автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей: составных поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок

На правах рукописи

КРЕТИНИН Андрей Николаевич

ТОНКОСТЕННЫЕ БАЛКИ ИЗ ГНУТЫХ ОЦИНКОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ: СОСТАВНЫХ ПОЯСОВ КОРОБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ И ГОФРИРОВАННЫХ СТЕНОК

05 23 01 — Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических

аье

Новосибирск - 2008

003449866

Работа выполнена в федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет»

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Крылов Иосиф Иосифович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Казарновский Вадим Соломонович

доктор технических наук, профессор Сильченко Петр Никифорович

Ведущая организация: ООО Научно-исследовательское

проектно-строительное предприятие РЕКОН

Защита состоится « 18 » ноября 2008 г. в « 1400 » часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.099.08 при федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский федеральный университет» по адресу:

660049, г. Красноярск, пр. Свободный, 82, ИГУРЭ СФУ, аудитория К - 120.

Тел (8-3912) 52-78-68, факс (8-3912) 52-78-68, E-mail, end-lev@yandex.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института градостроительства, управления и региональной экономики Сибирского федерального университета

Автореферат разослан « » октября 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Е В. Пересыпкин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Высокая конкуренция на строительном рынке требует эффективных конструктивных решений строительных конструкций.

Металлические конструкции, в частности, легкие несущие стальные конструкции пролетами до 24 м, пользуются повышенным спросом в связи с развитием в нашей стране производственных предприятий, сельского хозяйства и других отраслей. Возрастает потребность в складских помещениях, торговых, спортивных зданиях. Одним из направлений повышения эффективности металлических конструкций зданий для таких отраслей является применение оцинкованных холодно гнутых профилей толщиной до 3 мм Зарубежный и отечественный опыт применения конструкций на их основе выявил в них ряд преимуществ перед традиционными конструкциями из прокатных профилей' низкий расход металла, высокая коррозионная стойкость, возможность изготовления на строительной площадке, что в итоге позволяет снизить стоимость конструкций «в деле».

Идея объединения в одну несущую конструкцию таких распространенных оцинкованных холодногнутых профилей, как Сообразные профили и профилированный лист, потенциально, позволит снизить затраты на материалы, изготовление, транспортировку и монтаж Действительные технико-экономические характеристики таких конструкций будут выявлены после их разработки, исследования и апробации.

Цель работы - разработка и экспериментально-теоретическое исследование новой конструктивной формы стальных тонкостенных балок, состоящих из С-образных холодногнутых оцинкованных профилей в составе поясов и гофрированных стенок из оцинкованного профилированного листа

На защиту выносятся:

1. Конструктивное решение тонкостенных балок из холодногнутых оцинкованных профилей: составных поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок,

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния стальных балок, состоящих из С-образных холодногнутых оцинкованных

3

профилей в составе поясов и гофрированных стенок из оцинкованного профилированного листа;

3. Результаты испытаний на сдвиг соединений оцинкованных элементов толщиной 0,7-2 мм на самонарезающих винтах диаметрами 5,5 и 6,3 мм, болтах М8, MIO, MI2 нормальной точности и на высокопрочных с предварительным натяжением;

4. Инженерная методика расчета и рекомендации по применению тонкостенных балок из холодногнутых оцинкованных профилей: составных поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок

Научная новизна работы:

1. Новая конструктивная форма - тонкостенные балки из гнутых оцинкованных элементов' С-образных профилей в составе поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок из профилированного листа с несущими соединениями на предна-пряженных болтах;

2. Результаты экспериментальных и теоретических исследований напряженно-деформированного состояния тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей С-образных профилей и профилированного листа. Особенности напряженно-деформированного состояния таких конструкций.

3. Особенности работы на сдвиг соединений оцинкованных элементов толщиной 0,7-2 мм на самонарезающих винтах диаметрами 5,5 и 6,3 мм, болтах нормальной точности и на высокопрочных болтах с предварительным натяжением М8, MIO, MI2, результаты их сравнительного анализа.

Достоверность полученных результатов обеспечена корректным использованием основных положений теории тонкостенных стержней и пластин, сопоставительным анализом результатов теоретических исследований с результатами экспериментов.

Личный вклад автора. Автору принадлежат постановка задачи, изготовление экспериментальных балок и соединений, разработка методики и проведение экспериментальных исследований, фактическая расстановка измерительных приборов, разработка методики и проведение численных исследований балок, обработка результатов и формулировка основных положений, определяющих научную новизну.

4

Практическая значимость работы. Результаты и рекомендации выполненной работы позволяют проектировать эффективные конструкции покрытий зданий различных отраслей народного хозяйства, могут быть использованы для дальнейшего совершенствования конструктивных форм и методик расчета металлических конструкций.

Результаты исследований используются в спецкурсах по кафедре металлических и деревянных конструкций НГАСУ (Сиб-стрин) для студентов старших курсов и аспирантов, а также при переподготовке инженеров-строителей на факультете повышения квалификации. Получено два патента РФ на полезную модель. По результатам диссертационной работы выполнено внедрение Новосибирским ЗАО Научно-технический центр "ЭР-КОНСиб".

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на научно-практических конференциях Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Новосибирск, 2004-2008 гг), на региональной научно-технической конференции Красноярского государственного архитектурно-строительного университета (Красноярск, 2006 г), на международных научно-практических конференциях в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете (Санкт Петербург, 2007 г), в Ростовском государственном архитектурно-строительном университете (Ростов-на-Дону, 2007 г), в Сибирском государственном университете путей сообщения (Новосибирск, 2007 г). В полном объеме диссертационная работа докладывалась на расширенном научном семинаре кафедры металлических и деревянных конструкций Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (г. Новосибирск, 2008 г), на расширенном заседании кафедры строительных конструкций СФУ (г. Красноярск, 2008 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемом журнале из перечня ВАК и описания двух патентов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, библио-

графического списка (119 источников) и 5 приложений общим объемом 140 страниц, в том числе 76 рисунка, 6 таблиц

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, определены цель, задачи, раскрыта научная новизна и практическая значимость полученных результатов, приведена информация об апробации результатов исследования.

В первой главе рассмотрены основополагающие принципы создания легких металлических конструкций, дан обзор теоретических и экспериментальных исследований стальных тонкостенных балок, отмечены их достоинства и недостатки; рассмотрены основные виды гнутых профилей и их особенности, сформулированы цель и задачи диссертации

Характерной чертой легких стальных конструкций является использование эффективных конструктивных форм, оптимальных соотношений генеральных размеров, усовершенствованных материалов и технологий, позволяющих улучшить технико-экономические показатели конструкций. Основные показатели легких стальных конструкций:

1. Наименьший среди строительных конструкций расход металла, эффективное использование сталей повышенной прочности;

2. Низкая трудоёмкость изготовления за счет высокой технологичности, типизации и унификации; возможности изготовления на поточных линиях;

3. Экономия затрат на транспортировку, что обеспечивается не только облегчением конструкций, но и их компактностью;

4. Монтаж в короткие сроки с минимальной трудоемкостью,

5. Долговечность за счет применения прогрессивных методов антикоррозионной защиты, конструктивных форм, не допускающих появления очагов коррозии;

6. Надёжность конструкций в результате применения многосвязных систем, конструктивных решений с улучшенной хла-достойкостью, в частности за счет оптимизации соединений

элементов; ясная схема работы, позволяющая выполнить корректный расчет конструкций.

Если под тонкостенными понимать балки, гибкость стенки которых более 200, то под такое определение попадают следующие наиболее эффективные типы стальных балок балки с гибкой стенкой, балки с гофрированной стенкой, балки-фермы, балки с перфорированной стенкой, балки коробчатого сечения. Общие принципы совершенствования тонкостенных балок - это концентрация металла в поясах и максимальное уменьшение толщины стенки, за счет чего достигается минимизация расхода металла.

В балках с гибкой стенкой (гибкостью свыше 400) допускается потеря местной устойчивости стенки с образованием так называемых «хлопунов». Как показывают исследования И.И. Ааре, Н П. Мельникова, В.В. Бирюлева и И.К. Погадаева, масса таких балок за счет использования закритической стадии работы стенки на 25-40% меньше обычных. Ограничением распространения таких конструкций, в основном, явились психологические аспекты их эксплуатации.

