokod 3. Proektuvannia stalevykh konstruktsii. Chastyna 1-3. Zahalni pravyla. Dodatkovi pravyla dlia kholodnoformovanykh elementiv i profilovanykh lystiv. Kyiv: Minrehionbud ta ZhKH Ukrainy. (in Ukrainian)
Marchenko, T. V., & Bannikov, D. O. (2011). Tehnologija LSTK: problemy i perspektivy. Stroitel'stvo, materi-alovedenie, mashinostroenie, serija: Sozdanie vysokotehnologicheskih sociojekokompleksov v Ukraine na osnove koncepcii sbalansirovannogo (ustojchivogo) razvitija, 60, 120-124. (in Russian)
Marchenko, T. V., & Bannikov, D. O. (2009a). Eksperymentalni doslidzhennia form vtraty stiikosti tonkos-tinnykh elementiv. Stroitel'stvo, materialovedenie, mashinostroenie, serija: Innovacionnye tehnologii zhiznennogo cikla obektov zhilishhno-grazhdanskogo, promyshlennogo i transportnogo naznachenija, 50, 368-372. (in Ukrainian)
Marchenko, T. V., & Bannikov, D. O. (2009b). Porivnialnyi analiz form vtraty stiikosti tonkostinnykh sterzh-nevykh elementiv. Metalevi konstruktsii, 15, 3, 177-188. (in Ukrainian)
Perel'muter, A. V., & Slivker, V. I. (2007). Ustojchivost' ravnovesija konstrukcij i rodstvennye pro-blemy. T. 1: Ob-shhie teoremy. Ustojchivost' otdel'nyh jelementov mehanicheskih sistem. Moskva: SKAD SOFT. (in Russian)
Strelec-Streleckij, E. B., Zhuravlev, A. V., & Vodop'janov, R. Ju. (2019). LIRA-SAPR. Kniga I. Osnovy. Kiev: LIRALAND. (in Russian)
TU U V.2.6-24.3-37452010-002:2014. Profili i detali stal'nye gnutye dlja stroitel'stva. (in Russian). Rezhym dostupu: https://domstroy.com.ua/company/466-kompaniya-stilko
