ПРОЕКТИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ. ПРОБЛЕМЫ МЕХАНИКИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИЙ С РЕШЕТКАМИ ИЗ КРУГЛЫХ И ОВАЛЬНЫХ ТРУБ

Вестник МГСУ 10/2016
  • Марутян Александр Суренович - филиал Северо-Кавказского федерального университета в г. Пятигорске (ФГАОУ ВПО «СКФУ») кандидат технических наук, доцент кафедры строительства, филиал Северо-Кавказского федерального университета в г. Пятигорске (ФГАОУ ВПО «СКФУ»), 357500, г. Пятигорск, пр-т 40 лет Октября, д. 56; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .
  • Оробинская Валерия Николаевна - филиал Северо-Кавказского федерального университета в г. Пятигорске (ФГАОУ ВПО «СКФУ») кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник отдела планирования и организация научно-исследовательской работы, филиал Северо-Кавказского федерального университета в г. Пятигорске (ФГАОУ ВПО «СКФУ»), 357500, г. Пятигорск, пр-т 40 лет Октября, д. 56; Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript .

Страницы 45-57

Среди общего ряда современных металлических конструкций с использованием профильных труб (гнутосварных профилей) рассмотрены блоки покрытий и перекрытий из перекрестных ферм типа «Пятигорск» как наиболее перспективные решения. Из-за небольших размеров они условно классифицируются как «карманные» модули и изготавливаются цельносварными. Представлена перспективность применения профильных труб круглого и овального сечений для дальнейшей модернизации перекрестных ферм и других решетчатых конструкций. Показана вполне приемлемая корректность и простота оптимизационного расчета овальных сечений по приближенной методике. Описано новое техническое решение решетчатых конструкций, способствующее улучшению их технико-экономических характеристик. Выявлены снижение расхода конструкционного материала при реализации такого решения на примере стропильных ферм, а также повышение степени надежности и конструктивной безопасности зданий и сооружений за счет приближения решетчатых конструкций к их расчетным схемам (моделям) в виде шарнирно-стержневых систем.