Теория расчета балок с гофрированной стенкой разрабатывалась в Казахском отделении ЦНИИПСК Остриковым Г.М., Максимовым Ю.С., где они получили достаточно широкое применение. Проводимые, наряду с теоретическими, экспериментальные исследования показали, что гофрированные стенки хорошо сопротивляются действию поперечных сил, не теряя местной устойчивости. Установлено, при изгибе балки нормальные напряжения в стенке у поясов быстро падают и их практически можно не учитывать в расчетах, считая, что изгибающие моменты воспринимаются только поясами. Балки с гофрированной стенкой эффективны, однако требуют применения специального листогибочного и сварочного оборудования.

Раскосные балки-фермы, состоящие из поясов и наклонных ребер из спаренных уголков, а также гибкой стенки (Кулиш В.И., Томилов С.Н. - Дальневосточный ун-т) представляют определенный интерес и дают возможность получить эффективные по расходу металла конструкции. Однако, с учетом значительной протяженности сварных швов, такие системы не дают значительного снижения стоимости конструкций «в деле».

7

Балки с перфорированной стенкой, получаемые, как правило, путем фигурного раскроя существующих прокатных профилей и дальнейшей стыковкой с целью увеличения их габаритной высоты, получили достаточно широкое распространение. Недостатки таких балок, связанные со сложностью восприятия локальных нагрузок, наличия концентраторов напряжений, значительными затратами на изготовление, компенсируются доступностью исходных материалов и снижением стоимости «в деле» до 20% по сравнению с прокатными балками.

Преимущества балок коробчатого сечения заключаются в высокой крутильной жесткости, низком расходе металла, что позволяет применять их при наличии крутящих моментов, изгибе в двух плоскостях, при отсутствии системы связей В обычных условиях такие балки применяют редко ввиду сложности их изготовления.

Составными элементами разрабатываемых балок являются холодногнутые профили, изготавливаемые из листа толщиной 0,7... 2 мм, сечения которых показаны на рис. 1.

Рис. 1. Холодногнутые профили — составные элементы балок

Процесс профилирования заключается в последовательном изменении формы поперечного сечения исходной заготовки при прохождении её через ряд вращающихся горизонтальных и вертикальных валков (роликов) профиле гибочного стана

Изучению действительной работы холодногнутых профилей посвящены работы многих российских и зарубежных исследователей. В частности, К.Н. Богоявленским, Б.В Гольцевым (Ленинградский политехи ин-т), Я.А. Березинским (Киевский строит ин-т), А.Г. Козловым (Красноярский ПромстройНИИ-Проекг), И С.Тришевским, В В Клепандой (УкрНИИмет), G. Winter (США) и др. рассматривалось влияние наклепа, который образуется при изготовлении профилей, на их напряженно-

С-образный профиль

Профилированный лист

деформированное состояние. Проблемами несущей способности различных холоднопнутых профилей занимались: Э.Л. Айрумян, В.Ф. Беляев, О.Б. Баборыкина, O.K. Быкова, AJI. Васильева, D.Yang, N. Baldassino, B.W. Schafer, Y.B. Kwon, G. J. Hancock и ДР

Весь комплекс проблем, связанных с развитием данного направления, выходит за рамки одной кандидатской диссертации. Первоочередные задачи диссертационной работы следующие:

1. Выполнить поиск наиболее эффективного конструктивного решения балок, состоящих из холодногнутых оцинкованных С-образных профилей в составе поясов и гофрированных стенок в виде оцинкованного профилированного листа, выявить особенности напряженно-деформированного состояния таких балок,

2. Исследовать возможные конструктивные решения и типы соединений гнутых оцинкованных элементов толщиной до 2 мм, выполнить их сравнительный анализ с целью применения в разрабатываемых балках;

3 Выполнить экспериментальное исследование балки покрытия, состоящей из гнутых оцинкованных элементов: Сообразных профилей в составе поясов коробчатого сечения и гофрированной стенки из профилированного листа, выявить особенности её работы и критерии перехода в предельное состояние. Произвести сопоставление теоретических данных с результатами эксперимента;

4. Выполнить оптимизацию разрабатываемых балок, предоставить рекомендации по их проектированию, изготовлению и монтажу.

Во второй главе представлены результаты поисковых экспериментальных исследований конструктивных решений тонкостенных балок с поясами из гнутых С-образных профилей и стенки из профилированного листа

Выделены две принципиальные конструктивные формы таких балок - одностеичатая (рис 2, а) и двустенчатая (рис 2, б) Идея объединения в одну конструкцию С-образных профилей и профилированного листа защищена патентами РФ №№ 40758, 55394.

а)

Профилированный диет

б)

Г ч )

7 \ \

Профилированный лист

С-образный профиль

п п п п

I

С-образный профиль

]

Рис. 2. Конструктивные решения балок

Для определения наиболее эффективного конструктивного решения была выполнена серия испытаний крупномасштабных моделей балок. Испытано четыре балки пролетом 3,2 м, который был ограничен габаритами стенда. Высота всех балок принята равной 400 мм (й//,=1/8), в качестве поясов использовались Сообразные профили высотой 90 мм и толщиной 2 мм по ТУ 1120.100.4751.5705-00, в качестве стенки использовался профилированный лист НСЗ 5-1000-0,6 по ГОСТ 24045-94, ориентированный перпендикулярно поясам. Соединение поясов со стенкой осуществлялось с помощью самонарезающих винтов с!=4,8 мм и болтов Мб.

Оценивались качественные показатели, такие как работоспособность, картина распределения напряжений в элементах, относительные общие и локальные деформации, а также закономерности перехода в предельное состояние и "слабые" места конструкции. В процессе сборки определялись и технологические качества конструкций.

Испытательная установка состояла из силовой рамы, в которой благодаря системе траверс нагрузка от гидравлического домкрата распределялась на четыре сосредоточенные силы. Раскрепление балок для предотвращения общей потери устойчивости обеспечивалось направляющими, расположенными через 1/3 пролета.

При испытании одностенчатой (рис. 2, а) балки Б1, выполненной с использованием только самонарезающих винтов, на

первых же этапах загружения потеряли несущую способность соединения на самонарезающих винтах в приопорной зоне, в которых винты устанавливались со стороны более толстого элемента (участок 2а... 26 на графике работы балки - рис. 4), что привело к потере местной устойчивости стенки балки (рис. 3, а). Дальнейшее нагружение балки происходило в условиях увеличения зоны смятия металла в соединениях и закритической работы стенки.

Рис. 3. Потеря местной устойчивости стенки балок Б1 (а) и БЗ (б)

В опорных зонах балки Б2, в отличие от балки Б1, установлено по два профилированных листа стенки, вложенных друг в друга, для их крепления к поясам вместо самонарезающих винтов применялись болты Мб. Внесенные изменения позволили значительно увеличить несущую способность балки. Исчерпание несущей способности произошло после потери местной устойчивости сжатого пояса под одной из распределительных пластин. Недостаток подобного конструктивного решения - высокая трудоемкость изготовления.

Балка БЗ отличалась от балок Б1 и Б2 более технологичной двустенчатой компоновкой с поясами коробчатого сечения. Стенки крепились к поясам при помощи самонарезающих винтов. В результате испытания балки БЗ было выявлено, что стенки балки в такой компоновке практически не включаются в работу на восприятие поперечной силы (рис. 3, б), что можно объяснить недостаточной жесткостью стоек-гофров такой системы, принцип работы которой аналогичен балке Веренделя.

Поиск решения проблемы чрезмерной деформативности стенки привел к идее установки в балке нисходящих раскосов из

тонкого листа. Такое конструктивное решение было запатентовано.

Рис. 4. Графики работы балок Б1... Б4

В опорных частях балки Б4, в отличие от балки БЗ, были установлены раскосы из листа -2x150 мм. В результате испытания была отмечена значительно меньшая деформативность, чем у балки БЗ (рис. 4). Полное исчерпание несущей способности балки произошло в результате потери местной устойчивости верхнего пояса при уровне напряжений, соответствующих пределу текучести стали поясов.

