автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Прочность пространственно загруженных стальных стержней с учетом физической и геометрической нелинейности

Министерство высшего и среднего специального образования УССР

Одесский инженерко-строитегьныП институт

на правах рукопис.1 Артвшкин Игорь Анатольевич

ПРОЧНОСТЬ ПРОСТРАНСТВЕННО ЗАГРШННЬХ СТАЛЬНЫХ СТЕРЖНЕЙ С УЧЕТОМ ФИЗИЧЕСКОЙ Й ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ НЕЛИНЕЙНОСТИ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания я сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Одесса - 1991

Диссертационная работа выполнена на кафедре металлических, деревянных и пластмассовых конструкций Одесского инженерно-строительного института.

Научнчй руководитель - доктор технических наук, пвофессор

Чернов Николай Леонидович. Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сильвестров Анатолий Васильевич, кандидат технических наук, доце;:т Сорока Николай Николаевич. Недущая организация ГП1! Ленпроектстальконструкция

Госстроя

СС/СР.

Защита диссертации состоится "У-Ь " оаиЬрЪ 1^1 г. // сО '

в -/-у часов на .заседании специализированного совета К 063.41.01

по присуждении ученой степени кандидата технических наук в

Одесско I инженерно-строительном институте по адресу:

270029, г.Одесса, ул.Дидрихсона, 4..СИСЛ, ауд. 210,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Одесского

. инженерно-строительного института.

Автореферат разослан " ¿¿иГ^ОЯ 1991 г.

—— ■ I

Учёный секретарь специализированного совета канд.техн. наук, доцент Н.А.Малахова

СШК ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЬ'

Актуальность темы. Проблема эффективности строительных металлических конструкций, охитызаввал вопросы снижения металлоемкости . и повышения их качества и надежности, по своему научному значении и рлиянип на те^шческиЯ прогресс в строительстве, на развитие ново» техники I. технология других итраслей может бить отнесена к числу наиболее крупных и актуальных научно-технических проблем.

Важным достижением советской школы проектирования строитель-ннх конструкций по пределы ым состояниям явилось введение учета работы »'атеркгла за пределом упругости. 3 частности, в последние г.-ды осуществляется переход на деформационный вид критерия прочности металлических конструкций - ограничение нормативной величиной предельных значений пластичесих деформаций.

В -юответствии с этим науным направлением и непосредственно в связи с работами, проводимыми в последнее время в ЩШПСК им.Мельникова в области совершенствования методов расчета на прочность и устойчивость стальных'и бистальных стержневых элементов строительных конструкций в области ограниченных пластических деформаций по деформированной схеме, автором разработана новая методика расчета пространственно загруженных стальных стержней с учетом физической и геометрической челинейности.

Данная методика дает возможность повысить равнопричность , • стальных стержне:1 при заметной экономии стали, что подтве^вдает актуальность и важное народно-хозяйственное значение реферируемой работы, направленной на повышение экономичности и ка/ества строительных металлоконструкций.

Целью работы явились разработка теоретических ч экопар;:мен-тальичх методов исследования работы пространственно..загруженных стальных стержней с учетом деформированной схемы в области ограни-чемтх пластических деформаций, определение характера перераспро-

яиленан усилий при учете физической и геометрически нелинейности в зависимости от разл-чного сочетания на1рузок, установление области дскритического состоянья работы пространственно нагруженных стальны: стержней, а также внедрение в практик) проектирования методики расчет- пространственно загруженных стальник старжнеП с учетом физической и геометрическая гэлинойности.

Автор защищает:

- разработанную методику4получения теоретического напряженно-деформированного" со.стояния пространственно загруженных стальных стержней с учетом, физической и геометрической нелинейности;

- предложенную методику установления области докритического состояния для пространственно загруженных стержлегых элементов стальных конс.рукгий, в которой определявшим является расчет прочности

по деформированной схеме при ограничением развитии пластических деформаций;

- исследование'характера перераспоеделения усилий при учете влн яния физической и геометрической нелинейности l зависимости от различных сочетаний 'приложенной нагрузки;

- проведенные экспериментальные исследования рабсти пространственно загруженных стальных стержней при различных комбинациях на-гружения за пределом упругости;

- разработанные предложения для "споаьзованин в практике проектирования по расчету пространственно загруженных стальных стержней за пределом упругости по деформированной схеме.