DOI: 10.22227/1997-0935.2016.10.45-57

Библиографический список
  1. Трофимов В.И., Каминский А.М. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений (разработка конструкций, исследования, расчет, изготовление, монтаж). М. : Изд-во АСВ, 2002. С. 72-75, 107-115.
  2. Марутян А.С. Проектирование легких металлоконструкций из перекрестных систем, включая модули типа «Пятигорск». Пятигорск : СКФУ, 2013. 436 с.
  3. Марутян А.С., Кобалия Т.Л. Легкие металлоконструкции из перекрестных ферм типа «Пятигорск» // Современная наука и инновации. 2014. № 1. С. 15-23.
  4. Марутян А.С., Кобалия Т.Л. Легкие металлоконструкции из перекрестных ферм типа «Пятигорск-2» // Современная наука и инновации. 2014. № 2. С. 27-35.
  5. Инжутов И.С., Дмитриев П.А., Деордиев С.В., Захарюта В.В. Анализ существующих узлов сопряжения пространственных конструкций и разработка сборно-разборного узлового элемента // Вестник МГСУ. 2013. № 3. С. 61-71.
  6. Морозова Д.В., Серова Е.А. Проблема технико-экономического обоснования при проектировании стыков металлических конструкций // Вестник МГСУ. 2012. № 12. С. 219-223.
  7. Морозова Д.В., Серова Е.А. Проблематика исследования напряженно-деформированного состояния узлов металлических конструкций // Вестник МГСУ. 2014. № 5. С. 44-50.
  8. Туснина В.М. Перспективы строительства доступного жилья на основе стальных каркасов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 6. С. 43-46.
  9. Подлипский А.А. Стальные прутковые конструкции покрытий. М. : Гос. изд-во лит. по стр-ву и архитектуре, 1954. 144 с.
  10. Пат. 2554643 RU, МПК E04B 1/58. Несущая конструкция с решеткой из овальной трубы / А.С. Марутян ; патентообл. А.С. Марутян. № 2014120023/03 ; заявл. 19.05.2014 ; опубл. 27.06.2015. Бюл. № 18.
  11. Руководство по проектированию стальных конструкций из гнутосварных замкнутых профилей. М. : ЦНИИпроектстальконструкция, 1978. С. 24.
  12. Металлические конструкции : в 3 т. / под ред. В.В. Горева. М. : Высшая школа, 2004. Т. 1. Элементы конструкций. С. 332.
  13. ГОСТ Р 54157-2010. Трубы стальные профильные для металлоконструкций. Технические условия. М. : Стандартинформ, 2011. С. 55-61.
  14. Нежданов К.К., Кузьмишкин А.А., Рубликов С.Г. Новые эффективные профили // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2005. № 10. С. 117-120.
  15. Пат. 2304479 RU, МПК B21D9/00 Способ повышения несущей способности цилиндрической трубы на изгиб / К.К. Нежданов, В.А. Туманов, А.К. Нежданов, С.Г. Рубликов ; патентообл. ПГУАС. № 2005115787/02 ; заявл. 24.05.2005 ; опубл. 27.11.2006. Бюл. № 33.
  16. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений: Расчетно-теоретический. В 2 кн. / под ред. А.А. Уманского. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Стройиздат, 1972. Кн. 1. С. 364.
  17. Писаренко Г.С., Яковлев А.П., Матвеев В.В. Справочник по сопротивлению материалов / отв. ред. Г.С. Писаренко. 2-е изд., перераб. и доп. Киев : Наукова думка, 1988. С. 60-61.
  18. Стержни и узловые элементы системы МАРХИ : ТУ 5285-001-47543297-09. М. : ООО НПЦ «Виктория», 2009. 61 с.
  19. Packer J.A., Wardenier J., Zhao X.-L., van der Vegte G.J., Kurobane Y. Construction with hollow steel sections. Design Guide for rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading. CIDECT, 2009. Р. 102. Режим доступа:http://212.150.245.105/shared/eBooks/DG3-eng-2nd-edt-version-02-12-09.pdf.
  20. Покровский А.А. Об учете жесткостей узлов в расчетах ферм с элементами малой гибкости // Строительная механика и расчет сооружений. 2011. № 3. С. 31-32.
  21. Кузин Н.Я. Проектирование и расчет стальных ферм покрытий промышленных зданий. М. : Изд-во АСВ, 1998. С. 157-172.
  22. Марутян А.С. Оптимизация конструкций из трубчатых (гнутосварных) профилей квадратных (прямоугольных) и ромбических сечений // Строительная механика и расчет сооружений. 2016. № 1 (264). С. 30-38.
  23. Марутян А.С. Стыковые соединения стержневых элементов металлоконструкций // Расчет и проектирование металлических конструкций : сб. докладов науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию проф. Е.И. Белени (г. Москва 25 марта 2013 года) / под ред. А.Р. Туснина. М. : МГСУ, 2013. С. 147-153.

Скачать статью

ТРЕХГРАННЫЕ ФЕРМЫ ПОКРЫТИЙ (ПЕРЕКРЫТИЙ) И ОПТИМИЗАЦИЯ ИХ ВЫСОТ

Вестник МГСУ 2/2017 Том 12
  • Марутян Александр Суренович - Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) Северо-Кавказский федерального университета (ИСТиД (филиал) СКФУ в г. Пятигорске) кандидат технических наук, доцент кафедры строительство, Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) Северо-Кавказский федерального университета (ИСТиД (филиал) СКФУ в г. Пятигорске), 357500, г. Пятигорск, пр-т 40 лет Октября, д. 56.
  • Оробинская Валерия Николаевна - Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) Северо-Кавказский федерального университета (ИСТиД (филиал) СКФУ в г. Пятигорске) кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник отдела планирования и организации научно-исследовательской работы, Институт сервиса, туризма и дизайна (филиал) Северо-Кавказский федерального университета (ИСТиД (филиал) СКФУ в г. Пятигорске), 357500, г. Пятигорск, пр-т 40 лет Октября, д. 56.

