Реферат
магистерской диссертации на тему
«Устойчивость рам с учетом деформаций»
магистранта специальности 6N0603-«Механика»
математического факультета
Карагандинского государственного университета им. Е.А.Букетова
Зяблова Ильи Никифоровича
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 – х разделов, заключение, списка использованных источников (22 наименования). Работа изложена на 63 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 2 таблицы, 2 приложения.
Перечень ключевых слов: жесткость, устойчивость, исследование, конструкция, критический параметр, критическая нагрузка, рама, расчетная схема, ригель, узловое сопряжение, эпюра, коэффициент упругости, деформационный расчет, коэффициент жесткостной характеристики ригеля, подвижная нагрузка.
Актуальность исследования.
Аварии в строительстве во многих случаях объясняются потерей устойчивости конструкции. В связи с этим разрабатываются все более новые методы расчета на устойчивость в том числе с учетом деформаций. Точных методов решение задач устойчивости – нет. Проблема расчета конструкций на устойчивость, а именно рам, заключается в том, что рамные конструкции испытывают так же поперечные деформации.
В ходе эксплуатации рамных конструкций остро встает вопрос об учете повреждений узловых сопряжений, которые могут влиять на результаты поверочного расчета на устойчивость. Практика эксплуатации рамных конструкций показывает, что в ходе различных факторов, таких как: температурные воздействия, агрессивная среда, повреждения сварных швов, болтовых соединений и т.д., влечет за собой ослабление узловых сопряжений. В итоге узловое сопряжение может рассматриваться как узел переходящий из одного состояния (абсолютно жесткий узел) в другое (шарнирный узел). Что в свою очередь влечет за собой абсолютно иной характер взаимодействия элементов в рамных конструкциях. Поэтому данная проблематика расчета устойчивости весьма актуальна в период, как проектирования, так и эксплуатации рамных конструкций.
В данной работе предложен один из способов учета ослабление узловых сопряжений рамных конструкций при расчете на устойчивость.
Цель диссертационной работы. Исследование жесткостных параметров статически неопределимой рамной конструкции при деформационном расчете и различных узловых сопряжений.
Объект исследования: статически неопределимая рамная конструкция.
Методы исследования: теоретический анализ работ по проблеме исследования, анализ научной литературы, учебников, учебных пособий по строительной механики.
Научная новизна работы заключается в определении уточняющих данных для надежного и экономичного проектирования рамных конструкций. На примере двухпролетной рамы рассмотрено воздействие подвижной нагрузки на различные узловые сопряжения. В итоге дано обоснование взаимодействия жесткостной характеристики, как от расположения подвижной нагрузки, так и от вида узлового сопряжения рамной конструкции.
На основании метода перемещений при расчете на устойчивость разработана методика для уточненного определения критического параметра. Данная методика подразумевает учет характеристик узловых сопряжений в виде коэффициентов.
В ходе исследований, как при воздействии подвижной нагрузки, так и при различных узловых сопряжений разработан алгоритм решений данных задач в виде программ «Atlant_1» и «Atlant_2» соответственно. Программы применимы как для уточненного определения критического параметра при расчете рамных конструкций на устойчивость, так и для более точного расчета эксплуатируемых рамных конструкциях в зависимости от воздействия различных факторов на узловые сопряжения.
Практическая значимость работы. Разработана методика для определения, уточненного критического параметра при расчете рамных конструкций на устойчивость. Получены результаты для более точного расчета эксплуатируемых рамных конструкций в зависимости от воздействия различных факторов на узловые сопряжения.
Основные результаты работы опубликованы в следующих изданиях:
- Инновационное развитие и востребованность науки в современном Казахстане: Сб. статей Межд. Науч. Конф. (г. Алматы, 10 дек. 2009 г.). – Алматы, 2009. – 388 с. – Каз., рус.
- Вестник КарГУ. Серия Математика, № 1, -Караганда, 2010.
Диссертант Зяблов И.Н.
Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті математикалық факультетінің 6N0603-«Механика» мамандығының магистранты Зяблов Илья Никифоровичтің «Устойчивость рам с учетом деформаций» тақырыбына магистрлік диссертациясының
рефераты
Жұмыстың құрылымы мен көлемі. Диссертациялық жұмыс кіріспеден, 3 бөлімнен, қорытындыдан және пайдаланған әдебиеттер тізімінен (22 атау) құралған. Жұмыс 63 басылған бетте баяндалған, 41 сурет, 2 кесте, 2 қосымшадан тұрады.
Түйін сөздер тізімі: қаттылық, тұрақтылық, зерттеу, конструкция, критикалық параметр, критикалық жүктеме, рама, есетпеу сұлбасы, ригель, буынды түйісу, эпюра, серпімділік коэффициенті, деформациялық есептеу, ригельдің қаттылық сипаттамасының коэффициенті, қозғалмалы жүктеме.
Зерттеудің өзектілігі.
Көп жағдайда құрылыстағы апаттар конструкция тұрақтылығының төмендеуімен түсіндіріледі. Осыған байланысты тұрақтылықты есептеудің, соның ішінде деформацияларды ескерумен, жаңа әдістері жетілдірілуде. Тұрақтылық мәселелерін шешудің дәл әдістері әлі жоқ. Конструкциялардың, нақтылап айтқанда рамалардың тұрақтылығын есептеу мәселесінің қиындығы рамалардың басқа жүктемелермен қатар көлденең деформацияларға ұшырайтынында.
Рамалық конструкцияларды пайдалану барысында тексеру үшін тұрақтылықты есептеудің нәтижелеріне буын түйісулерінің бұзылуын ескеру мәселесі ерекше маңызды болып келеді. Рамалық конструкцияларды пайдалану тәжірибесі көрсеткендей, температуралық әсерлер, агрессивті орта, дәнекерлеу жіктерінің, болтты байланыстардың бұзылуы және т.б. сияқты әртүрлі факторлар буын түйісулерінің әлсіреуіне әкеледі. Нәтижесінде буын түйісуі бір күйден (абсолютті қатты буын) екінші күйге (топсалы буын) өтетін буын ретінде қарастырылуы мүмкін. Бұл өз алдына рамалық конструкцияларда элементтердің өзара әрекеттесу сипатының мүлдем басқаша болуына әкеледі. Сондықтан тұрақтылықты есептеу мәселесі рамалық конструкцияларды жобалау және пайдалану сатыларында ерекше өзекті болып келеді.
Бұл жұмыста тұрақтылықты есептеу барысында рамалық конструкциялардың буын түйісулерінің әлсіреуін ескеру тәсілдерінің бірі ұсынылған.
Диссертациялық жұмыстың мақсаты. Әртүрлі буын түйісулерінің деформациясын есептеуде статикалық анықталмайтын рамалық конструкцияның қаттылық параметрлерін зерттеу.
Зерттеу нысаны: статикалық анықталмайтын рамалық конструкция.
Зерттеу әдістері: зерттеу мәселесі бойынша жұмыстарды теориялық талдау, ғылыми әдебиетті, құрылыс механикасы бойынша оқулықтарды, оқу-әдістемелік құралдады талдау.
Жұмыстың ғылыми жаңалығы: рамалық конструкцияларды сенімді, әрі үнемді жобалау үшін нақтылайтын мәліметті анықтау. Екі бойлы рама мысалында қозғалмалы жүктеменің әртүрлі буын түйісулеріне әсері қарастырылған. Нәтижесінде қаттылық сипаттамасының қозғалмалы жүктеменің орналасуынан және рамалық конструкцияның буын түйісуінің түрінен тәуелділігіне негіздеме берілді.
Орын ауыстыру әдісінің негізінде тұрақтылықты есептеу барысында критикалық параметрді дәл анықтау әдістемесі жетілдірілді. Бұл әдістеме коэффициенттер түрінде буын түйісулерінің сипаттамаларын ескеруді көздейді.
Зерттеу барысында қозғалмалы жүктеме әсер еткенде де, әртүрлі буын түйісулерінде де аталған мәселелерді «Atlant_1» және «Atlant_2» бағдарламалары түрінде шешімі жетілдірілген. Бағдарламалар рамалық конструкциялардың тұрақтылығын есептеу барысында критикалық параметрді дәл анықтау үшін де, буын түйісулеріне әртүрлі факторлардың әсерінен пайдаланатын рамалық конструкцияларды дәл есептеу үшін де қолданылуы мүмкін.