Научнуь новизну работы составляют;

- способ учета дефорч^рованной схемы при упруго-пластическом расчете прочности пространственно загруженных стержней, основанный на определении pea -тибиых усипий с учетом их перераспределения от влияния деформированной схемы к изменения жесткости сечений, раОо-tü!№;isx за пределом упругости;

- проведенная оценка влияния схем загружения на характер перераспределения усилий по длине стержня от влияния деформированной схемы и увеличения податливости сечения, работающих в упруго-плас-тччесхой стад«».;

- разграничение областей расчета по прочности при ограниченных пластических деформаииях и по устойчивости, которое позволило сделать вывод о том, что для наиболее распространенных в практике величин продольных усилил и гибкостей стержней имеемся значительная область, где рзсчет пространственно загруженных стержней лимитируется их прочностью, т.е. достижением величины предельных лласти iec-ких деформаций при определении усилий по деформированной схеме в докритическом состоянии;

- экспериментальные исследования работы пространственно загруз женнкх стальных стерхузй с учетом деформированной схемы за пределом упругости;

- разработаннаг на основе проведенных исследований практическая методика расчета пространственно загруженного стального стержня с учетом физической и геометрической нелинейности.

Практическая ценность работы заклвчьвтся в том, что предложенная методика расчета прочности и устойчивости пространственно' за- . грухениых стальных стержней при действии любого вида нагрузок с учетом деформированной схегш в области ограниченных пластических деформаций пригодна к использовании в системах автоматизированного проектирования. Выполненные и приведенные в диссер ации примеры расчета прочности и устойчивости пространственно загруженных стальных стержней по разработанным методикам при различных случаях н?.-гру.чения позволили сделать вы1>од о возможно;! экономии стили до. 272 по сравнению с расчетами, пыполненними соглюно1 СНяП IT-23-8I*.

Речлнзация результатов работа осушезтплялась''в следувпих формах :

I. В пило методики, uÂroniTi-'a и программы расчг-га г-у :т.сти ,«

устойчивости пространственного стергия, составлегчого из ортогональных листов, разработанных при выполнении договора о сотрудничестве с ШШПСК им.Мельников для выполнения работ по теме: "иОЕорпн-/чвование методов расчета на прочность и устойчивость ста-ышх и бистальных стержневых строительных конструкций на основе использования критерия ограниченных пластических деформаций и решения задач нелинейного математического программирования - рекомендации по развитие САПР".(Гоезакаэ * 01050067227* -шфр 06-0260-83/2-52-ЬЭ).

2 Резулчаты проведенных исследований использовались для разработки "Рекомендаций по развитию САПР в области расчета на прочность и устойчивость стальных рамных каркасов многоэтажных промз/ч-ний на ооновс реезния задач нелинейного математического программирования" ( ШШПСК. ОПРИС. выпуск 151).

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, на совещании "Проблемы метрологического обеспечения в строительстве: испытания металлических конструкций" Ст.Москва, ВШ СССР, декабрь 1939г.). сеаинаре ЦНИИПСК им.Мелышкога (февраль - 1990г.), на научно-практической конференции "Исследование работы и применение в строительстве эффективных элементов конструкций" (г.Ровно, октябр-. 195^.), н. на, чно-технических конференциях Одесского инженерно-строительного института ( 1989,1990г.г.).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано б работ.

- Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, вчети разделов, основных ■ ыводог и предложений, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 213 страницах, из них страница основного текста; 7 таблиц (5 страниц); 60 рисунков '60 стречиц); 3 страницы фотографии; 90 наименований литературы на 1С страницах и прилоуздие на I странице.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Теоретические и экспериментальные исследования по проблеме учета ф-зической и геометрической нелучейиости при расчете стальных строительных конструкций выполнены НЛ.Кудиным. II.С.Стрелецким,

П.Мельниковым, В.А.Балдиным, А.Р.Рканицыннм, Б.М.Броуде, А.В.Гем-мерлингом, Н.В.КорноухоЕым и другими учеными. В дальнейшем зта проблема наела своё развитие в работах H.H.Стрелецкого, А.И.Стрельбиц-иой, З.В.Трофимовича, В.В.Бирвлева, Б.Б.^пмпси. 1 .Е.Больскогс, Б.Л.Любаровз, Г.И.Белого и др. '

При рассмотрении вопросов расчета пространственно загруженных стальных стержней с учетом физической и геометрической нелинейности инте; ее представляет р\счет по предельным состояниям первой группы -по непригодности к эксплуатации вследствие развития пластических деформаций. 3 качестве критерия отого предельного состояния принимается ограничение интенсивности плаот"ческих деформаций в наиболее напряженных сечениях предельной величиной 0,4л.