Сравнительная характеристика этапов работы балок Б1... Б4 приведена рис. 4. Оптимальные технологические качества и приемлемая несущая способность были выявлены у балок с дву-стенчатой компоновкой. Для повышения эффективности таких балок необходимо провести выбор оптимального типа соедине-

12

ний оцинкованных тонколистовых элементов и конструктивными мерами улучшить работу стенки на восприятие поперечной силы.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований соединений тонколистовых оцинкованных элементов на самонарезающих винтах, болтах нормальной точности и на высокопрочных болтах с предварительным натяжением.

Основной целью исследований было выявление наиболее эффективного типа соединений по критериям несущей способности и стоимости.

Сварные соединения являются наиболее широко применяемым в строительстве типом соединений. Однако использование сварки при изготовлении металлических конструкций из оцинкованных профилей толщиной менее 3 мм неприемлемо по разным причинам, в том числе из-за разрушающего действия сварочной дуги на цинковое покрытие.

Соединения на самонарезающих винтах обладают многими достоинствами, такими как легкость и быстрота установки, низкая стоимость, доступность. Однако им свойственна деформа-тивность, относительно малая несущая способность, чувствительность к переменным нагрузкам, вибрациям, локальное разрушение цинкового покрытия, что негативно сказывается на долговечности и надежности конструкции.

Болтовые соединения на болтах нормальной точности в оцинкованных конструкциях из холодногнутых профилей применяются редко, так как с позиции увеличения несущей способности соединения необходимо увеличивать диаметр болтов, что приводит к ослаблению поперечного сечения соединяемых элементов.

Применение другого типа болтовых соединений - фрикционных (сдвигоустойчивых) соединений на высокопрочных болтах с предварительным натяжением - в мировой практике распространено только для элементов толщиной более 10-12 мм на болтах диаметром более 16 мм. Применение такого типа соединений для оцинкованных элементов толщиной менее 3 мм ранее не изучено.

Выполнены экспериментальные исследования работы соединений следующих типов

а) на самонарезающих винтах диаметром 5,5 и 6,3 мм;

б) на болтах М8, MIO, MI2 нормальной точности (работающие в соединении на смятие тонколистовых элементов),

в) на болтах М8, MIO, М12 класса прочности 8.8 с предварительным натяжением.

Деформашш, мм

Рис 5. Графики работы соединений, выполненных с помощью: 1 - самонарезающего винта d=6,3 мм; 2 — болта М8 без предварительного натяжения; 3,4,5- соответственно болтами М8, MIO, MI 2 класса прочности 8.8 с предварительным натяжением

Модели соединений представляли собой две пластины с комбинациями толщин 0,7, 0,8, 1,5 и 2 мм из стали С245. Испытаниями стандартных образцов определены фактические характеристики стали. Среднее значение предела текучести составило

ат = 2900 кгс/см2, временного сопротивления сг„ = 3950 кгс/см , относительного удлинения г = 23,5%.

Натяжение болтов во фрикционных соединениях производилось динамометрическим ключом. Для определения коэффициента закручивания был разработан специальный динамометрический прибор.

Основные стадии работы соединений и принципиальные отличия можно проследить на графиках (рис. 5), где приведены данные о работе соединений различного типа для двух оцинкованных листов толщиной 1,5 мм

В результате испытаний выявлено, что соединения тонколистовых элементов на преднапряженных высокопрочных болтах обладают в 9-10 раз более высокой несущей способностью по сравнению с аналогичными соединениями, работающими на смятие металла Возможностью установки меньшего количества соединений достигается снижение приведенной стоимости на балку до 3 раз. Как показывает мировой и российский опыт применения фрикционных соединений, они обладают высокой надежностью и долговечностью. Поэтому для дальнейшего применения в качестве несущих соединений разрабатываемых балок рекомендуются соединения на преднапряженных высокопрочных болтах

В четвертой главе представлены результаты численных исследований напряженно-деформированного состояния тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей Численные исследования проводились с использованием метода конечного элемента

Выполнено компьютерное моделирование работы экспериментальных балок Б1. Б4 для выработки методики расчета и создания адекватных расчетных схем Задача решалась при помощи программы Cosmos Расчет производился с учетом физической и геометрической нелинейности. Балки моделировались с помощью треугольных плоских и криволинейных конечных элементов оболочечного типа. Размеры оболочек варьировались от 5 мм у граней стенок и полок профилей до 35 мм в остальных зонах В результате сопоставления данных с результатами экс-

перимента сходимость данных по напряжениям составила 46%, по деформациям менее 15%

Далее проанализировано НДС двустенчатых балок без ус-

Рис. 6. Схема сдвига стенок

Установлено, что в балках со смещением стенок полки гофров профилированного листа, прикрепленные к поясам, находятся в условиях чистого сдвига. В таких отсеках стенок возможна потеря местной устойчивости с образованием диагональ-, ных складок.

Оценку местной устойчивости стенки предлагается определять с помощью зависимости Тимошенко С.П. и Броуде Б.М., скорректированной с учетом фактических граничных условий и соотношений размеров пластинок:

где к{ - 1,1 - найденный в результате численного анализа поправочный коэффициент; а - меньшая из сторон пластинки (ширина полки гофра стенки, прикрепленного к поясам); г - толщина стенки; ц=И/а, где Л - высота сечения балки. На основании проведенных исследований к дальнейшему использованию рекомендуются балки с двустенчатой компоновкой сечения, гофры профилированного листа которой смещены вдоль продольной оси балки, как показано на рис. 6

В пятой главе представлены методика и результаты экспериментального исследования напряженно-деформированного состояния и особенностей работы балки пролетом 9 м.

тановки наклонных раскосов. Выявлено, что при сдвиге стенок на величину Ы2 (рис 6) обеспечивается исключение локального изгиба поясов и включение стенки на восприятие поперечной силы, что приводит к повышению несущей способности балки.

0)

Конструктивная схема балки показана на рис. 7. С целью повышения устойчивости сжатого верхнего пояса сечение балки принято несимметричным. Для поясов использовались Сообразные профили по ТУ 1120-100-47515705-00, с высотой сечения 152 мм и толщиной 2 мм. Все несущие соединения выполнены фрикционными на предварительно напряженных болтах М10 класса прочности 8.8 по ГОСТ 7798-70 В качестве стенок балки использован профилированный лист С44-1000-0,7 по ГОСТ 24045-94. В таком типе профилированного листа размеры гофрированной и плоской составляющих профиля равны друг другу, что при сдвиге стенок позволяет эффективно включить его в работу на восприятие поперечной силы и предотвратить локальный изгиб поясов, i

\ Гн С15(ЬД

Рис. 7. Конструктивная схема экспериментальной балки

С целью выявления эффективности установки наклонных ребер в одной из опорных зон балки с двух сторон поясов были установлены нисходящие раскосы из листа 2x120 мм (рис. 7).

Нагружение балки осуществлялось стандартными гирями массой 20 кг и баками ёмкостью 1,2 м3, устанавливаемыми на распределительный настил из профилированного листа Н60-845-0,8 шириной 1 м, прикрепленного к верхнему поясу балки самонарезающими винтами в каждой волне. Баки заполнялись водой, что позволяло с большой точностью дозировать уровень

нагружения Устойчивость положения системы обеспечивалась рамами из деревянных брусков, установленных с шагом 1,3 м вдоль балки Деревянные рамы не препятствовали вертикальным перемещениям балки в процессе испытания.

Измерительная система включала в себя прогибомеры, тен-зометрический комплекс; деформации-гофров профилированного листа определялись с помощью индикаторов часового типа

Предельное состояние балки наступило в результате вязкого разрушения нижнего пояса

Анализируя графики прогибов балки (рис. 8), можно выделить несколько стадий её работы.

