автореферат диссертации по строительству, 05.23.17, диссертация на тему:Напряженно-деформированное состояние трёхслойных балок с учётом влияния клеевого шва и температуры

005059888

На правах рукописи

Муселемов Хайрулла Магомедмурадович

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРЁХСЛОЙНЫХ БАЛОК С УЧЁТОМ ВЛИЯНИЯ КЛЕЕВОГО ШВА И ТЕМПЕРАТУРЫ

Специальности: 05.23.17 - Строительная механика 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

16 МАЙ 2013

Махачкала - 2013

005059888

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Дагестанский государственный технический университет».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Устарханов Осман Магомедович Научный консультант:

доктор технических наук, профессор, член корреспондент РААСН Батдалов Мухтаритдин Магомедович

Официальные оппоненты:

Маилян Дмитрий Рафаэлович - доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Ростовский государственный строительный университет», заведующий кафедрой «Железобетонные конструкции».

Муртазалиев Гелани Муртазалиевич - доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет», заведующий кафедрой «Сопротивление материалов, теоретическая и строительная механика».

Ведущая организация:

ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»

Защита состоится « •// » 2013 г. в /у. Со часов на заседа-

нии диссертационного совета Д 212.052.03 при ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет» по адресу: 367015, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля, 70, ауд. 202. Факс (8722) 623761 e-mail: dstu@dstu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО «Дагестанский государственный технический университет». Сведения о защите и автореферат диссертации размещены на официальном сайте ВАК Министерства образования и науки РФ http://www.vak.ed.gov.ru.

Автореферат разослан «/¿"» ¿mJze^UtT 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В настоящее время в области строительства, машиностроении, судостроении, авиации и космонавтике широко применяются легкие конструкции.

Наиболее эффективными легкими конструкциями являются многослойные конструкции, имеющие высокую жесткость при малом весе. Особенно это относится к трехслойным конструкциям (ТК) с сотовыми заполнителями. Известно, что трехслойная конструкция состоит из двух внешних, сравнительно тонких слоев и толстого среднего слоя (заполнителя).

При создании трехслойной конструкции возникает необходимость соединения ее элементов, для чего применяют сварные, паяные, заклепочные и клеевые соединения. Наиболее эффективным считается клеевое соединение, которое позволяет надежно и достаточно прочно соединить разнородные материалы неодинаковой толщины.

ТК, в том числе и с клеевыми соединениями, подвергаются действию различных нагрузок и температуры, влияние которых на несущую способность подобных конструкций изучено недостаточно. Следует отметить, что в существующих методиках расчета ТК не учитываются влияния клея и температуры на их работу, хотя эти факторы играют существенную роль в несущей способности данных конструкций, и их учет позволяет точнее рассчитывать ТК при любых внешних воздействиях.

В настоящее время в расчетах ТК принято, что клеевой шов не влияет на их несущую способность и разрушение может произойти в любой точке конструкции.

Эксперименты, проведенные в лаборатории кафедры промышленного и гражданского строительства Дагестанского государственного технического университета показали, что, в частности, при действии равномерно распределенной нагрузки разрушение ТК с сотовым заполнителем происходит, в основном по клеевому шву и при нагрузках меньших, чем расчетные (особенно с относительно жестким сотовым заполнителем). Кроме того, исследования показали, что на несущую способность ТК, соединенных на клею, влияет повышение температуры.

Степень разработанности темы исследования. Исследованиями ТК занимались такие известные ученые, как Э.И. Григолюк, А.Я. Александров, Л.М. Куршин, Л.Э. Брюккер, В.Н. Кобелев, А.Б. Губенко, Ю.А. Джерарда, С.А. Амбарцумян, и др.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является проведение теоретических и экспери-

ментальных исследований влияния на несущую способность ТК соединительного клея, влияния температурного воздействия на прочность клеевого шва, разработка методики расчета ТК с учетом прочностных характеристик клея.

В соответствии с целью, в работе поставлены и решены следующие задачи:

- обоснована необходимость повышения надежности работы трехслойной балки (ТБ), элементы которой соединены на клею;

- применен метод конечных элементов (МКЭ) для расчета ТБ без учета и с учетом влияния работы клеевого шва;

- разработана установка для экспериментального исследования ТБ под действием равномерно распределенной нагрузки;

- установлены значения коэффициента снижения несущей способности ТК, учитывающего влияние клея и температуры.

Объект исследования - трехслойная балка с сотовым заполнителем, элементы которой соединены наклеюЭД-20и К-153.

Предмет исследования - напряженно-деформированное состояние (НДС) ТБ с учетом влияния работы клеевого шва и температуры.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в том, что:

- разработана методика расчёта НДС ТК без учета и с учетом влияния работы клеевого шва с применением МКЭ;

- предложена система дифференциальных уравнений для расчета НДС трехслойной балки, учитывающая сближение слоев, в основном для несимметричных конструкций;

- предложен метод учета в расчетах влияния работы клея на несущую способность ТК, введением соответствующего коэффициента, полученного экспериментально;

- предложен метод учета в расчетах влияния температуры на несущую способность ТК, введением соответствующего коэффициента, полученного экспериментально;

- разработана методика проведения экспериментальных исследований по определению напряжений в клеевом шве ТК, без учета и с учетом влияния температуры;

- определены рациональные параметры ячеек сотового заполнителя, от которых зависит влияние клея на несущую способность ТБ.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что предложены уточненные дифференциальные уравнения равновесия трехслойной цилиндрической оболочки (ТЦО) и на их основе получены общие уравнения равновесия ТБ. Показана возможность расчета ТК, элементы которой соединены на клею, при помощи МКЭ.

Практическая ценность диссертационной работы состоит в том,

что:

- разработана установка для экспериментального исследования несущей способности трехслойной балки, находящейся под действием равномерно распределенной нагрузки, с учетом влияния клея и температуры;

- проведен расчет ТБ, элементы которых соединены на клею, методом конечных элементов с учетом влияния работы клеевого шва;

- определены рациональные параметры ячеек сотового заполнителя, от которых зависит влияние клея на несущую способность ТБ;

- установлены значения коэффициентов снижения несущей способности ТК, в зависимости от влияния клея и температуры;

- полученные результаты диссертационной работы могут быть использованы при проектировании ТК, соединенных на клею.