Объектом исследования являйте., жесткоза^емленнне на двух опорах стальные стержни, воспринимайте с.атмческие нагрузки, работавшие как отдельно, так и в стержневых система:, воспринимая осевую силу, одноосный и косой изгиб, сдвиг, свободное кручение при наличии распределенных и локальных нагрузок.

В настоящее время ЦЬ'ЛИПСК им.Мельникова занимается развитием САПР произвольных стержневых строительных мегаллокоь.;трукций. В-пределах разработки рекомендаций по развития САПР в области расчетов ка личность и устойчивость стальных рамных каркасов у ко решена порвал задача в общем алгоритме "сечение - зтеркснь - сисю:!ч" -расчет сечения. Требуется ревенио второго Lara - рзечзт г; те ели я,. который будет многократно, повторятся з комплексе расчета ь связи с анализом различных ¡сомбинаций внешних воздействий. •'

Автором рассмотрены суцеотвус:.;ие методы расиста стальных стержней о учетом (¡прической гесметрн'-'ескрГ' неличоЯнсти. ß

СНиП П-23-31*, п. 1.8 указывается на ;.е^бхогчмость выполнять расчеты стальных конструкций, ка-, правило, г учетом неуп^угих деформаций стали, а расчетные усилия допускается определять с учетом деформированной схемы -олько при соответствугцем технико-экономическом .обосновании. Однако, при рассмотрении пространственной рабои стержней, ряд авторо" делает вывод о том, что проверка устойчивости внецентренно-сжатых и сжато-изогнутых стерлтевых элементов металлических конструкция сопоско СГчП П-2Э-81* нуждается т» корректировке, т.к. процесс пространственного деформирования в реальных

ч

условиях является неделимым.

Л.В.Геммерлинфм предложен приближенный иетол расчета состояний равновесия и отпорности внецентренно-сжатых стержней п пределом упругости, оснрБанный на допущении об искривлении оси стержля пс полуволне синусоиды. Результат, порученный этим методом, показал по сравнению с точным решение** существенные зачмпение критической силы к преуменьвение прогибов. Очевидно, что при наличии простр&н-й/венного загружения указанное различие будет увеличиваться.

'В работах К.Л.Чернова и В.С.Шебанин? предлагается методика расчета прочности статически неопределимых стержневых систем , основанная на возобновлении величины пластической составляющей интенсивное"« деформации в наиболее деформирванном элементе стержневой систем., на каждом ваге итерационного процесса. Но расчет по этой котодике, обеспечивая хорошую сходимость не учитывает дуформирован-еой схемы.

Н.А.Верьиееико предлагается методика рас .ета стальных стержней н*. одноосный изгиб со сжатием (рас;, лжениеи) в области ограниченных пластических деформгдий, которяя корректирует матрицу жесткости отсашёвоЛ систем. Но в этой методике но учитывается пространственная работа стержня, и "оитояшшя корректировка матрицы жесткости аначительно. замедляет расчет вс-й степиневоР сис.змы.

Нгть некоторые недостатки и в других известных сп-.собах учетл

фиэическсЛ и геометрической нелинейности.

Результатом вчполиения договора о сотрудничества с ЦНШПСК явились разработанные автором методика, алгоритм и программа расчета пространственно загруженного стержня с учетом физической и гес-• мс?рическоГ нольнеЯкости, переданная в САПР ШШПСК.

Целы? расчета стержневого элемента каркаса является определение поправок к реактивным усилиям, полученным из упругого расчета стержневой системы, для последующего использования этих поправок в расчете стержневой системы методом дополнительных нагрузок.