Этап I При загружении балки равномерно распределенной нагрузкой, приложенной к половине пролета, до уровня 650 кгс/м, зависимость общих деформаций от нагрузки линейная Максимальные относительные деформации составили //Ь ~ 1/690. После разгрузки остаточные деформации не превышали уровня //Ь ~ 1/3000 (в пределах погрешности измерений), что говорит об упругой работе балки

Этап II. При загружении балки нагрузкой, равномерно распределенной на весь пролет балки, отмечаются следующие стадии работы:

1. Стадия упругой работы балки, в которой можно выделить два участка:

1.1. Участок линейной зависимости между нагрузкой и деформациями (Р - до уровня нагрузки Р ~ 600 кгс/м (//Ъ ~ 1/370);

1.2. Участок нелинейной зависимости Р -/от Р ~ 600 кгс/м {//Ь ~ 1/370) до Р ~ 920 кгс/м (//Ъ ~ 1/150), на протяжении которого наблюдались деформации полок профнастила стенок балки в сечениях с нераскрепленными гофрами в стыках листов профнастила,

2 Стадия упругопластической работы, от Р ~ 920 кгс/м (//Ь ~ 1/150) до Р « 1030 кгс/м (//Ь ~ 1/56), характеризующийся развитием пластических деформаций в нижнем поясе и интенсивным ростом прогибов;

3. Стадия пластической работы балки при нагрузке Р ~ 1030 кгс/м, с развитием прогибов до //Ь ~ 1/40, до полного исчерпания несущей способности

18

Предельное состояние второй группы, соответствующее развитию прогибов до предельного нормативного значения, наступило при нагрузке Р ~ 810 кгс/и (//Ь ~ 1/225)

Сходимость теоретических данных с результатами эксперимента не превысила 7%. Теоретическое значение несущей способности для стадии упругой работы, вычисленное с использованием приближенных формул, составило Р™* =910 кгс/м (расхождение с экспериментальными данными 1,1%), прогиб балки при этой нагрузке составил 32 мм, что значительно меньше реального прогиба балки.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240

Прогиб, мм

Рис 8. Графики прогибов экспериментальной балки

После численного моделирования работы балки с учетом реального закрепления профилей стенки, получен график прогибов балки, имеющий расхождение с экспериментальными данными менее 4%. Таким образом, эксперимент подтвердил достоверность основных расчетных предпосылок и теоретических данных, позволяя использовать их при дальнейшей разработке таких конструкций.

I—п-

развитие пластически^_

деформаций

В шестой главе проанализированы вопросы оптимизации разрабатываемых балок. Рассмотрены балки пролетом от 6 до 15 м с варьируемыми соотношениями высоты сечения к перекрываемому пролету h/L = 1/5... 1/16 под погонную нагрузку (q+g) -400... 1200 кгс/м Установлено, что минимизация стоимости материалов достигается при h/L= 1/8.

Область применения разработанных балок - стропильные конструкции покрытий зданий с легкой кровлей для I-IV снеговых районов, отапливаемых и неотапливаемых, без подвесного транспорта, для неагрессивных и слабоагрессивных сред, со степенью огнестойкости IV.

В качестве поясов балок рекомендуется использовать Сообразный профиль по ТУ1120.100.4751.5705-00 из оцинкованного листа толщиной 1,5-2 мм. Высота профиля, в первом приближении, принимается равной h/8. Момент инерции сечения вычисляется без учета стенки Условие прочности поясов балки:

yM/Jх < Ryyc, (2)

где М - расчетный изгибающий момент;

Jx - момент инерции сечения;

у - расстояние от оси х-х до фибровых точек сечения;

Яу - расчетное сопротивление стали профилей поясов;

ус - коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,95.

Максимальные сжимающие напряжения не должны превышать критических напряжений для стенки профиля пояса.

В качестве стенки рекомендуется использовать профилированный лист 044-1000-0,7(0,8) по ГОСТ 24045-94. Прочность стенки на срез проверяется по формуле :

т = Q/ht<Rsyc, (3)

где Q - расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении;

h - высота сечения балки;

t - толщина стенки;

R, - расчетное сопротивление профилированного листа срезу.

Из условия местной устойчивости действующие касательные напряжения не должны превышать критических напряжений, вычисляемых по формуле (1).

20

Прогиб балки определяется с учетом изгибиых и сдвиговых деформаций" / = k2k3qnl4 /EJX , (4)

где q" - нормативная нагрузка на балку;

/ - пролет;

Е - модуль упругости стали;

к2 - коэффициент, учитывающие влияние поперечной силы, k¿= 1,25, ¿з - коэффициент, учитывающий статическую схему балки

В качестве соединений стыков поясов и стенок с поясами рекомендуется применять болты MIO, MI2 класса прочности 8 8 по ГОСТ 7798-70 с предварительным натяжением. Стыки листов стенки объединяются комбинированными заклепками диаметром 4,8 мм по ГОСТ 26805-86 с шагом 150 мм

Некоторые типовые конструктивные решения балок при беспрогонной компоновке приведены в таблице:

Пролет, м Шаг, м Суммарная расчетная нагрузка, кгс/м

100 150 200 250 300

6 2 - - П1.1; С1 П1 1;С1 П1 2.С1

3 - П1.1; С1 П1 2,С1 П1.2;С1 П2 1,С1

4 П1 1;С1 П1.2;С1 П1.2.С1 П2.1, С1 П2 2, С2

9 2 - П1.2; С1 П2.1; С1 П2.1, С2 П2.2, С2

3 П1.2; С1 П2 I, С1 П2 2;С2 П2.2; С2 П2.2; С2

4 П2.1; С1 П2.1; С1 П2.2, С2 П2 2;С2 П2.2, С2

12 2 - П2.1; С1 П2.1; С1 П2.2, С2 П2 2; С2

3 П2 I; CI П2.1; С1 П2.2; С2 П2.2; С2 П2.2,2С2

4 П2.1; С1 П2 2; С2 П2 2;С2 П2.2,2С2 -

15 2 П2.1, С1 П2.2; С2 П2.2, С2 П3.1;С2 ПЗ 2, С2

3 П2.2; С2 П2.2; С2 П3.2; С2 П3.2; 2С2 -

4 П2.2; С2 П3.1; С2 П3.2; 2С2 - -

Условные обозначения:

С-образные профили поясов по ТУ 1121-001-946851742006:

П1 1 -С100х50х15х1,5;П1.2-С100х50х15х2; П2 1 -С150x50x15x1,5; П2.2 - С150х50х15х2; П3.1 - С200х50х15x1,5; П3.2 - С200х50х15х2.

Профилированный лист по ГОСТ 24045-94:

С1 - С44-1000-0,7; С2 - С44-1000-0,8; цифра 2 перед обозначением означает, что от опор до 1/3 пролета балки листы двойные, вложены друг в друга.

Проанализированы возможные технологии изготовления: с применением стационарного оборудования в условиях цеха, с применением только ручного инструмента в условиях строительной площадки, а также комбинированной (наиболее эффективной) технологии, при которой составные элементы балок подготавливаются в условиях цеха с последующими минимальными операциями по сборке в условиях стройплощадки.

Выполнен анализ экономической эффективности. Разработанные балки с учетом применения комбинированной технологии изготовления позволяют снизить затраты «в деле» до 2530% по Сравнению с фермами типа «Молодечно».

Осуществлено опытное внедрение конструкций: в г. Новосибирске в 2005 г. построен склад пролетом 12 м, выполнен рабочий проект животноводческого комплекса в Новосибирской области.

Основные результаты и выводы:

1. Доказана возможность создания тонкостенных балок из гнутых оцинкованных элементов, включающих С-образные профили в составе поясов и гофрированные стенки из профилированного листа с соединениями на болтах и самонарезающих винтах. По результатам исследования получено два патента РФ

2. Установлено, что наибольшая эффективность балок из холодногнутых оцинкованных профилей достигается при дву-стенчатой компоновке сечения с поясами коробчатого сечения из С-образных профилей.

3. Выявлено, что соединения оцинкованных тонколистовых элементов на болтах и самонарезающих винтах, работающих на смятие тонкого металла, малоэффективны из-за их низкой несущей способности. Альтернативой являются фрикционные соединения на высокопрочных болтах с предварительным натяжением, обладающие в 9-10 раз большей несущей способностью

4 Установлены и подтверждены результатами экспериментальных исследований параметры численного моделирования

22

работы балок. В результате испытания балки пролетом 9 м отмечено расхождение напряжений, полученных теоретически и экспериментально, в 7%, деформаций в 4%, что подтверждает корректность принятых расчетных схем по методу конечного элемента.