Методы исследования. Для вывода дифференциальных уравнений использована теорема о минимуме потенциальной энергии. При экспериментальных исследованиях использован механический метод нагружения внешней нагрузкой ТБ. Для определения напряжений и деформаций использован тензометрический метод.

Основные положения, выносимые на защиту:

- использование метода конечных элементов в расчётах ТК, без учета и с учетом влияния клеевого шва на их несущую способность;

- система дифференциальных уравнений для расчета НДС трехслойной балки, учитывающая сближение несущих слоев, в основном для несимметричных конструкций;

- метод учета влияния работы клея на несущую способность ТК;

- метод учета влияния температуры на несущую способность ТК, соединенных на клею;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению прочностных характеристик ТК с учетом влияния работы клеевого шва и температуры;

- влияние размеров сотового заполнителя на несущую способность

ТК.

Достоверность полученных теоретических результатов обеспечена применением известных положений механики твердого деформируемого тела, математического анализа, компьютерного моделирования, а также теории прочности материалов. Достоверность экспериментальных исследований обеспечена применением проверенного оборудования, использованием современного программного обеспечения при обработке экспериментальных данных, испытанием необходимого количества контрольных образцов и сравнением с результатами теоретических расчетов.

Внедрение результатов работы. Опытно-производственное апро-бование разработанных ТК было произведено в организации ОАО «Стеклопластик», г. Махачкала. Результаты расчета взяты за основу при проектировании ограждающих и несущих конструкций в институте ООО «Да-гагропромпроект». Результаты исследования внедрены в учебный процесс на 1У-У курсах по разделу «Здания и сооружения из легких конструкций» для специальности 270102 - «Промышленное и гражданское строительство». Кроме того, результаты исследования используются студентами в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация результатов исследования. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на ХХХ-ХХХШ итоговых научно-технических конференциях преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов Дагестанского государственного технического университета (г. Махачкала, 2009-2011 г.), Региональной научно-практической конференции «Новое в расчетах и проектировании строительных конструкций» (г. Махачкала, 2009 г.), Международной научно-технической конференции МГСУ (г. Москва, 2011 г.), XIV Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов (г. Москва, 2011г.), Всероссийской научно-технической конференции «Вопросы проектирования и расчёта зданий и сооружений» (г. Махачкала, 2011г.).

Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 10 работ, в том числе 5 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по диссертации, заключения, списка использованной литературы из 154 наименований и приложения. Работа изложена на 141 страницах машинописного текста, включает 75 рисунков и 21 таблицу.

Во введении обоснована актуальность выбранного направления исследований, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе рассматриваются область применения ТК, преимущества и недостатки ТК, требования к материалам, используемым для ТК, а также история развития теории расчёта трёхслойных конструкций.

Во второй главе анализируются существующие модели, допущения и гипотезы расчета ТК, и предлагаются новые уточнения и допущения, исходя из которых, получены дифференциальные уравнения равновесия трехслойной цилиндрической оболочки. Определены приведенные характеристики призматического сотового заполнителя для ТК. Рассматривается задача расчета НДС ТБ с сотовым заполнителем при шарнирном и жестком опирании концов.

Третья глава посвящена расчету ТБ с использованием метода конечных элементов с помощью программного комплекса LIRA (ПК LIRA).

Четвертая глава посвящена экспериментальным исследованиям ТБ.

В заключении, по результатам теоретических и экспериментальных исследований ТБ, сделан вывод о том, что предложенная в диссертации методика повышения точности расчета НДС ТК позволяет достаточно надежно и обоснованно производить расчет ТК с помощью вычислительных средств.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируется основная цель, раскрываются научная новизна и практическая значимость диссертационной работы, приводятся сведения об апробации результатов, аннотируется содержание глав.

В первой главе «Область применения и теория расчета трехслойных конструкций» рассматриваются область применения ТК, преимущества и недостатки ТК, требования к материалам, используемым для ТК, а также история развития теории расчёта трёхслойных конструкций.

Вопросы, связанные с расчетом и конструированием многослойных конструкций, рассмотрены в основополагающих работах: Э.И. Григолю-ка, А .Я. Александрова, JI.M. Куршина, Л.Э. Брюккера, В.Н. Кобелева, А.Б. Губенко, Ю.А. Веселова, Ю.В. Осетинского, Д. Джерарда, С.А. Амбарцу-мяна, В.В. Болотина, А.Г. Терегулова, В.Н. Крысина, Я.М. Григоренко, А.П. Прусакова, С.Н. Сухинина, В.Н. Паймушина и др.

Приводятся сведения о допущениях и гипотезах, принятых в теории расчета многослойных конструкций. Так, при расчетах ТК с тонкими несущими слоями и легким заполнителем приняты следующие допущения: в заполнителе нормальные напряжения охх и а>у равны нулю или равны нулю модули упругости заполнителя Ехх и Еуу, а также модуль сдвига Gxy; поперечные деформации пренебрежимо малы; несущие слои рассматриваются как мембраны; несущие слои подчиняются гипотезе Кирхгофа-Лява; перемещения в заполнителе подчиняются гипотезе «ломанной линии» Нойта.

В соответствии с этими гипотезами обычно полагают, что сжимаемость заполнителя в поперечном направлении отсутствует, то есть длина нормали постоянна, перемещения в заполнителе, как и в несущих слоях, описываются линейным законом, а следовательно, сдвиговые напряжения постоянны по толщине, то есть разрушение заполнителя может произойти в любой точке по высоте (гипотеза Нойта).

Испытания образцов ТК с сотовым заполнителем на клеевом соединении показали, что, во-первых, разрушение происходит в зоне стыка (по клею), во-вторых, при действии равномерно распределенной нагрузки наблюдается сближение слоев, особенно для несимметричных конструкций и вблизи опорных зон, т.е. у зон с краевыми эффектами.

