К РАСЧЕТУ ФИБРОБЕТОННОГО БЛОКА В СОСТАВЕ ЛОКАЛЬНО АРМИРОВАННЫХ ФЕРМЕННЫХ УЗЛОВ ИЗ КВАДРАТНЫХ ПОЛЫХ СЕКЦИЙ
Main Article Content
Аннотация
Постановка проблемы. В настоящее время стальные фермы, изготовленные из квадратных полых профилей, занимают подавляющую долю рынка среди несущих конструкций кровли и пересекающихся ферм. Их преимущества включают экономичность, высокие эстетические и эксплуатационные свойства. Однако проверочные расчеты таких ферм требуют особого внимания к узлам, и часто поперечное сечение элемента определяется на основе прочности узла, а не элемента фермы. Увеличение несущей способности узлов таких ферм позволит повысить их экономическую эффективность и работоспособность.
Цель. Разработка методики расчета фибробетонного блока аналитических зависимостей для определения коэффициента подстилаемости блока локально армированных узлов ферм, изготовленных из квадратных полых профилей. Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:
- Определите вычислительную схему модели узла, отражающую коэффициент жесткости как часть вычислительной модели узла, выполненного из квадратных полых секций, включая стойки и стропильные пояса, выполненные из квадратных полых секций;
2.Определите применимость аналогии с балкой на упругой основе к конструктивной схеме фибробетонного блока;
- Предложить методику расчета коэффициента подстилаемости фибробетонного блока в составе армированной балочной конструкции, изготовленной из квадратных полых профилей.
- Рассмотреть метод расчета коэффициента, исходя из относительной жесткости на изгиб фибробетонного блока как части усиленного ферменного узла, изготовленного из квадратных полых секций.
Результаты. Основные результаты работы заключаются в аналитическом исследовании узлов фермы из квадратных полых секций, локально армированных фибробетонным блоком, разработке метода расчета фибробетонного блока как балки на упругом основании на основе результатов численных экспериментов в программном пакете «Ansys Workbench».
Выводы. Значимость полученных результатов для строительной отрасли заключается в том, что рассмотрены возможные подходы к определению различных методов расчета фибробетонного блока в составе армированных ферменных узлов из квадратных полых профилей, что позволит снизить металлоемкость и деформируемость. Результаты, полученные при численных исследованиях коэффициента жесткости фибробетонного блока, и результаты, полученные с использованием программного пакета «Ansys Workbenches», показали, что они близки к результатам расчета коэффициента жесткости фибробетонного блока в локально усиленных стропильных узлах из квадратных полых секций.
Article Details
Библиографические ссылки
Yoshinaga S, Tetsuya H, Akira I, Atsushi I, Kaoru M. Experiment son concrete filled and reinforced tubular K-joints of truss girder/ Journal of Constructional Steel Research.2004. vol.60. p.683-699. Doi:10.1016/S0143-974X(03)00136-6.
Gimranov L. R, Locally concrete filled reinforced joints of RHS and SHS trusses/ Proceedings of STCCEI. 2021. Vol. 169. P.58-71.
Wu Xu, Lin-Hai H, Zhong T. Flexural behavior of curved concrete filled steel tubular trusses/ Journal of Constructional Steel Research. 2014. Vol. 93. P.119-134. Doi: 10.1016/j.jcsr.2013.10.015.
Packer J. A, Wardenier J, Zhao X. L, Vegte G. J, Kurobane Y. Design guide for Rectangular hollow section (RHS) joints under predominantly static loading//CIDECT. 2009. ISBN 978-3-938817-04-9.
Gimranov L. R, Pazhwak A., To the determination of the stress-strain state of a concrete block as part of a reinforced node truss from square hollow sections// International Journal of Advanced Academic Studies.2022. №4. Vol. 3. P.135-139.
Jacek N., An analytical and numerical assessment of the load capacity of the K-joint of flat steel trusses// Zesty Naukowe Polytechnic Częstochowskie. 2019. Vol. 25. P.168-173. DOI: 10.17512/znb.2019.1.26.
Pat. 2,756,260 Russian Federation. The method of strengthening the belts in the node of the tubular truss / / Kuznetsov I. L., Gimranov L. R.; Patent holder Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Professional Education "Kazan State University of Architecture and Civil Engineering" - No. 2021105350, App. 03/01/2021; publ. 09/28/2021, Bull. № . 28-p.5.
Ana A.M, Arlene S, Gabriel N. Numerical analysis of truss systems with stiffened flattened end-bars// Latin American Journal of Solids and Structures. 2018. Vol. 15. № 3. Dio: 10.1590/1679-78254119.
Aleksandrov A.A., Potapov V. D., Derzhavin B. P., Resistance of materials. Moscow: the higher school, 2012. –560 p.
10. Perminov D.A., The study of the stress state of the Knot made of bent profiles of closed section // Construction and technogenic safety. 2017. №7. p. 47-53.
Kayumov R.A., Resistance of materials. K.: Publishing Department of KGASU, - 2010. p.170.
Timoshenko S. P., strength of materials. Moscow: physico-mathematical literature, 2005. – 481 p.
Marwa M. Muhaned A, Performance of concrete-filled steel tube truss girders strength by adding reinforcement// Materials Science and Engineering. 2020. Vl. 870. P.1-15. Dio:10.1088/1757-899X/870/1/012098.
Wardenier, J.A. Packer, X.-L. Zhao and G.J. van der Vegte. Hollow Sections In Structural Applications. ISBN 978-90-72830-86-9 CIDECT, Geneva, Switzerland, 2010.
Dengyiding J, Chao H, Luming Sh, Lin-Hai H. Numerical investigation of demountable CFST K-joints using blind bolts// Journal of Constructional Steel Research. 2019. №160. Pр. 428-443. Doi.org/10.1016/j.jcsr.2019.05.046.