Жұмыстың практикалық маңыздылығы. Рамалық конструкциялардың тұрақтылығын есептегенде нақтыланған критикалық параметрді анықтау үшін әдістеме жетілдірілді. Буын түйісулеріне әртүрлі факторлардың әсерінен тәуелді пайдаланатын рамалық конструкцияларды дәл есептеу үшін нәтижелер алынды.
Жұмыстың негізгі нәтижелері келесі басылымдарда жарияланды:
- Қазіргі заманғы Қазақстанда ғылымның инновациялық дамуы мен қажеттілігі: Халықаралық ғыл. конф. Мақалалар жинағы (Алматы, 10 желоқсан 2009 ж.). – Алматы, 2009. – 388 б. – қаз., орыс.
- ҚарМУ жаршысы. Математика сериясы, № 1, - Қарағанды, 2010.
Диссертант Зяблов И.Н.
Abstract of master thesis
«Stability of frames considering deformations»
of master student Zyablov Ilya Nikiforovich
on 6N0603-«Mechanics» major of mathematics faculty
of E.A. Buketov Karagandy State University
Structure and content of the work. Thesis consists of introduction, 3 parts, conclusion, list of references (22 items). Work has been stated on 63 printed pages, contains 41 figures, 2 tables, 2 appendices.
List of keywords: firmness, stability, investigation, construction, critical parameter, critical load, frame, evaluation scheme, girder, nodal junction, plot, elasticity coefficient, estimating deformation, coefficient of stiffness characteristic of girder, mobile load.
Topicality of research.
Accidents in building construction in many cases occur because of loss of construction stability. According to this, new methods of estimating stability considering deformations have been elaborated. There are no exact methods of solving stability problems. Estimation of stability of constructions, namely frames, consists of the fact that frame constructions undergo lateral deformations.
During the exploitation of frame constructions the problem of considering nodal junction deformations, which can effect on the results of verifying estimation of stability. Practice of exploiting frame constructions shows that such effect of factors as effect of temperature, aggressive media, deformation of welding joints, bolt joints and etc. can result in weakening of nodal junctions. As a result nodal junction can be considered as a junction switching from one state (absolutely rigid junction) to another (hinged junction). This in its turn leads to absolutely different character of interaction of elements in frame constructions. This is the reason why the problem of stability estimation is significant during designing and exploiting frame constructions.
In this work one of the approaches for considering weakening nodal junctions of frame constructions during stability calculations.
Aim of the work. Study of stiffness parameters of statically undetectable frame construction during deformation calculation and different nodal junctions.
Object of research: statically undetectable frame construction.
Methods of research: theoretical analysis of works in this direction, analysis of scientific literature, textbooks on construction mechanics.
Scientific novelty of the work consists of detection of specializing data for safe and economic designing of frame constructions. Effect of mobile load on different nodal junctions has been discussed on the example of double-span frame. As a result explanation of dependency of stiffness characteristic from position of mobile load and from the type of nodal junction of frame construction has been given.
On the basis of using replacement method in stability calculations methodology for adjusted detection of critical parameter has been elaborated. This methodology implies consideration of characteristics of nodal junctions in the form of coefficients.
During the research at effect of mobile load as well as at different nodal junctions algorithm of solving these problems in the form of «Atlant_1» and «Atlant_2» programs, correspondingly. Programs are applied for adjusted detection of critical parameter at calculation of stability of frame constructions and for more accurate estimation of exploited frame constructions depending on the effect of different factors on nodal junctions.
Practical importance of the work. Methodology for detection of adjusted critical parameter in calculation of stability of frame constructions has been elaborated. Results for more accurate estimation of exploited frame constructions depending on the effect of different factors on nodal junctions have been obtained.
Main results of the work published on the following issues:
- Innovational development and demand for science in modern Kazakhstan: Proceedings of International Scientific Conference (Almaty, 10 December 2009). – Almaty, 2009. – 388 p. – Kaz., Rus.
- KarSU Herald. Mathematics series, № 1, - Karagandy, 2010.
Dissertation author Zyablov I.N.