5. Установлено, что балки из холодногнутых оцинкованных профилей целесообразно применять в качестве стропильных конструкций покрытий различных зданий пролетом до 15 м для НУ снеговых районов с шагом балок 2 - 4 м. Оптимальной компоновкой покрытия является беспрогонная, при которой по балкам укладывается стальной оцинкованный профилированный настил.

6 Применение в качестве строительных конструкций балок из холодногнутых оцинкованных профилей по сравнению с наиболее эффективными аналогами из металлопроката позволяет снизить расход металла на 25-30%, снизить стоимость с учетом затрат на изготовление, транспортировку и монтаж на 2025% при применении в качестве несущих конструкций покрытий зданий

Основные результаты диссертации представлены в следующих материалах:

1. Кретинин А.Н. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / ИИ. Крылов, А.Н. Кретинин // Тезисы докладов 62-й научно-практической конференции НГАСУ (Сибст-рин) - Новосибирск. НГАСУ, 2005. - С. 23

2. Кретинин А.Н. Эффективные балки из тонкостенных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Известия вузов. Строительство. - 2005. - №6. - С 11-14.

3 Кретинин А.Н. Конструкции из тонкостенных оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н Кретинин // Материалы научно-практической конференции "Исследования, расчёт, проектирование и безопасная эксплуатация строительных конструкций зданий и сооружений". - Челябинск: Южно-Уральский гос. университет, 2005. - С. 2-3.

4 Кретинин А.Н. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А Н. Кретинин // Тезисы док-

ладов 63-й научно-практической конференции НГАСУ (Сибст-рин) - Новосибирск: НГАСУ, 2006. - С. 15

5. Кретинин А.Н. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей /ИИ Крылов, А.Н. Кретинин // Сборник материалов 24-й региональной Научно-практической конференции. - Красноярск: Красноярский гос строит, ун-т, 2006. - С. 53-54.

6. Кретинин А.Н. Развитие конструктивной формы балочных систем из тонкостенных оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Известия вузов. Строительство. -2007,-№2.-С. 88-92.

7. Кретинин А.Н. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / А.Н. Кретинин // Материалы международной научно-практической конференции "Строительство - 2007". -Ростов н/Д' Рост. гос. строит, ун-т, 2007. - С. 43-45.

8. Кретинин А.Н. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / А.Н. Кретинин // Материалы международной научно-практической конференции "Наука и инновации в современном строительстве - 2007". СПб, Санкт-Петерб. гос. строит, ун-т, 2007. - С. 123-126.

9 Кретинин А.Н. Опыт проектирования строительных конструкций из тонкостенных стальных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Материалы международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе". - Новосибирск. СГУПС, 2007 - С. 267268.

10. Кретинин А.Н. Особенности работы тонкостенной балки из гнутых оцинкованных профилей / А.Н. Кретинин, И.И Крылов // Известия вузов. Строительство. - 2008, - №6 - С. 411.

11. Патент 40758 Россия. Конструкция из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин (Россия). Опубл. 27.09.2004 Бюл. №27.

12. Патент 55394 Россия. Раскосная балочная система из гнутых оцинкованных профилей / ИИ. Крылов, А.Н. Кретинин (Россия). Опубл. 10.08.2006 Бюл. №22.

Кретинин Андрей Николаевич

ТОНКОСТЕННЫЕ БАЛКИ ИЗ ГНУТЫХ ОЦИНКОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ: СОСТАВНЫХ ПОЯСОВ КОРОБЧАТОГО СЕЧЕНИЯ И ГОФРИРОВАННЫХ СТЕНОК

АВТОРЕФЕРАТ

Новосибирский государственный архитектурно-

строительный университет (Сибстрин) 630008, г.Новосибирск, ул. Ленинградская, 113

Отпечатано в мастерской оперативной полиграфии ГОУ ВПО НГАСУ (Сибстрин)

Тираж 100 экз. Заказ № 35У

Введение.

Глава 1. Обзор разработок стальных тонкостенных балок, основных типов гнутых профилей.

1.1. Введение.

1.2. Эффективные типы тонкостенных балок.

1.3. Гнутые профили и их особенности.

1.4. Цель и задачи исследования.

Глава 2. Поисковые экспериментальные исследования тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

2.1. Введение.

2.2. Описание методики испытания и экспериментальных моделей.

2.3. Выводы по главе.

Глава 3. Особенности работы соединений гнутых оцинкованных элементов.

3.1. Задачи исследований работы тонкостенных оцинкованных элементов.

3.2. Описание моделей соединений.

3.3. Методика проведения экспериментальных исследований соединений.

3.4. Результаты испытания соединений на самонарезающих винтах.

3.5. Результаты испытания болтовых соединений, работающие на смятие тонкого металла.

3.6. Результаты испытания соединений на ботах с предварительным натяжением.

3.7. Рекомендации по расчету и применению соединений тонкостенных оцинкованных элементов на болтах с предварительным натяжением.

3.8. Технико-экономические показатели применения различных типов соединений.

3.9. Выводы по главе.

Глава 4. Численные исследования напряженно-деформированного состояния балок из холодногнутых профилей.

4.1. Цель и задачи численных исследований.

4.2. Методика проведения численных исследований.

4.3. Результаты численных исследований моделей балок.

4.4. Оптимизация конструктивного решения балок.

4.5. Результаты численных исследований.

Глава 5. Экспериментальное исследование тонкостенной балки из гнутых оцинкованных профилей пролетом 9 м.

5.1. Введение.

5.2. Цель исследования и задачи эксперимента.

5.3. Описание испытываемой балки.

5.4. Методика проведения испытания.

5.5. Результаты испытаний.

5.6. Анализ результатов испытаний.

Глава 6. Рекомендации по проектированию и изготовлению тонко-. стенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

6.1. Область применения тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

6.2. Выбор конструктивной формы и назначение генеральных размеров тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

6.2.1. Компоновка покрытия здания с использованием тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

6.2.2. Оптимизация балок.

6.2.3. Выбор типоразмеров применяемых профилей.

6.3. Инженерная методика расчета тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

6.3.1. Назначение высоты сечения балок.

6.3.2. Проверочные расчеты тонкостенных балок.

6.4. Рекомендации по изготовлению тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей.

6.5. Определение технико-экономических показателей балок.

6.6. Опытное внедрение конструкций.

Развивающаяся экономика России и связанная с ней высокая конкуренция на строительном рынке требуют эффективных конструктивных решений строительных конструкций. Необходимы технологичные современные системы с наименьшей ресурсоемкостью.

Металлические конструкции, в частности, легкие несущие стальные конструкции пролетами до 24 м, пользуются повышенным спросом в связи с развитием в нашей стране производственных предприятий, сельского хозяйства и других отраслей. Возрастает потребность в складских помещениях, торговых, спортивных зданиях. Одним из направлений повышения эффективности металлических конструкций зданий для таких отраслей является применение холодногнутых профилей, в особенности, оцинкованных с толщинами до 3 мм. Зарубежный и отечественный опыт применения конструкций на их основе выявил в них ряд преимуществ перед традиционными конструкциями из прокатных профилей: низкий расход металла, высокая коррозионная стойкость, возможность изготовления на строительной площадке, что в итоге позволяет снизить стоимость конструкций «в деле».

Идея объединения в одну несущую конструкцию таких распространенных оцинкованных холодногнутых профилей, как С-образные профили и профилированный лист, потенциально, позволит снизить затраты на материалы, изготовление, транспортировку и монтаж. Действительные технико-экономические характеристики таких конструкций будут выявлены после их разработки, исследования и апробации.

Цель работы - разработка и экспериментально-теоретическое исследование новой конструктивной формы стальных тонкостенных балок, состоящих из С-образных холодногнутых оцинкованных профилей в составе поясов и гофрированных стенок из оцинкованного профилированного листа.