Во второй главе «Расчет напряженно-деформированного состояния трехслойной балки» приведены дифференциальные уравнения ТЦО, полученные на основе изложенных в первой главе уточнений и допущений.

Для вывода дифференциальных уравнений равновесия ТЦО используются аппроксимирующие функции распределения деформаций заполнителя по высоте.

При выводе уравнений деформации заполнителя выражаются через функции перемещения несущих слоев, то есть учитывается совместность деформаций на границе «заполнитель-несущий слой».

Дифференциальные уравнения равновесия ТЦО получены на основе вариационного принципа, то есть на основе теории о минимуме потенциальной энергии. Потенциальная энергия системы (в общем виде) записана в виде функционала:

*2У2

П=\\и[(х,у,%,%х,%у,£хх,%ху,%уу,р,рх,ру,рхх,рху,руу...) + ... \bccfy , (1)

где ^ = иир = ии...; нижние индексы х, у означают дифференцирование по х и у, а двойные нижние индексы хх, ху, уу, - двукратное или смешанное дифференцирование.

Для одномерной конструкции условие минимума функционала можно записать так:

ая

сЬс

дП

сЬс

дП

= о, (2)

- потенциальная энергия слоя на единицу

где П - функционал; и площади.

Поскольку нами рассматривается двумерная задача, то условие минимума функционала будет иметь вид:

"202 "¡01

с )<■

2

°аЗ£аЗ

+ °рз£рз +СГ.2

хЗ + ТарЗЕарЗ +Та

+ Т ¡кЗЕ¡3:3 ) Х

(к+ ¡( аис£11с + а21Се21С + т,су1с + аПие11и + сг21ие21и + т1иу1и )ск +

{

+ Т2СГ2С + °22и822и +°12и81Ъ+Г2иУ2и№~

С 2

- 2¡V/, - 22™2 - Х,и, - Х2и2 - Ур, - У2и2\1а(1р . (3)

После раскрытия скобок и интегрирования выражений для заполнителя и несущих слоев получим систему общих уравнений равновесия ТЦО.

Для расчета НДС ТБ общие уравнения равновесия трехслойной цилиндрической оболочки, преобразуем в общие уравнения равновесия для трехслойных балок, то есть приравняем Я = со:

А/, I \ Л ^

д3и, ди, д3и2 ди2

+ {Е13-р1а'11 + Е23Р2р-'21}^ + Е23Р2р--'2Г"Г

дХ4

д4\¥, J1

| Т7 . л *

ЛЕ13-р1а"V+Е23-р2р 'У2 }-^- + Е23-р2р <б>

дХ

5%. ди д31/2 I \8и

д4\У ./-

Е13-р1а"11 + Е23Р2р",2)-^- + Е23-р2Р21¥1 +

(

d4W.

+{E13-PlaJ12+E23-p2p-J22

(7)

Полученную таким образом систему уравнений можно решить с помощью пакета прикладных программ математического моделирования «Maple V». В качестве примера рассматривается ТБ длиной 70см, высотой 6,2см, размером грани ячейки 5мм (результаты расчета приведены в третьей главе).

Полученная система дифференциальных уравнений более точно описывает работу ТБ, особенно в краевых зонах. Однако она не учитывает влияния клея и температуры на напряженно-деформированное состояние конструкции.

Для сравнения результатов теоретических и экспериментальных исследований полученных автором, использована известная методика расчета, изложенная в справочнике В.Н. Кобелева.

Проведен теоретический расчет НДС ТБ, шарнирно опертой и жестко защемленной по концам, при действии равномерно распределенной нагрузки.

В качестве примера рассматривалась ТБ длиной 70см, высотой -6,2см (рисунок 1). Ширина балки варьировалась в зависимости от размера шестигранных сот и составляла 4 полные соты. Размер грани шестигранной соты составлял 5, 10, 15, 20 и 25 мм.

Несущие слои изготавливались из алюминия АМГ2-Н толщиной 1,0 мм, а сотовый шестигранный заполнитель - из сплава алюминия Д16-АТ толщиной 0,12 мм. Высота ТБ менялась от 4 до 6 см.

При этом были определены прогибы балок, напряжения в несущих слоях, а также напряжения в заполнителе.

Теоретический расчёт, проведенный по методике, изложенной в справочнике В.Н. Кобелева, показывает, что при увеличении размера грани ячейки прогибы в ТБ возрастают (рисунок 1), соответственно, увеличиваются и напряжения.

В третьей главе «Расчет трехслойной балки методом конечных элементов» приводится расчёт ТБ методом конечных элементов, реализованный в ПК LIRA. С помощью ПК LIRA была рассчитана ТБ (рисунок 2) с параметрами, соответствующими изложенным во второй главе. При этом рассматривались два варианта: в первом варианте расчет проведен без учета работы клеевого шва; во втором - с учетом работы клеевого шва. При этом для учета влияния работы клеевого шва были рассмотрены две модели.

чения в серединах отрезках. Безусловно, такой подход является недостаточно удачным. Кроме того, данная модель не позволяет оценить сдвиговые усилия в теле клеевого шва.

элемент заполнителя

' / А 7 і 1

<у-----

\ч несущииіїлой ~---модель клеевого шба

Рисунок 3 - Модель клеевого шва в виде стержней

Вторая модель учитывает недостатки первой модели, связанные с невозможностью оценки сдвиговых усилий в клеевом шве. Работа клеевого соединения здесь аппроксимируется постановкой четырехузловых пластинчатых элементов, связывающих элемент заполнителя с элементами несущего слоя. Жесткость пластин клеевого слоя принимается равной жесткости клеевого шва в пределах рассматриваемого участка (рисунок 4). Такой подход позволяет добиться более высокой степени сходимости за счет использования однотипных конечных элементов. Отмечается, что при решении больших задач лучше избегать чрезмерно густых расчетных сеток, а заданную точность достигать за счет более высокого порядка аппроксимации.