решекия стой задачи предлагается расчет стержня на вынужденные деформации с учетом физической и геометрической нелинейно„ти, при сохранении неизменными заданных торцевых пзремещений. Это ориентированная на ЭВМ итерационная '¡столика, использующая для постро-' ения искомого напряженно-деформированного состояния стержня последовательную корректирог.су реактивных усилий, полученных из расчета с учетом изменения жесткости сечений, работаг;их за пределом упругости и деформироваш.ой схемы.

При этом использовались следующие основные предположения:

1. Идеализированная диаграмма Прандтля.

2. Местная устойчивость обеспечена.

3. Гипотеза плоских сечений.

и. Нчгружение материала активной.

5. Рассматриваемая система консервативна. . •

Итерационный процесс расчета строится следующим образом. Оси стгркня, прохсдясие через центры тяжести сочениЯ", рг^пологз^тс* : ось X - горизонтально.; ось У - вертикально; ось 2' - вдоль сторж->п. Заданы длина стсркня - I , размеры сочения, расчетное солро-тиэл-шие материала, реакции на опоре д. : изгибающие моменты -М , , : ког/явше момрнты - ; поперечные силы - О , С* ;

Дг» УД • * ж г * /Я

прсьольни' силу - . Соответствующие реактивные усилия ча опоре в - Чв . Мг& . , $уа , Ы6 . Торцевые пег:;.- .що

опора а : углы поворотов - срдА . ; угол захручиэ«ния - 8Ж ; поперечное смещение , ; п,-сдолоное смещение - Ла> . Сгот-

нетствуюдае торцевые перемещения на опоре й : С{>ЛЬ , , 96 , Длв, Ааь • Заданы также векторы внешних нагрузок. Степень

• разбит на т » 2-п элементарных отрезков.

При одноосном изгибе с про; эльноЯ силой отличны от нуля ладь усилия, деПствусщиз относительно оси X и продольные ус-лия, а также соответствующие им торцевые перемещения.

Для улучвения сходимости итерационного процесса сначала определяются реактивные усилия по деформированной схеме в предположении неограниченно упругой работы материала. Для "»того, до начала первого шага реочета строится эпюра нормальных усилий Ы , определяются значении ког^нциентов матрицы податливости А)( , А)а , А_, , и грузовые коэффициенты и Сл системы канонических уравнений для основной системы в виде парнирно-опертой балки, записанной для определения реактивных моментов на опорах а и В .

В начале итерационного процесса,по заданным реакция^ и нагрузкам определяются значения линейных эт.- кзгибаиших моментов Мд .

Геометрическая нелинейность в данном случае учитывается лит как влияние скрто-изогкутости или растянуто-изогнутости на изменение величин изгибающих моментов и выра~аетея уравнением

м;= Ы-у'М.+ М«. А

где К1 - нормал'чая сила в сеченчи; у - прогиб; - изгибающич момент с учетом влияния деформированной схемы.

Для учета деформированной схемы в сис~ему канон-ческих уравнений вводятся коэффициенты, учитывающие влияние изгибающих моментов, •.олученких ^при учете деформированной схемы:

'•СгКиА/ЕЗМ ; В,- .

__о

где и - иэгибающи- моменты от единичных реактивных моментов; приложенных на опорах а и & оснс оной системе в направлении

Неизвестных углов поворота.

Рсь.<т.ив1ШО изги.'атаке момент. полученные из системы канонических уравнений

ер«- с; у5»»* •

сравниваются с исходными в данной итерации. Процесс повторяется го требуемой точности.

По реактивным моментам, получзннин с учетом деформированной ;хбми, определяется реакции поперечных сил:

о = (М ■»■ М )/1 ,

ДА ДА 4 *А Д»'' '

где - реакция поперечных сил на опоре а в основной системе. Реакция 0АЛ определяется из условий равновесия,

. Поперьчные и продольные усилия с уч~том деформированной сх определяются по формулам

о! " N ; № + 0;<у ,

Ле ср • - уго;. Пиворота рассматриваемого сзчения.