Для достижения поставленной цели поставлены следующие задачи:

1. Выполнить поиск наиболее эффективного конструктивного решения балок, состоящих из холодногнутых оцинкованных С-образных профилей в составе поясов и гофрированных стенок в виде оцинкованного профилированного листа, выявить особенности напряженно-деформированного состояния таких балок;

2. Исследовать возможные конструктивные решения и типы соединений гнутых оцинкованных элементов толщиной до 2 мм, выполнить их сравнительный анализ с целью применения в разрабатываемых балках;

3. Выполнить экспериментальное исследование балки покрытия, состоящей из гнутых оцинкованных элементов: С-образных профилей в составе поясов коробчатого сечения и гофрированной стенки из профилированного листа, выявить особенности её работы и критерии перехода в предельное состояние. Произвести сопоставление теоретических данных с результатами эксперимента;

4. Выполнить оптимизацию разрабатываемых балок, предоставить рекомендации по их проектированию, изготовлению и монтажу.

Научная новизна работы:

1. Новая конструктивная форма - тонкостенные балки из гнутых оцинкованных элементов: С-образных профилей в составе поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок из профилированного листа с несущими соединениями на преднапряженных болтах;

2. Результаты экспериментальных и теоретических исследований напряженно-деформированного состояния тонкостенных балок из гнутых оцинкованных профилей: С-образных профилей и профилированного листа. Особенности напряженно-деформированного состояния таких конструкций.

3. Особенности работы на сдвиг соединений оцинкованных элементов толщиной 0,7-2 мм на самонарезающих винтах диаметрами 5,5 и 6,3 мм, болтах нормальной точности и на высокопрочных болтах с предварительным натяжением М8, М10, М12, результаты их сравнительного анализа.

На защиту выносятся:

1. Конструктивное решение тонкостенных балок из холодногнутых оцинкованных профилей: составных поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок;

2. Результаты теоретических и экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния стальных балок, состоящих из Сообразных холодногнутых оцинкованных профилей в составе поясов и гофрированных стенок из оцинкованного профилированного листа;

3. Результаты испытаний на сдвиг соединений оцинкованных элементов толщиной 0,7-2 мм на самонарезающих винтах диаметрами 5,5 и 6,3 мм, болтах М8, Ml 0, М12 нормальной точности и на высокопрочных с предварительным натяжением;

4. Инженерная методика расчета и рекомендации по применению тонкостенных балок из холодногнутых оцинкованных профилей: составных поясов коробчатого сечения и гофрированных стенок.

Личный вклад автора. Автору принадлежат постановка задачи, изготовление экспериментальных балок и соединений, разработка методики и проведение экспериментальных исследований, фактическая расстановка измерительных приборов, разработка методики и проведение численных исследований балок, обработка результатов и формулировка основных положений, определяющих научную новизну.

Практическая значимость работы. Результаты и рекомендации выполненной работы позволяют проектировать эффективные конструкции покрытий зданий различных отраслей народного хозяйства, могут быть использованы для дальнейшего совершенствования конструктивных форм и методик расчета металлических конструкций.

Результаты исследований используются в спецкурсах по кафедре металлических и деревянных конструкций НГАСУ (Сибстрин) для студентов старших курсов и аспирантов, а также при переподготовке инженеров-строителей на факультете повышения квалификации. Получено два патента РФ на полезную модель. По результатам диссертационной работы выполнено внедрение Новосибирским ЗАО Научно-технический центр "ЭРКОН-Сиб".

Достоверность полученных результатов обеспечена корректным использованием основных положений теории тонкостенных стержней и пластин, сопоставительным анализом результатов теоретических исследований с результатами экспериментов.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на научно-практических конференциях Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Новосибирск, 2004-2008 гг), на региональной научно-технической конференции Красноярского государственного архитектурно-строительного университета (Красноярск, 2006 г), на международных научно-практических конференциях в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете (Санкт Петербург, 2007 г), в Ростовском государственном архитектурно-строительном университете (Ростов-на-Дону, 2007 г), в Сибирском государственном университете путей сообщения (Новосибирск, 2007 г)

В полном объеме диссертационная работа докладывалась на расширенном научном семинаре кафедры металлических и деревянных конструкций Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (г. Новосибирск, 2008 г), на расширенном заседании кафедры строительных конструкций СФУ (г. Красноярск, 2008 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 3 статьи в рецензируемом журнале из перечня ВАК и описания двух патентов.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, основных выводов, библиографического списка (119 источников) и 5 приложений общим объемом 140 страниц, в том числе 76 рисунка, 6 таблиц.

Основные результаты и выводы:

1. Доказана возможность создания тонкостенных балок из гнутых оцинкованных элементов, включающих С-образные профили в составе поясов и гофрированные стенки из профилированного листа с соединениями на болтах и самонарезающих винтах. По результатам исследования получено два патента РФ.

2. Установлено, что наибольшая эффективность балок из холодногнутых оцинкованных профилей достигается при двустенчатой компоновке сечения с поясами коробчатого сечения из С-образных профилей.

3. Выявлено, что соединения оцинкованных тонколистовых элементов на болтах и самонарезающих винтах, работающих на смятие тонкого металла, малоэффективны из-за их низкой несущей способности. Альтернативой являются фрикционные соединения на высокопрочных болтах с предварительным натяжением, обладающие в 9-10 раз большей несущей способностью.

4. Установлены и подтверждены результатами экспериментальных исследований параметры численного моделирования работы балок. В результате испытания балки пролетом 9 м отмечено расхождение напряжений, полученных теоретически и экспериментально, в 7%, деформаций в 4%, что подтверждает корректность принятых расчетных схем по методу конечного элемента.

5. Установлено, что балки из холодногнутых оцинкованных профилей целесообразно применять в качестве стропильных конструкций покрытий различных зданий пролетом до 15 м для I-IV снеговых районов с шагом балок 2 - 4 м. Оптимальной компоновкой покрытия является беспрогонная, при которой по балкам укладывается стальной оцинкованный профилированный настил.

6. Применение в качестве строительных конструкций балок из холодногнутых оцинкованных профилей по сравнению с наиболее эффективными аналогами из металлопроката позволяет снизить расход металла на 25-30%, снизить стоимость с учетом затрат на изготовление, транспортировку и монтаж на 20-25% при применении в качестве несущих конструкций покрытий зданий.

1. Ааре И.И. Основные указания по проектированию тонкостенных металлических балок//Тр.Таллинского ПИ. Сер. А.№296. Таллин: ТПИ. 1970.

2. Ааре И.И. Расчёт и проектирование тонкостенных металлических балок // Сб.научн.тр. / Таллинский политехн.ин-т. Сер.А. 1968. - N 259. -С.39-58.

3. Ааре И.И. Расчет тонкостенных металлических балок и рам у учетом закритической работоспособности стенки: Дисс. д-ра техн. .наук. Таллин: ТПИ, 1970. 280 с.

4. Автоматические сборочные станки для затяжки крепежных деталей. № Ц-88232, ГПНТБ 77/15446. 8 с. Илл. 4 1975, т. 23, №5, с. 38-39. М., 1976.

5. Аржемачев Г.А. Балки с волнистыми стенками//Промышленное строительство. 1963. №4.

6. Аржемачев Г.А. Об устойчивости волнистой стенки при действии сосредоточенной нагрузки//Строительство и архитектура. 1963. №3.

7. Арончик А.Б. Возможность применения гнутых тонкостенных профилей в каркасах инвентарных зданий и контейнеров. Сб.научн.тр. / А.Б. Арончик, Ю.А. Воловик // Красноярский Промстройнии проект. Красноярск- 1983.- С. 14-27.

8. Астахов И.В. Пространственная устойчивость элементов конструкций из холодногнутых профилей. Автореф. дис. . канд. техн. наук. СПб., -2006.

9. Айрумян Э.Л. Легкие стальные каркасы из оцинкованных гнутых профилей для одноэтажных зданий массового применения. / Э.Л. Айрумян, А.А. Каганов, И.А. Румянцева // "Промышленное и гражданское строительство", -2003.- №6.

10. Айрумян Э.Л. Лёгкие стальные конструкции зданий с применением гнутых профилей. Обзор / Э.Л. Айрумян, А.В. Рожков // 1987. Сер.8.-Вып.2-М.:ВНИИИС. 77 с.

11. И. Айрумян Э.Л. Металлические профилированные настилы для покрытий производственных зданий // Обзор. М.: ВНИИИС, 1981

12. Айрумян Э.Л. Ограждающие конструкции зданий из тонкостенных гофрированных профилей. Монтаж, и спец.работы в стр-ве.-1988, N12 -с.8-9.