элемент заполнителя

- ' / А. 7 * 1

-V—" Г^----и г 1 ----- —[

несущии слои

\ модель к леей ого шОп

Рисунок 4 - Модель клеевого шва в виде пластин

В четвертой главе «Экспериментальные исследования трехслойных балок» приводятся исследования ТБ: при шарнирном и жёстком опирании по двум концам, с размерами ячеек сотового заполнителя от 5мм до 25мм, при воздействии разных температур, под действием равномерно распределённой нагрузки. Также приводятся результаты экспериментальных исследований по определению прочностных характеристик клеев ЭД-20 и К-153, применяемых в опытных и теоретических ис-

следованиях. Прочностные характеристики клеев определялись испытанием ТБ на трехточечный изгиб (рисунок 5) и на сдвиг (рисунок 6).

Рисунок 5 - Испытание образца на Рисунок 6 - Испытание образца трехточечный изгиб на сдвиг

Для испытания ТБ на действие равномерно распределенной нагрузки была разработана установка, показанная на рисунке 7. Она позволяет испытывать на изгиб ТБ разных размеров, как при шарнирном, так и при жестком ее опирании. Установка для испытания ТБ с учетом влияния температуры показана на рисунке 8, общий вид установки с испытуемым образцом - на рисунке 9.

1-ребра жесткости; 2-жестко закрепленное ребро, ограничивающее ширину испытываемого образца; 2'-подвижное ребро ограничивающее ширину испытываемого образца; 3-металлические угольники, закрепленные к ограничивающим ребрам, предназначенным для изменения длины испытываемого образца, 4-гибкая камера для создания избыточного давления; 5-элементы для крепления балок.

Рисунок 8 - Установка для испытания ТБ с учетом действия температуры 1 -источник тепла; 2-испытываемый образец; 3-установка для испытания ТК

Рисунок 9 - Общий вид установки для испытания ТБ

Для проведения испытаний были изготовлены 30 серий образцов. Каждая серия включала в себя 9 одинаковых балок. Половина образцов была соединена на клею ЭД-20, а другая половина - на клею К-153. Материалы и размеры ТБ соответствуют материалам и размерам ТБ, изложенным во второй и третьей главах. Напряжения и прогибы измерялись с помощью тензорезисторов и датчиков часового типа (рисунок 10), а температура, соответственно, термопарой типа «К».

Я

7/7 У/,

100 мм _250 мм

л Т-14

щшта

q, МПа

мппттпггттттт

1-1

л

Рисунок 10 - Схема расположения датчиков и прогибомеров на ТБ

Эксперименты показали, что, как и в теоретических расчётах, при увеличении размера грани ячеек прогибы и напряжения в ТБ возрастают. Воздействие температуры также влияет на несущую способность ТБ. При увеличении температуры от 20°С до 40°С прогибы и напряжения увеличивались на 1-2%, при температуре 55°С - на 4-6%, при температуре 70°С -на 7-10% (рисунок 11). Прогибы и напряжения в ТБ, соединенных на клею ЭД-20, больше на 10-11% , чем прогибы и напряжения в ТБ, соединенных на клею К-153 (рисунок 12-14).

0,01 0.02 ОДЗ 0,04

0.ОТ 0.0Е й, МПе

Рисунок 11 - Графики зависимостей Рисунок 12 - Графики зависимостей прогибов ТБ соединенной на клею напряжений в несущем слое ТБ К-153, при размере грани ячейки при размере грани ячейки г=5мм,

г=5мм, от нагрузки

от нагрузки при температуре 70 С

с,™

I к

1 1 !

-ЭД-20.70* --К-Ш-ТО"

1—г

-л

= — « Т"" тт

ст™, МПа о™. МПа

А Л

Гв

Рисунок 13 - Графики зависимостей прогибов ТБ с размером грани ячейки г=5мм, от нагрузки при температуре 70°С

Рисунок 14 - Графики зависимости напряжений ТБ при размере грани ячейки г=5мм, от деформаций в клеевом шве и стенке заполнителя, при температуре 70°С

В ходе численных экспериментов, проведенных с помощью ПК ЛИРА, были определены прогибы и напряжения в несущих слоях трехслойной балки, которые сравнивались с теоретическими расчетами ТБ, проведенными нами по методике, изложенной в справочнике В.Н. Кобе-лева и экспериментальными исследованиями, выполненными автором (рисунок 15; рисунок 16).

а. мпа

А

--Эксперимент

-Числ. жслер. и а ПК "ЛИРА" с учетом клея

---Чпсл. жслер. па ПК "ЛИРА" 6« учета клея

--По методу Кобелева В.Н.

- Эксперимент

- Числ. экспер. на ПК "ЛИРА" с учетом клея

- Числ. экспер. на ПК "ЛИРА" без учет а клея "

- По метод) Кобелева В Л. ™ 1е дн|>фс|>енциальны\ уравнений

■ д, МПа

Рисунок 15- Графики зависимостей прогибов ТБ соединенной на клею К-153 , размером грани ячейки г=5мм, в середине пролета от нагрузки грани ячейки г=5мм, в середине

пролета от нагрузки

С], МПа

Рисунок 16 - Графики зависимостей напряжений в несущем слое ТБ соединенной на клею К-153, размером

В диссертации приводится пример расчета трехслойной стеновой панели, элементы которой соединены на клею К-153, и на которую действует равномерно распределенная нагрузка. Для расчета использовалась методика изложенная в диссертации, согласно которой напряжения и деформации определялись с учетом коэффициента, учитывающего влияние клеевого шва на работу панели.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Предложена система дифференциальных уравнений для расчета НДС трехслойной балки, учитывающая сближение слоев, в основном для несимметричных конструкций.

2. Анализ аналитических расчетов ТБ без учета влияния клеевого шва показал, что:

а) при шарнирном опирании: при сравнении перемещений трёхслойных балок, изготовленных из сот с размером грани ячейки 0,5см, отличаются от перемещений ТБ, с размером грани ячейки 1см, на 7,3%; а при сравнении перемещений ТБ с размерами грани ячеек 1см с 1,5см -на 7,0%, 1,5см с 2см-на 6,6%, 2см с 2,5см - на 6,4%, 0,5см с 2,5см - на 30,2%. При жёстком опирании концов балки результаты сравнения перемещений показали: 0,5см с 1см - 29,0%; 1см с 1,5см -22,5%; 1,5см с 2см-18,2%; 2см с 2,5см - 15,5%; 0,5см с 2,5см-116,0%.