По усилиям, полученным с учетом деформированной сх .мы,выполняла* расчет сечений, работающих за пределом упругости, в котором шрс-дедяется пластическая составляющая £-;р , коэффициенты изменена жасткости, учитывающие увеличение податливости сечений, работаю-1»у б упр>гс-пластической стадии:

- ; тк.= & / ¿л , ( 2 )

'ла Э2Ж , , , - кривизн« и относительные прэг.олыше де-Ьрмащи на уровне центра тяжест.. рассматриваемого сеч>л:ия, п^лу» ёнчые с -)Отиет*тЕшшо из упругого и упруго-пластического расчетом.

Физическая нелинейность учитывается в последующем, расчете при смоци отих коэффициентов изменения жесткости, которые у ¡итнватття ;>!! определении коэффициентов той же системы каконичосгтх урачнени!',

прогибов и углои поворота сечений.

Решая систему канонических урав"ений { I ) с учетом изменения о

жесткости сечения, работавших за пределом упр;тос -и, спродел :пгсг реактивные моменты с учетом физической и ; еоме^рическоЯ нелинейности.

Реактивное продо-ыюе у и л не К1А на конце стержня а на каждой итерации расчета находится из уравнения

|(ыЧ/ЕАт>К=дгд* д.. ,

где - входит в выражение для N ; ЫА - значение эп.чры 1ро-дольных усчлий от единичного продольного усилия, приложенного на . конце стержня а . Продольное реактивное усилие находится иг условий равновесия.

Реактивные усилия сравнивается с исходными в данной итерации и делается вывод о сходимости процесса. Егли требуемая точность не достигнута процесс повторяется до требуемой точности.

Анализ приме-ров расчета стальных стержней при идноосном изгибе с продольной силой по деформированной схеме с учетом физической нелинейности выявил характерное перераспределение внутренних усилий, которое достигает 7,% для продольнчх усилий и 13* для изгибающих мом^лтов.

При учете деформированной схемы в ел,чае пространственной работы стержня учитывается не только влияние г,жато(растянуто)-изогну-тости. но и взаимное влияние моментов, еир,ткавшееся формулами: .л . . .. \ _ . . ......г . ,г

Ч = M,* N-y +(M-i-W-x)-e - M;çpy = Мх+ Mj- К\я+ М„ ; Му*- N Х- (Мл-М у)-е + Мд-срл - Wy+-Ww+ м\ !< ;

г.нс у , X - проекции прогиба на оси Y и X ; , ÇPy - углы попорота п.-ченил относительно 0С1>й X и Y ; 6 - угол закручивании

Поперечные а продоль.те усилия с учетом пространствен,.ого деформирования стержня равны:

О?- О, -Ы-ср,- «3;6 ; . Мд= N ■*•

Реактивные изгибающие моменты определяются из систем канонических уравнения аналогичных система ( I записанных относительно 4 осей X и У , в ко'.орае добавлены коэффициент;'., учитывающие пространственную деформированную схему:

<Г\* аг- *

Такие же коэффициента Ю4 , С, , г4 , сл добавляются в систему, записаннуп для углов поворота относительно оси V .

Кроме коэффициентов изменения жесткости, определяемых по формулам С 2 ), п пространственной ?тдаче определяются коэффициенты изменения жесткости при изгибе относительно оси V и закруч.шании

тг * ; т,- 9 / е,,

где Хг . в , эеу/,, 6р - кривизны и угл- закручивания, полученные соответственно из упругого и упруго-пластического расчетов.

Реактивный крутящий момент Мад ка конце стержня а на каждой и.ерации расчета находится из уравнения:

и —

где КА^ - входит в*выражение для ; - значения эпюры крутя-ии" моментов ст единичного крутявего момента, приложенного на опор а итержня. Крутящий момент Мгв определяется из условия равновесия.

Анализ примеров расчета пространственно загруженных стальных

стержней с учетом физической и геометрической нелинейности выявил характерные пере[ определения внутренних усилий, которые достигают :Хь для продольных усилий, 18% длн изгиба отиэсительно оси Л , ~1% для и:»5 'лба слшсительно оси У , 30$ для закручивания.

Использование онергетическ^го метода при разделении расчетов на прочность и устой швость дало возможность существенно увеличить точность и достоверность по сравнению с расчетами другими методами, При проверке устойчивости пространственно загруженных стал..ну] стержней исследовались приращения энергш' внутренних ( Д^ ) и внешних ( лУ ) усилий, задавая малое возмущение ( ) по напры ленив возможных леремегсений. Путем сравнения дМ к ДV делался вывод о состоянии стержня: устойчивое С Л^У > дУ ); критическое (аЧ/ — ЛУ ): неустойчивое ( Л^Х/ < д\/ ).