13. Айрумян Э.Л. Расчёт элементов стальных конструкций из гнутых профилей // Обзор.вып.5, М.: ВНИИИС. 1992, с.52

14. Баборыкина О.Б. Работа изгибаемых стержней из тонкостенных гнутых профилей с учетом влияния редуцирующих и конструктивных факторов// Дис. . канд. техн. наук. МД995.

15. Беленя Е.И., ред. Металлические конструкции. М.: Стройиздат, 1986. 560 с.

16. Беляев В.Ф. Исследование элементов конструкции с использованием стального профилированного настила.

17. Беляев В.Ф. Эффективные виды стальных профилей для строительных конструкций // Обзор. М.: ВНИИИС. 1988, с.37

18. Березенский Я.А. Исследование влияния технологического упрочнения на устойчивость стержней из стальных гнутых профилей. Автореф. .дис. канд. техн. наук. Киев,1974. - 22с.

19. Березовский С.Ф. Производство гнутых профилей. М.: Металлургия. 1985. - 200с.

20. Бидерман В.Л. Механика тонкостенных конструкций. М.: Машиностроение. 1977. - 488с

21. Бирюлев В.В. Проектирование металлических конструкций / В.В. Бирюлев, И.И. Кошин, И.И. Крылов, А.В. Сильвестров // -Л.: Стройиздат, -1990.

22. Бирюлев В.В. Пространственные блоки покрытия с верхним поясом из стальных профилированных листов /В.В. Бирюлев, И.И. Крылов, В.И. Почка, Н.П. Евдокимов // Промышленное стр-во. 1988. №1. С. 27-28.

23. Богоявленский К.Н. Изменение механических свойств в металле при гибе на профилегибочном стане // Сб.научн.тр. 1 Ленинградский поли-техи.ин-т. 1959.-N 203.- С.105-111

24. Богоявленский К.Н. Расчёт на прочность гнутых профилей при изгибе с учётом упрочнения / К.Н. Богоявленский, Д.М. Ясев // Сб.научн.тр. -Ленинградский политехи.ин-т. 1969.- N 309.- С.83-89

25. Большаков В.А. Несущая способность фрикционных соединений на высокопрочных болтах. Трансп. стр-во, 1975, №8, с 44-45.

26. Броуде Б.М. О закритическом поведении гибких стальных стенок стальных стержней // Строительная механика и расчет сооружений. 1976. 31.

27. Броуде Б.М. Предельные состояния стальных балок. М., Госстрой-издат, 1953.

28. Броуде Б.М. Устойчивость пластинок в элементах стальных конструкций. М.: Стройиздат, 1949.

29. Броуде Б.М. Устойчивость плоских стенок в металлических конструкциях. М., Машстройиздат, 1949.

30. Брудка Я. Лёгкие стальные конструкции (пер. с польского) / Я. Брудка, И. Лубиньски // М.: Стройиздат, 1974

31. Брудка Я. Стальные складчатые конструкции в строительстве. Пер. с пол. Шаринова Л.Б. К.:Бущвельник, 1989. - 152 с.

32. Быкова O.K. Особенности использования стальных профилированных листов с гофрами трапециевидного очертания. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., -1995.

33. Вейнблат Б.М. К выбору технологии натяжения высокопрочных болтов. / Б.М. Вейнблат, И.И. Вишневский // Трансп. Стр-во, 1971, №6, с. 37-39.

34. Власов В.З. Тонкостенные упругие стержни. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Физматгиз, -1969.

35. Гарф З.Ф. О прочности стальных гнутых тонкостенных профилей / З.Ф. Гарф, В.И. Новиков, Я.П. Лопкало // Промышленное строительство.-1971.-N4.- С.42-45.

36. Глозман М.К. Теоретическое и экспериментальное исследование балок с гофрированными стенками / М.К. Глозман, Ш.З. Локшин //Тр.ЛКИ. Вып. 35. 1962.

37. Гольцев Б.И. Исследование несущей способности тонкостенных фасонных стержней, полученных методом холодного профилирования. Ав-тореф.дис.канд.техн.наук. Л., 1971. - 18с.

38. Горев В.В. Металлические конструкции. В 3 т. Т.2. Конструкции зданий.-М.: Высш. шк., -1999.

39. Городецкий А.С., Компьютерные модели конструкций / А.С. Городецкий, И.Д. Евзеров // К.: издательство "Факт", 2005. 344 с.

40. Горпинченко В.М. и др. Влияние технологии образования отверстий на несущую способность болтовых соединений. Промышленное стр-во, 1976, №11, с. 38-40.

41. Григорьев С.В. Линзообразные блоки покрытия. Автореф. дис. канд. техн. наук. Новосибирск., -1995.

42. Дарков А.В., Сопротивление материалов / А.В. Дарков, Г.С.Шпиро //М.: Высшая школа, 1965.

43. Долинский В.В. Расчёт стальных балок с гофрированной стенкой на изгиб с учётом развития пластических деформаций / В.В. Долинский, Ю.С. Максимов, Г.Н. Остриков // Экспресс-информация, ВНИ-ИИС,1984,сер.10 (отечественный опыт),вып.8.

44. Енджиевский JI.B., Каркасы зданий из легких металлических конструкций и их элементы / JI.B. Енджиевский, В.Д. Наделяев, И.Я. Петухова // -М.: Изд-во АС, 1998. 247 с.

45. Жербин М.М. Особо легкие стальные конструкции для промышленных и сельскохозяйственных зданий// Изв. вузов. Стр-во и архит. 1985. № 10, с. 11-16.

46. Князев Б.А. Начала обработки экспериментальных данных. М.,1996.

47. Козлов А.Г. К вопросу теоретического определения предела текучести зоны деформации гнутого профиля. В сб.: Строительство в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера.-Красноярск, 1978.N39.- с.41-52.

48. Костецкий В.И. К расчёту стальных прогонов из тонкостенных холодногнутых профилей. В кн.: Исследования и расчёт стро-ит.конструкций.М.:ЦНИИСК им.Кучеренко, 1983, С.41-46.

49. Крылов И.И. Особенности работы тонкостенной балки из гнутых оцинкованных профилей / А.Н. Кретинин, И.И. Крылов // Известия вузов. Строительство. 2008, - №6. - С. 4-11.

50. Крылов И.И. Развитие конструктивной формы балочных систем из тонкостенных оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Известия вузов. Строительство. 2007. - №2. - С. 88-92.

51. Крылов И.И. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Тезисы докладов 62-й научно-практической конференции НГАСУ (Сибстрин) Новосибирск: НГАСУ,2005.-С. 23.

52. Крылов И.И. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Тезисы докладов 63-й научно-практической конференции НГАСУ (Сибстрин) Новосибирск: НГАСУ,2006.-С. 15.

53. Крылов И.И. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Сборник материалов 24-й региональной Научно-практической конференции. Красноярск: Красноярский гос. строит. ун-т, 2006.-С. 53-54.

54. Крылов И.И. Эффективные балки из тонкостенных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Известия вузов. Строительство. 2005. - №6. - С. 11-14.

55. Крылов И.И. Тонкостенные балки из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин // Материалы международной научно-практической конференции "Строительство 2007". - Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2007. - С. 43-45.

56. Кузнецов В.В. Металлические конструкции. В 3-х томах. Под общ. Ред. Кузнецова В.В. М.: Изд-во АСВ, 1998. - 576 с.

57. Кулиш В.И. Металлические супертонкостенные конструкции / В.И. Кулиш, С.Н. Томилов // Владивосток: Изд-во Дальневост. Ун-та. 1992. 132 с.

58. Лампси Б.Б. Металлические тонкостенные несущие конструкции при локальных нагрузках (Теория местных напряжений). М.: Стройиздат, 1979. 272 с.

59. Лампси Б.Б. Металлические тонкостенные конструкции при локальных нагрузках, М.: Стройиздат, 1979. 272 с.

60. Лампси Б.Б. Прочность тонкостенных металлических конструкций. М.: Стройиздат, 1987. 280 с.

61. Лихтарников Я.М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций. М.: Стройиздат. 1979. 320 с.