Страницы 172-183

Представлены новые технические решения трехгранных (трехпоясных) ферм покрытий и перекрытий. В одном из них для сжато-изгибаемых элементов поясов вместо двутавровых профилей использованы составные сечения Z -образной формы из парных уголков сортаментного ряда конструкций типа ЦНИИСК, «Москва». В другом решении для бесфасоночных узловых соединений прямоугольных труб использовано центрирование этих узлов на ребра элементов поясов с V -образной разделкой торцевых кромок элементов решеток. Для стальных трехгранных ферм покрытий приведены оптимальные размеры их высот, при которых расход конструкционного материала минимален. Эти размеры составляют 1/20…1/12 пролета и получены из равенства масс поясных и решетчатых элементов с учетом оптимальных углов наклона раскосов. Показана приемлемая сходимость полученных результатов, подтвержденная опытом проектирования предварительно напряженных ферменных конструкций и оптимизации структурных конструкций типа ЦНИИСК с учетом новых изменений граничных условий. Обозначена область эффективного применения рассмотренных конструкций.

DOI: 10.22227/1997-0935.2017.2.172-183

Библиографический список
  1. А. с. 488899 СССР, МПК E04C 3/08 Пространственное стержневое складчатое покрытие / В.И. Трофимов, И.Н. Дмитриев, А.М. Косогов, М.Д. Алпатов ; ЦНИИСК имени В.А. Кучеренко. № 1896007/29-33 ; заявл. 21.03.1973 ; опубл. 25.10.1975. Бюл. № 39.
  2. Структурные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий пролетом 18 и 24 м из прокатных профилей типа «ЦНИИСК» / Серия 1.460-6/81. Чертежи КМ, 1981.
  3. Стальные конструкции покрытий одноэтажных производственных зданий из прокатных профилей с разреженной решеткой пролетом 18 и 24 м типа «Москва» / Шифр 774 КМ. Чертежи КМ, 1988.
  4. А. с. 1544921 СССР, МПК E04C 3/04. Металлическая ферма / С.И. Аванесов, Т.В. Чихачев, А.В. Балоян, А.Г. Абовян ; Научно-исследовательский институт строительства и архитектуры Госстроя АрмССР. № 4428227/23-33 ; заявл. 23.05.1988 ; опубл. 23.02.1990. Бюл. № 7.
  5. Пат. 2553810 RU, МПК E04C 3/04. Металлическая ферма / А.С. Марутян ; патентообл. СКФУ. № 2014114112/03, заявл. 09.04.2014 ; опубл. 20.06.2015. Бюл. № 17.
  6. Романюк В.В., Василенко В.Б. Деформативность конструкции перфорированного прогона Z-образного профиля в условиях косого изгиба // Вестник Белорусско-Российского университета. 2015. № 1 (46). С. 111-119.
  7. Волков В.П., Волкова О.В. Геометрические характеристики тонкостенного Z-образного стержня с закруглением // Моделирование и механика конструкций. 2015. № 2. Режим доступа: http://mechanics.pguas.ru/Plone/nomera-zhurnala/no2/stroitelnaya-mehanika/2.10/at_download/file. Дата обращения: 12.07.2016.
  8. Кользеев А.А. Оценка влияния замкнутой формы сечения на устойчивость сжатых стальных стержней трехпоясных ферм // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2012. № 11-12 (647). С. 108-113.
  9. J.A. Packer, J. Wardenier, X.-L. Zhao, G.J. van der Vegte and Y. Kurobane. Construction with hollow steel sections. Design Guide for rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading. CIDECT, 2009. 156 р.
  10. Пат. 154158 RU. Трехгранная ферма покрытия (перекрытия) из прямоугольных труб / А.С. Марутян ; патентообл. СКФУ. № 2014148585/03 ; заявл: 02.12.2014 ; опубл. 20.08.2015. Бюл. № 23.