Разделение расчетов на прочность и устойчивость ел.олнено при фиксированных значениях расчетного сопротивления, площади поперечного сечг-ния, величине предельной пластической составляющей пря значениям продольного усилия К1 = 0,гМпр, 0,2-Ыпр> О.З'К^длч различичх способов загружения, путем изменения длины стержня определены гибкости ь интервале 30;?-Я 4 75, при которых стержень находится в критическом состоянии. •

Анализ проведенного исследования позволяет сделать вывод о том что существует д'.статочно обиирная область для рпальных значений гкбкостей стержней и реальных величин продольных скимасиих усилий, при которых определямнм является расчет прочности пространственно загруженных сталышх стержней с учетом деформированного схемы и ограничении предельных пластических деформаций величиной Ь.- (¡Гш1 . При атом общая устойчивость формы пространственных стальных стержней в указанной области обеспечена.

Лля проверки теоретических результатов исследования прочности стальных стер.кней при различных комбинациях воздействия продольной с;;;.г;, одноосного или двухосного изгиба,с поперечной нагрузкой н Сиз

неё г учетом деформирование^ схемы прк развитии ограниченных пластических деформация в интезвале С,2 - 0,4* были проведены экспериментальные исследования.

В условиях, когда в наиболее напряженном сечении достигался пластические деформации, соответствующие принято! норме пластической составлявшей интенсивности деформаций, при заданных реактивных усилиях и нагрузке, полученных из предварительного расчета, сравнение теоретических и опытных торцевых перемекений, прогибов и деформаций показало ниличие запаса прочности, в на: зималъноч расхождение о.мечено для тооцевых углов поворота и составило

Выявлено, что в пределах упругой работ» материала мгчели стерку изменение торцевых перемекений, распределение прогибов и гипс :еза пуо^хих сечений соблюдается достаточно хорошо. Некоторые расхождения наблюдаются при работе материала за пределом упругости.

Теоретические результаты перераспределение реактивных усилий [10И учете деформированной схемы подтверждены достаточно точным сов-гчдениен экспериментальных и теоретических значений торцевых пе,,б-кенений' в упругой еттдии работы стержня,

Практичес..ие расчеты прочности пространственно загруженных зтьр^ней, на основе методики исследования работы стержней с учетом физической и геометрической нелинейности, предлагается выполнять в !?орме непосредственной проверки интенсивности пластических д^фор-1ацнЯ, испадьУ/я пр^мьное неравенство г ^ Л'

~'Г- "" у -¡р-Кт •

■де ¿¡р - пластическая составляются интенсивности де>'овации в тиб^лее нагруженном сечении; норма предельной пластической

Х-^ормации, при обеспечении обг.ей уотойчиьости фоъмы стальннх ¡теруней.

спнтное проектирование при различных сочетчтпх Ор1|8ГЛх реактивных усилий выявило теламичу пкононии стали до 27?

по сравнению со СНиП [1-23-81*.

Полуаенную математическую модель исслсд/емого пространственно загруженного стального стер.тчя для определения рзактивньх усилий с учетом физической и геометрической нелинейности предполагается ..с-пользовать при расчетах пространственных стержневых систем методом дополнительной нагрузки.

ОСНОБпЫЕ ВЫВОДЫ I! ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании теоретических и экспер^ентальних исследований показано, что использование критерия ограниченных пластических деформаций при р счете пространственно загруженных стальных стержг ней по деформированной схеме приводит к заметкой экономии металла при одновременном увеличении равчопрочности. Применение учета физической и геометрической нелинейности приводит к эконгччи стали-ло 21% по сравнении со СНиП П-23-31*.

2. Разработанная методика исследования работы пространственно гагруженных стальных стержней за пределом упругости с уч-'Том д^-формироганной схемы обеспечивает сходимость и необходимую точность результатов расчета в пределах 5 ... 10 итераций.