62. Марышев А.Ю. Двухпоясное преднапряженное арочное покрытие с поясами из стальных профилированных листов. Автореф. дис. канд. техн. наук. Красноярск, 2001.

63. Мельников Н.П. Металлические конструкции (Справочник проектировщика). ~М.; Стройиздат, 1980.

64. Мельников Н.П., Тонкостенные стальные конструкции эффективный вид стальных конструкций / Н.П. Мельников, И.В. Левитанский, В.В. Каленов //Промышленное строительство. 1974. №10.

65. Методика определения механических свойств гнутых профилей. В сб. Гнутые профили. - Киев: Гостехиздат УССР. 1962. -С.79-85.

66. Митин Ю.В. Анализ и обработка экспериментальных данных / Ю.В. Митин, B.C. Русаков //М.: 1984.

67. Москалев B.C. Легкие металлические балки // Изв. Вузов. Строит, и архит. 1988. №12. С.10-15.

68. Мурашко Н.Н. Металлические конструкции производственных сельскохозяйственных зданий / Н.Н. Мурашко, Ю.В. Соболев // Мн: Выш. шк. 1987.-276 с.

69. Нваров Б.Ю. Исследование механических свойств гнутых профилей/Б.Ю. Нваров, И.С. Немкова ПМ.\ Мет.конструкции. 1984. 22-30с.

70. Немкова И.С. Статистический анализ свойств материала и обоснование расчётных сопротивлений гнутых профилей для строительных металлических конструкций. Диссертация, МИСИ, 1985.

71. Новиков В. Экспериментальное исследование замкнутых гнутос-варных профилей, усиленных гофрами / В. Новиков, Э. Гарф, О. Шумицкий // Промышленное строительство и инженерные сооружения. 1968. №5.

72. Ольков Я.И., О расчете металлических балок с тонкой гофрированной стенкой / Я.И.Ольков, А.Н. Степанко // Изв. вузов. Строит, и архит. 1972. №10.

73. Остриков Г.М. Оптимальные конструктивные формы стальных двутавровых балок//Изв. вузов. Строит, и архит. 1988. №5. С. 10-14.

74. Патент 40758 Россия. Конструкция из гнутых оцинкованных профилей / ИЛ. Крылов, А.Н. Кретинин (Россия). Опубл. 27.09.2004 Бюл. №27.

75. Патент 55394 Россия. Раскосная балочная система из гнутых оцинкованных профилей / И.И. Крылов, А.Н. Кретинин (Россия). Опубл. 10.08.2006 Бюл. №22.

76. Перельмутер А.В., Расчетные модели сооружений и возможность их анализа / А.В. Перельмутер, В.И. Сливкер // Киев.: Изд. "Сталь", 2002. - 600 с.

77. Погадаев И.К. Особенности работы и расчета ребер жесткости тонкостенных стальных балок // Изв. вузов. Строит, и архит. 1978. №2. С. 1924.

78. Погадаев И.К. О дальнейшем совершенствовании расчета металлических балок с гибкой стенкой / И.К. Погадаев, В.В. Бирюлев // Изв. вузов. Строит, и архит. 1988. №7. С. 5-8.

79. Почка В.И. Пространственные блоки покрытий с верхним поясом из стальных профилированных листов: Дисс. канд. техн. наук. Новосибирск, 1988. 212 с.

80. Программный комплекс "SCAD". Руководство пользователя. М.: 2002.

81. Раутаруукки металлопродукция. Справочник проектировщика. 1994.

82. Рекомендации по расчету стальных конструкций на прочность по критериям ограниченных пластических деформаций. М.: ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ им. Мельникова, 1985. 50 с.

83. Рекомендации по проектированию, изготовлению и монтажу конструкций каркаса малоэтажных зданий и мансард из холодногнутых стальных оцинкованных профилей производства конструкций ООО «Балт-Профиль».- М.: ЦНИИПСК им. Мельникова, 2004. 67 с.

84. Рубаева Я.Д. Определение несущей способности холодногнутых тонкостенных профилей по устойчивости // Сб.научн.тр. / Красноярский Промстройниипроект.- 1985.- С.46-51

85. Руководство по проектированию стальных тонкостенных балок. М.: ЦНИИПРОЕКТСТАЛЬКОНСТРУКЦИЯ им. Мельникова, 1977. 40 с.

86. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/Госстрой России. М.: ГУПЦПП, 2003.-44 с.

87. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой России. М.: ГУПЦПП, 2000.-96 с.

88. Степаненко А.Н. Стальные двутавровые стержни с волнистой стенкой. -Хабаровск, 1999.

89. Стрельбицкая А.Н. Экспериментальные исследования упруго-пластической работы тонкостенных конструкций / А.Н. Стрельбицкая, Г.И. Евсеенко // Киев: "Наукова думка", 1968.

90. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции. Л.: Стройиздат, 1988. 248 с.

91. Тимошенко С. П. Механика материалов / С.П. Тимошенко, Дж. Гере //М.: Мир, 1976. -669 с.

92. Тимошенко С.П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. М.: Физматгиз, 1971.

93. Тришевский И.С. Металлические облегченные конструкции / И.С. Тришевский, В.В. Клепанда// Киев.: "Буд1вельник", 1978. - 112 с.

94. Тришевский И.С. Механические свойства гнутых профилей проката/И.С. Тришевский, В.В. Клепанда//- Киев: Техника, 1977. 143с.

95. Трофимов В.И., Каминский A.M. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений. М.: Изд-во АСВ, 2002. — 576 с.

96. Трофимов В.И. Несущие конструкции из гнутых профилей. Сб.научн.тр. / В.И. Трофимов, И.Н. Малышкина, И.Л. Лименов // Красноярский Промстройниипроект,- 1985.- С.3-23

97. Труды Международного Коллоквиума IABSE "Болтовые и специальные монтажные соединения в стальных строительных конструкций" М, 1987,т,3,с.35-40.

98. Туманов В.А., Проектирование стальных балок / В.А. Туманов, Ф.В. Васильков, Н.И. Ляпин // Пенза: Пензенский гос. архит.-стрит, ин-т, 1994.-101 с.

99. Rautaruukki. Металлопродукция. Справочник проектировщика. 1996 г.

100. Феофанав А.Ф. Строительная механика тонкостенных конструкций.-М.: оборонгиз, 1958. 330 е., ил.

101. Чесноков А.С. Сдвигоустойчивые соединения на высокопрочных болтах/ А.С. Чесноков, А.Ф. Княжев //М.: Стройиздат, 1974. 121 с.

102. Шапиро JI.A. Об учёте упрочнения стали в гнутых профилях.- Строительная механика и расчёт сооружений, 1975 N5 -С.58-61.

103. Щеглов В.М. и др. Зависимость пластических свойств гнутых профилей от их геометрических параметров и свойств исходного металла // Сталь 1988.- N 4.- С.66-68.

104. Chairman W. Experimental and analytical studies of the behavior of cold-formed steel roof truss elements. 2005. P. 94.

105. Cold Formed Steel Sections. Introduction, advantages and applications. Comite International du Profilage a Froid (CDPF). Rotterdam 1992,48 s.

106. Currie D.M. The use of light-gauge cold-formed steelwork in construction: developments in research and design. 1989.

107. Distortional Buckling of Cold-Formed Steel Columns. American Iron and Steel Institute. 2006.

108. Kesti J. Local and distortional buckling of perforated steel walls studs. -Helsinki. 2000. P. 124

109. Manual of Steel Construction. American Institute of Steel Construction, Inc, 1994.

110. Ohutlevyrakenteiden kiinmtykset Terasrakenneyhdistys r.y. Helsinki 1994,215 s.

111. Talja, A., Salmi, P., Simplified design expressions for cold-formed channel sections. Technical Research Centre of Finland. (VTT Publications 201). Espoo 1994,63 s.

112. Szepe F. Feszitett csavaros illesztes toroterhe. Melyepitestudomanyi Szemle, 1972, № 7, pp. 289-294.

113. Yang D. Compression stability of high straight section with low strain-hardening. Sydney.-2003. P. 331.

114. Yang D. Compression Tests of Cold-Reduced High Strength Steel Channel Columns failing in the Distortional Mode. / D. Yang, J. Hancock // -Sydney.-2003. P. 105.