б) при шарнирном опирании напряжения в несущих слоях трёхслойных балок, изготовленных из сот с размером грани ячейки 0,5см, отличаются от напряжений ТБ с размером грани ячейки 1см на 0,86%; а при сравнении напряжений в несущих слоях ТБ с размерами грани ячеек 1см с 1,5см- на 0,11%; 1,5см с 2см - на 0,11%; 2см с 2,5см - на 0,11%; 0,5см с 2,5см - на 0,45%. При жёстком опирании результаты сравнения показали следующую разницу: 0,5см с 1см - 0,34%; 1см с 1,5см -0,34%; 1,5см с 2см - 0,34%; 2см с 2,5см - 0,34%; 0,5см с 2,5см -1,37%.

3. Прогибы и напряжения в ТБ, полученные по методике, изложенной в справочнике В.Н. Кобелева, отличаются от прогибов и напряжений в ТБ, полученных с помощью метода конечных элементов: без учёта клеевого шва - на 1+2%, с учётом клеевого шва при клее марки К-153 - на 14+16%, с учётом клеевого шва при клее марки ЭД-20 - на 22+24%.

4. При испытаниях трёхслойных балок, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой, наблюдалось сближение слоев на расстоянии (0,12 + 0,17)/ от опоры. Разница между перемещениями слоев в одной вертикальной плоскости составляла 2-5%. В средней части балки сближение

слоев незначительное. Напряжения в нагруженном несущем слое большие, чем напряжения в ненагруженном, то есть происходит передача нагрузки с нагруженного несущего слоя на ненагруженный через заполнитель.

5. Напряжения в клеевом шве, соединяющем заполнитель с несущим слоем, по сравнению с напряжениями в несущих слоях были ниже. До уровня разрушающей нагрузки изменения напряжений в клеевом шве и несущем слое подчинялись закону Гука.

6. Сравнение аналитических данных с экспериментальными показало, что разница между напряжениями и перемещениями в ТБ составляет в среднем 15%. При разрушающей нагрузке 1-2 кгс/см2, что соответствует сосредоточенной силе 1,2-2,4 тнс, приложенной в середине балки, напряжения в клеевом шве и в стенках заполнителя не достигали своих предельных критических значений. Разрушение балки происходило от отслоения несущего слоя и частичного разрушения клея на расстоянии (0,12-г 0,17)/ от опоры.

7. Разрушение балок с размерами грани ячеек более 2см при всех других одинаковых условиях происходило в основном из-за потери устойчивости стенок заполнителя на расстоянии (0,12 н- 0,17)/ от опоры.

8. Чем больше коэффициент заполнения заполнителя, тем больше разрушающее касательное напряжение и, соответственно, разрушающая нагрузка, при других равных условиях.

9. Эксперименты проведенные с образцами ТБ различных размеров показали, что при высоте заполнителя от 5 до 6 см разрушение ТБ происходит от потери устойчивости стенок заполнителя при размерах грани ячеек больше 2 см, а при изменении высоты заполнителя от 4 до 5 см - при размерах грани ячеек больше 2,5см.

10. При расчетах ТБ необходимо учитывать коэффициент заполнения, так как разрушение ТБ зависит от размеров ячеек заполнителя, то есть, чем больше коэффициент заполнения, тем больше вероятность разрушения по клеевому шву. Проведенные эксперименты показали, что для ТБ с сотовым заполнителем, соединенных на клею К-153, коэффициент снижения несущей способности в среднем равен 0,850, а при учете действия температуры (70°С), коэффициент снижения несущей способности в среднем равен 0,765.

На клею ЭД-20 эти показатели равны 0,770 и 0,685, соответственно.

11. При одних и тех же размерах ТБ по длине и сечению - деформации в балке, с размерами грани ячеек 2,5см растут быстрее, чем в балке с размерами грани ячеек 0,5см.

12. Напряжения в клеевом шве при клее ЭД-20 на 10-11% выше, чем в клеевом шве при клее К-153.

13. Сравнение результатов прогибов и напряжений, полученных в результате расчётов ТБ методом конечных элементов с использованием ПК «Лира» без учёта влияния клея между несущими слоями и заполнителем, с результатами экспериментальных исследований ТБ на клею К-153, показало, что расхождение между ними составляет 8-И0%.

14. Сравнение результатов прогибов и напряжений ТБ, полученных методом конечных элементов с использованием ПК «Лира» с учётом влияния клея между несущими слоями и заполнителем, с результатами экспериментальных исследований ТБ на клею К-153, показало, что расхождение между ними составляет 3^-5%.

Основные положения и результаты диссертации опубликованы в следующих работах

I. Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Муселемов Х.М. Расчёт параметров дискретного заполнителя в виде усечённой пирамиды /О.М. Устарханов, Х.М. Муселемов, З.К. Акаева // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2010,- №18,- С. 96-102. (0,75/0,06 п.л.)

2. Муселемов Х.М. Экспериментальные исследования влияния клея на несущую способность трёхслойных балок / О.М. Устарханов, Т.О. Устарханов, Х.М. Муселемов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2011.- №20.- С. 8693. (0,87/0,29 п.л.)

3. Муселемов Х.М. Исследования влияния температуры на несущую способность клееных трехслойных балок / О.М. Устарханов, Х.М. Муселемов, Н.К. Акаев // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. - 2011. - №22. - С. 127-132. (0,63/0,21 п.л.)

4. Муселемов Х.М. Экспериментальные исследования влияния клея и размеров ячейки на несущую способность трёхслойных балок / О.М. Устарханов, Х.М. Муселемов, Т.О. Устарханов // Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. - 2012. - №2. -С. 91-95. (0,5/0,16 п.л.)

5. Муселемов Х.М. Расчет трехслойных балок с учетом клеевого шва по методу конечных элементов с помощью ПК ЛИРА /О.М. Устарханов, А.И. Булгаков, Х.М. Муселемов, Т.О. Устарханов // Известия высших учебных заведений. Северо-кавказский регион. Технические науки. -2012. - №5. - С. 69-72. (0,4/0,1 п.л.)