3. Разработанная практическая мотод'ика расчета прочности и устойчивости пространственно загруженных стальных сторицей с учетом физической и гео; етрической нелинейности в форме непосредственной проверки интенсивности пластических деформаций в наиболее нагруженном ссчении может использоваться в вило программ расчета

на ЭВМ. Реактивные усилия, полученные в результате расчета, удобно применять при расчете пространственных стержневых систем методом дополнительных нагрузок.

и. Проведенные теоретические и экспериментальные исследования ьчяйкли характерное перераспределение внутренних усилий при учете ,;г-У»р;!ирспаниоя схемы по длине с те ржи л со значительным влиянием

усилил на изгибавшие и крутявде моменты, изгибающих мо-

ментсз в плоскости большей жесткости на изгибавшие моменты в плоскости ме-тывен жесткости, изгибавпмх моментов на крутящие моменты, а также незначительное влияние деформированной схеми на продольные и поперечные усилия.

Ь. па основе анализа характера перераспределения внутренних усилий при учете физической л геометрической нелинейности доказано, что при расчете прочно:ти V. устойчивости пространственно загруженных стальных стержней необходимо учитывать изменение жесткости сечений, работавших за поделом упругости. Такой учет приводит к увеличении надежности а рьвнопрочнссти металлических конструкций и к заметной экономии металла.

6. И?пользовани<з энергетического метода дало возможность существенно увеличить точность и достоверность при разделении расчетов на прочность и устойчивость по сравнении с расчетами по

СНиП П-ЕЭ-ЫХ. Установлена достаточно обширная область для реал'ных значений гибкостей стержней и реальных величин продольных сжимающих усилий, при которых определяющим является расчет грочности пространственно 'загруженн -х стальных -тержней с учетом физической и геометрической нелинейности.

7. Экспериментальные исследования работы пространствен: о загруженных стальных стержней в области ограниченных пластических деформаций пвдтвврдили полученные теоретические результаты и предпосылки, положенные в основу разработанной методики расчета. Максимальной расхождение экспериментальных и теоретических величин торцевых пепемев.ений при заданных реактивных усилиях с дос-гиуейий:! личины пластической ".оставляющей' сост^вадо в сторону га-паса прочности.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

I. Чернов Н.Л., Купченко Ю.В., Ебрахим Валид. Ар-Кошкин Л.Д.

Испытание моделей тонкостенных стержней на сложное сопротивление при ограниченных пластических деформациях // Бюллетень строительной техники. - 1990. - КЗ. - С.<(1.

2. 9ернов H.Л., Шебанин B.C., Купченко Ю.В., Ебрахим Рчлид, Артввкин H.A. Прочность сечений стальных тонкостенных сторжней при ограничен"ых пластических деформациях // "эвестия вузов. J;роитель ство и архитектура. - I99C. - #<». - С. 1-5.

3. Артшкин И.А., Купченко Ю.В., Мещанинов A.A. Расчет стальных с«'ержн1й с учетом деформироьанной схемы при пространственно'1 загрукении // Исследование работы и применение в строительстве аффективных элементов конструкций: Тез. докл. науч.-практической конф. - Fjbho, 1990. - С.123.

Артювкин И.А., Мещанинов A.A., Ебрахим Валид. Особенности расчета пространственно загруженных стальных стержней с учетом физической и геометрической нелинейности // Исследование работы и применение в строительстве эффективных элементов конструкций* Тез. докл. науч.-практической конференции. - Ровно, 1990. - С.127.

5. Чернов ПЛ., Артюшкин И.А., Купченко C.B., Шебагчн B.C.

У¿ет влияния стесненного кручения при сложном сопротивлении стальных от-рытых сечений- тонкостенных стержней при ограниченных пластических деформациях // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1990. - Н2. - С. 5-9.

6. Чернов Н.Л., Артвшг.ин Й.А., Купченко к).В., Шебанин B.C. Расчет элементов стальных стержневых систем за пределом упругости по деформированной схеме // Известия вузов. Строительство и архитектура. - 1991. - №2. - С. 3-7.

Личный вклад автора в написанных в соавторстве работах заключается в следующем: участие в разработке алгоритмов, составлении и отладке программ на ЭВМ EG-1035, выполнение расчетов на ЭВМ, под-гстст'.а и презрение экспериментов, анализ результатов. /