  11. Кузнецов А.Ф., Кузнецов В.А. Стальные решетчатые прогоны из труб для покрытий зданий, устойчивые против коррозии // Приволжский научный журнал. 2012. № 3. С. 20-26.
  12. Байков Д.А., Колесов А.И., Маслов Д.С. Численные исследования действительной работы узлов фермы из квадратных труб, соединенных в узлах на ребро // Приволжский научный журнал. 2012. № 4. С. 36-40.
  13. Пат. 116877 RU, МПК E04C 3/08. Ферма из квадратных труб / А.Ф. Кузнецов, В.А. Кузнецов ; патентообл. ФГБОУ ВПО «ЮУрГУ» (НИУ). № 2011150569/03 ; заявл. 12.12.2011 ; опубл. 10.06.2012. Бюл. № 16.
  14. Пат. 116526 RU, МПК E04B 1/58, E04C 3/08. Узловое бесфасоночное соединение трубчатых элементов ферм / А.С. Марутян, Т.Л. Кобалия, Ю.И. Павленко, С.А. Глухов ; патентообл. А.С. Марутян. № 2010135714/03 ; заявл. 26.08.2010 ; опубл. 27.05.2012. Бюл. № 15.
  15. Марутян А.С., Экба С.И. Проектирование стальных ферм покрытий из прямоугольных, ромбических и пятиугольных замкнутых гнутосварных профилей. Пятигорск : СКФУ. 2012. 120 с.
  16. Пат. 2329361 RU, МПК E04C 3/08. Узловое бесфасоночное соединение трубчатых элементов фермы (варианты) / В.А. Зинькова, А.А. Соколов ; патентоообл. БГТУ им. В.Г. Шухова. № 2006140596/03 ; заявл. 16.11.2006 ; опубл. 20.07.2008. Бюл. № 20.
  17. Зинькова В.А., Солодов Н.В. Исследование напряженно-деформированного состояния бесфасоночных узлов трубчатых ферм // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. С. 205.
  18. Пат. 143426 RU, МПК E04C 3/08. Ферма из квадратных труб с верхним поясом, усиленным швеллером / А.С. Марутян ; патентообл. А.С. Марутян. № 2014105611/03 ; заявл. 14.02.2014 ; опубл. 20.07.2014. Бюл. № 20.
  19. Металлические конструкции. Общий курс / под ред. Е.И. Беленя. М. : Стройиздат, 1986. С. 210.
  20. Металлические конструкции. В 3 т. Т. 1. Элементы конструкций: Учебник для вузов / под ред. В.В. Горева. М. : Высшая школа, 2004. С. 425.
  21. Металлические конструкции / под ред. Ю.И. Кудишина. 9-е изд., стер. М. : Академия, 2007. С. 267. (Высшее профессиональное образование. Строительство)
  22. Лебедева Н.В. Фермы, арки, тонкостенные пространственные конструкции. М. : Архитектура-С, 2007. С. 8-9. (Специальность «Архитектура»)
  23. Давыдов Е.Ю., Никитенко М.И., Шайтаров Л.Д. Строительные конструкции. Металлические конструкции, основания и фундаменты. Минск : Технопринт, 2005. С. 142-147.
  24. Марутян А.С. Оптимизация высот стропильных перекрестных стальных ферм // Строительная механика и расчет сооружений. 2014. № 4 (255). С. 25-34.
  25. Сперанский Б.А. Решетчатые металлические предварительно напряженные конструкции. М. : Стройиздат, 1970. 239 с.
  26. Металлические конструкции : в 3 т. / под ред. В.В. Горева. 2. изд., перераб. и доп. М. : Высшая школа, 2002. Т. 3. Специальные конструкции и сооружения С. 287-288.
  27. Зуева И.И., Иванова С.Л. Особенности проектирования структурных конструкций типа «ЦНИИСК» // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2013. № 1. С. 91-97.
  28. Никитюк А.В., Московкина А.А., Зуева И.И. Достоинства и недостатки структурных конструкций // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. 2011. № 1. С. 99-104.

Скачать статью

Результаты 1 - 2 из 2