II. Статьи, опубликованные в других научных журналах и изданиях:

1. Муселемов Х.М. Влияние клеевого соединения на несущую способность трехслойной конструкции / О.М. Устарханов, Х.М. Муселемов, М.Х. Калиева // сб. тез. докл. XXX итоговой науч.-техн. конф. преподавателей, сотрудников, аспирантов и студентов ДГТУ. Технические науки. -Махачкала: ДГТУ, 2009. - С. 213-214. (0,03/0,01 пл.)

2. Муселемов Х.М. Критерии прочности и пластичности в задачах трехмерного напряженного состояния / О.М. Устарханов, Х.М. Муселемов, М.С. Алибеков, Т.О. Устарханов // Новое в расчетах и проектировании строительных конструкций: сб. статей по материалам региональной научно-практической конференции, 29-30 окт. 2009г.- Махачкала: ДГТУ, 2009. - С. 40-44. (0,26/0,06 п.л.)

3. Муселемов Х.М. Расчёт параметров дискретного нормального заполнителя в виде пирамиды / Х.М. Муселемов, Т.О. Устарханов, Н.К. Акаев // Строительство-формирование среды жизнедеятельности: сборник трудов четырнадцатой Международной межвузовской научно-практической конференции молодых ученых, докторантов и аспирантов, 27-29 апреля 2011. - М.: МГСУ, 2011. - С. 780-784. (0,25/0,063 п.л.)

4. Муселемов Х.М. Влияние клея на несущую способность трёхслойных балок / О.М. Устарханов, Т.О. Устарханов, Х.М. Муселемов // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях: сборник научных трудов института строительства и архитектуры. - М. : ООО «Архон», 2011. - С. 75-78. (0,06/0,02 п.л.)

5. Муселемов Х.М. Влияние температуры на несущую способность клеенных трёхслойных балок / О.М. Устарханов, Х.М. Муселемов, Н.К. Акаев // Промышленное и гражданское строительство в современных условиях: сборник научных трудов института строительства и архитектуры. - М.: ООО «Архон», 2011.-С. 79-81. (0,15/0,05 п.л.)

Формат 60x84 1/16. Бумага офсет 1. Печать ризографная. Гарнитура Тайме. Усл.п.л. 1,2. Заказ № 118-13 Тир. 100 экз. Отпеч. в тип. ИП Тагиева Р.Х. г. Махачкала, ул. Батырая, 149. 8 928 048 10 45 "СРОРМАТ"

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Дагестанский государственный технический университет»

Муселемов Хайрулла Магомедмурадович

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ТРЁХСЛОЙНЫХ БАЛОК С УЧЁТОМ ВЛИЯНИЯ КЛЕЕВОГО ШВА И ТЕМПЕРАТУРЫ

05.23.17 - Строительная механика

05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

на соискание учёной степени кандидата технических наук

Научный руководитель — доктор технических наук,

профессор Устарханов О.М.

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор Батдалов М.М.

Махачкала - 2013

На правах рукописи

04201357326

ДИССЕРТАЦИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

Основные обозначения.............................................................................4

Введение.............................................................................................7

ГЛАВА 1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И ТЕОРИЯ РАСЧЕТА ТРЕХСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.................................................................................15

1.1 Область применения трехслойных конструкций.........................................15

1.2 Теория расчета трехслойных конструкций.................................................19

ГЛАВА 2. РАСЧЁТ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ТРЁХСЛОЙНОЙ БАЛКИ......................................................................25

2.1 Вывод дифференциальных уравнений для расчета напряженно-деформированного состояния трехслойной балки.......................................25

2.2 Определение приведённых характеристик сотового заполнителя.........37

2.3 Расчёт шарнирно опёртой балки...........................................................40

2.4 Расчёт жёстко защемлённой балки.......................................................44

Выводы по главе..................................................................................48

ГЛАВА 3. РАСЧЁТ ТРЕХСЛОЙНОЙ БАЖИ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.....................................................................................50

3.1 Метод конечных элементов.....................................................................50

3.2 Применение метода конечных элементов при расчете трехслойных балок.........52

3.3 Применение метода конечных элементов при расчете трехслойных балок на

клеевых соединениях....................................................................................................61

Выводы по главе...................................................................................67

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТРЕХСЛОЙНЫХ БАЛОК..............................................................................................68

4.1 Планирование эксперимента...............................................................68

4.2 Цели и задачи экспериментальных исследований.....................................69

4.3 Определение тензочувствительности.....................................................82

4.4 Механическая прочность клеевых соединений.........................................86

4.4.1 Оборудование.............................................................................86

4.4.2 Стандартные механические испытания...............................................87

4.4.3 Клеи, использованные в экспериментальных испытаниях.......................91

4.4.4 Экспериментальные испытания по определению прочностных характеристик клеев..............................................................................93

4.5 Испытание трехслойных балочных конструкций на изгиб под действием равномерно распределенной нагрузки и температуры..................................101

4.5.1 Изгиб трехслойной балки с шарнирным опиранием.............................102

4.5.2 Изгиб трехслойной балки с жестким опиранием.................................109

4.6 Обработка результатов эксперимента.................................................117

4.7 Пример расчета трехслойной стеновой панели....................................120

Выводы по главе................................................................................123

Заключение.......................................................................................126

Список использованной литературы........................................................127

Приложение.....................................................................................142

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

х, у, г - составляющие прямоугольных декартовых координат; х п У

а - —, р = - составляющие цилиндрическои системы координат; Я3 Я3

Х1,Т1,21 — компоненты вектора внешней распределенной нагрузки (I-1,2) МПа;

- толщина / -го несущего слоя (г = 1,2), см, с - толщина заполнителя, см;

Я, - радиус срединной поверхности ьго слоя трехслойной оболочки (1=1,2,3),

см;

г - параметр шестигранной призмы, см; Р - сосредоточенная сила, кН;

д- максимальная интенсивность распределенной по поверхности внешней нагрузки, МПа;

N ~ нормальное усилие в /-ом слое, действующее в направлении оси

у (/ = 1, 2, 3; у = 1, 2, 3), е/ ;

Б к, ~ касательное усилие в / -ом слое, действующее в плоскости

]к (/ = 1, 2, 3; у = 1, 2, 3); к = у = 1, 2, 3), ¿7 ; М ~ изгибающий момент, ¿7 х т ;

а — предел прочности заполнителя при сжатии, МПа;

- поперечное усилие в / -ом слое, действующее в направлении оси у 0 = 1,2,3;] = 1,2,3), ё! ;

ту,3~ предел прочности заполнителя при сдвиге поперек плоскости

склеивания заполнителя, МПа;

тхт3~ предел прочности заполнителя при сдвиге в плоскости склеивания заполнителя, МПа;

Примечание:_При индексации постоянных усилий и моментов принято, что осям х, у, г соответствуют индексы 1,2,3.

Е ~ модуль упругости / -го слоя, определенный в направлении у -ой оси координат (] = 1,2,3), МПа;

С]к— модуль сдвига /-го слоя, определенный в плоскости Д (/ = 1, 2, 3; ] = 1, 2, 3); к = ] = 1,2, 3), ё/ ;

о* ЕцЬ

в1 =--жесткость на растяжение - сжатие ортотропного г -го слоя в

направлении оси х(1);

*

о* Е2]Ь

г>2 / =--жесткость на растяжение - сжатие ортотропного г -го слоя в

2 Г 21

направлении оси у(1);

( ^ +2 +3 п +2

* С I] С 1} 1} * С I-) С I-) I-)

t1 =—- +—- =—- +—- + —

К 4 2 3 4 2 3;

у — обобщенный коэффициент Пуассона, учитывающий взаимное влияние / -го несущего слоя при деформации растяжения - сжатия в направлении у -ой оси координат;

V к1 ~ коэффициенты взаимного влияния / -го несущего слоя при деформации сдвига в плоскости ]к (1 = 1, 2, 3; к = у = 1,2,3); Е,н • р]а + ЕЛ1 ■ Рф

цф = —--—-—--- - параметр зависящии от модуля упругости материала и

коэффициента Пуассона;

/1 = - отношение радиуса срединнои поверхности заполнителя к радиусу 1

срединной поверхности / -го несущего слоя ¡-(1,2);

рт = --——— - параметры зависящий от коэффициентов Пуассона; где

А

3ч - интегралы от интегрирования аппроксимирующих функций по высоте заполнителя;

и,, о,, составляющие вектора перемещения срединной поверхности / -го слоя в прямоугольной или цилиндрической системе координат (1 = 1,2, 3), см;

Ли = и, - и2, Ли = о, - и2~ смещение несущих слоев в направлении оси л; или у соответственно.

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее перспективными легкими конструкциями в строительстве, машиностроении, судостроении, авиации, космонавтике являются многослойные конструкции, имеющие высокую жесткость при малом весе. Особенно, это относится к трехслойным конструкциям (ТК) с сотовыми заполнителями.

Известно, что трехслойная конструкция состоит из двух внешних, сравнительно тонких слоев и толстого среднего слоя (заполнителя) (рисунок 1.1.1).

Заполнитель изготавливается в заводских условиях, что обеспечивает наименьшие отклонения их размеров от требуемых. Размеры сот колеблются от нескольких миллиметров до десятков сантиметров, в зависимости от назначения конструкции.

Впервые ТК была применена в 1845 г. английским инженером Р. Стефенсоном при строительстве железнодорожного моста. Интенсивное развитие облегченных конструкций произошло вследствие технического прогресса в авиации и космонавтике. В 40-х годах XX века начали появляться первые самолеты с трехслойными силовыми элементами. В настоящее время многослойные конструкции используются в строительстве, при конструировании наземных транспортных средств, в судостроении.

Принципы создания ТК и двутавровой балки аналогичны. В трехслойной конструкции роль стенки играет заполнитель, за счет которого разносятся несущие слои, что придает пакету слоев высокие характеристики жесткости и прочности при относительно малом весе. Комбинируя материалы заполнителя и несущих слоев, можно добиться нужных свойств трехслойной конструкции (вибростойкость, тепло- и звукоизоляция и др.).

Несущие слои воспринимают продольные нагрузки (растяжение, сжатие, сдвиг) в своей плоскости и поперечные изгибающие моменты. Заполнитель воспринимает поперечные силы при изгибе и обеспечивает совместную работу и

устойчивость несущих слоев. Способность заполнителя к восприятию нагрузки в плоскости несущих слоев зависит от конструкции заполнителя и его жесткостных характеристик.

Внешние, так называемые несущие слои изготавливаются из прочных материалов (стали, сплавов легких металлов, дерева, армированной волокном пластмассы, бетона или асбестоцемента и др.). Внутренний слой - заполнитель -изготавливается из относительно малопрочных материалов с малой плотностью (из пробки, резины, древесины, пластмассы, вспененного полимерного материала, а также из легкого металла в форме сот, перемычек, гофрировки или другой конструкции). Выбор формы сот зависит от формы трёхслойной конструкции и выполняемой ею функции. По степени заполнения объема между несущими слоями заполнитель делится на сплошной и дискретный.

По структуре сечения трехслойные конструкции разделяются на симметричные и несимметричные. Если несущие слои имеют одинаковую толщину и изготовлены из одинаковых материалов, то ТК считается симметричной, а в противном случае - несимметричной.

По сравнению с традиционными однослойными, трехслойная конструкция обладает повышенной жесткостью и прочностью, что позволяет уменьшить толщину оболочек, панелей и число ребер жесткости, которые существенно уменьшают массу конструкции.

При создании трехслойной конструкций возникает необходимость соединения её элементов. Механические соединения — сварные, паяные и заклепочные - не всегда эффективны. Известно, что сварка разнородных металлов - очень сложный технологический процесс, а в некоторых случаях, например, при сварке магния с алюминием, образуются хрупкие соединения. Затруднительна сварка листов различной толщины. Кроме того, при контакте двух различных металлов возможно образование гальванической пары, способствующей возникновению коррозионных явлений. Пайка легких сплавов — еще более сложный процесс и менее надежный способ, по сравнению с пайкой

сталей. Невозможность полного удаления из некоторых паяных конструкций остаточных флюсов приводит к коррозии металла.

Применение в трехслойных конструкциях клеев позволяет надежно и достаточно прочно соединять разнородные металлы разной толщины и исключает необходимость сверления отверстий, изготовления болтов и заклепок. Процесс соединения становится более простым и дешевым, а конструкция более легкой.

Следует отметить, что использование клеевых соединений приводит к снижению веса конструкций, так как дает возможность применять более тонкие металлические листы. Например, в авиационной промышленности при замене заклепочных и сварных соединений клеевыми, можно на 25-30% облегчить изделия.

Клеевые соединения на современных клеях имеют высокие показатели прочности при сдвиге и равномерном отрыве, а также длительной и усталостной прочности. Они обладают высокой эксплуатационной надежностью и длительным сроком службы в различных климатических условиях [69,70]. Однако, большинство клеев имеют сравнительно невысокую теплостойкость. К недостаткам клеевых соединений относится и то, что они менее долговечны, чем сварные и клепаные. Кроме того, клеевые соединения металлов имеют относительно небольшую прочность при неравномерном отрыве, что необходимо учитывать при проектировании клеевых конструкций.

Требования, предъявляемые конструкционным клеям, зависят от назначения и условий эксплуатации конструкций. Однако, во всех случаях швы конструкционных клеев должны быть менее жесткими, чем склеиваемые ими металлы, и иметь коэффициенты термического расширения, близкие к коэффициентам металла. При использовании клеев в металлических силовых конструкциях особое значение приобретает расчет прочности клеевых соединений.

Длительное нагружение и повышенные температуры снижают прочность клеевых швов.

Механические свойства сотового заполнителя зависят главным образом от толщины стенок и размера ячеек [83, 108, 115, 120, 122, 128]. Прочность соединения обшивки с заполнителем также является функцией размера ячейки. Для повышения прочности соединения заполнителя с обшивкой при отслаивании иногда применяют клеевые пленки, представляющие собой стеклоткань, пропитанную клеем.

Эксперименты, проведенные в лаборатории кафедры «Промышленное и гражданское строительство» ДГТУ показали, что, в частности, при действии равномерно распределенной нагрузки разрушение ТК происходит по клеевому шву и при нагрузках меньших, чем расчетные (особенно с относительно жестким сотовым заполнителем). Кроме того, исследования показали, что на несущую способность ТК, соединенных на клею, влияет повышение температуры [116,118, 119,120, 121, 124-127]. В связи с этим возникает необходимость учета в расчетах прочностные характеристики клея и температурного воздействия.

В связи с вышеизложенным была сформулирована цель исследования.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью диссертационного исследования является, изучение теоретических и экспериментальных исследований влияния на несущую способность ТК соединительного клея, влияние температурного воздействия на прочность клеевого шва и разработка методики расчета ТК с учетом прочностных характеристик клея. В соответствии с целью, в работе поставлены и решены следующие задачи:

- обоснована необходимость повышения надежности работы трехслойной балки (ТБ), элементы которой соединены на клею;

- применен метод конечных элементов (МКЭ) для расчета ТБ без учета и с учетом влияния работы клеевого шва;

- разработана установка для экспериментального исследования ТБ под действием равномерно распределенной нагрузки;

- установлены значения коэффициента снижения несущей способности ТК, учитывающего влияние клея и температуры.

Объект исследования.

Трехслойная балка с сотовым заполнителем, соединенных на клею ЭД-20 и К-153.

Предмет исследования.

Исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) ТБ с учетом влияния клеевого шва и температуры.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в следующем:

- разработана методика расчёта НДС ТК без учета и с учетом влияния работы клеевого шва;

- предложена система дифференциальных уравнений для расчета НДС трехслойной балки, учитывающая сближение слоев, в основном для несимметричных конструкций;

- предложен метод учета в расчетах влияния работы клея на несущую способность ТК, введением соответствующего коэффициента, полученного экспериментально;

- предложен метод учета в расчетах влияния температуры на несущую способность ТК, введением соответствующего коэффициента, полученного экспериментально;

- разработана методика проведения экспериментальных исследований по определению напряжений в клеевом шве ТК без учета и с учетом влияния температуры;

- определены рациональные параметры ячеек сотового заполнителя, от которых зависит влияние клея на несущую способность ТБ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- использование метода конечных элементов в расчётах ТК без учета и с учетом влияния клеевого шва на их несущую способность;

- система дифференциальных уравнений для расчета НДС трехслойной балки, учитывающая сближение слоев, в основном для несимметричных конструкций;

- метод учета влияния работы клея на несущую способность ТК;

- метод учета влияния температуры на несущую способность ТК, соединенных на клею;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению прочностных характеристик ТК с учетом влияния клеевого шва и температуры;

- влияние размеров сотового заполнителя на несущую способность ТК.

Практическая значимость диссертационной работы:

- разработана установка для экспериментального исследования несущей способности трехслойной балки, находящейся под действием равномерно распределенной нагрузки, с учетом влияния клея и температуры;

- проведен расчет ТБ, элементы которых соединены на клею, методом конечных элементов с учетом влияния работы клеевого шва;

- определены рациональные параметры ячеек сотового заполнителя, от которых зависит влияние клея на несущую способность ТБ;

- установлены значения коэффициента снижения несущей способности ТК в зависимости от влияния клея и температуры;

- полученные результаты диссертационной работы могут быть использованы при проектировании ТК, соединенных на клею.

Внедрение результатов работы. Опытно-производственное опробование разработанных ТК было произведено в организации ОАО «Стеклопласт», г. Махачкала. Результаты расчета взяты за основу при проектировании ограждающих и несущих конструкций в ООО Институт «Дагагропромпроект». Результаты исследований внедрены в учебный процесс на 1У-У курсах по разделу «Здания и сооружения из легких конструкций» для специальности 270102 - «Промышленное и гражданское строительство». Кроме того, результаты исследований используются студентами в курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы . Результаты диссертационной работы докладывались и обсужда