Конечные элементы для расчета ограждающих конструкций из тонкостенных профилей

В.В. Лалин, В.А. Рыбаков , ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, Россия

В последние годы в России и за рубежом наблюдается широкое применение металлоконструкций в промышленном и гражданском строительстве.

Особое место в строительной индустрии занимают легкие стальные тонкостенные конструкции, имеющие ряд технологических и эксплуатационных достоинств (легкость, быстровозводимость и т.д.).

В сборно-монолитном и каркасном строительстве, объемы которого постоянно растут, в качестве эффективных и экономичных ограждающих конструкций можно использовать так называемые термопанели.

Целью работы является разработка численного метода расчета тонкостенных стержневых систем по полусдвиговой и бессдвиговой теориям.

В данной статье рассмотрен первый этап разработки численного метода – построение матриц жесткости тонкостенных конечных элементов различных типов по полусдвиговой теории В.И. Сливкера – в зависимости от способа аппроксимации функций деформаций (кручения и депланации):

1. линейная аппроксимация функций кручения 2-узлового конечного элемента с 4 степенями свободы;
2. квадратичная аппроксимация функции кручения и линейная аппроксимация функции депланации 3-узлового конечного элемента с 5 степенями свободы;
3. квадратичная аппроксимация функций кручения и депланации 3-узлового конечного элемента с 6 степенями свободы.

При этом функции деформации (угол закручивания и депланация) аппроксимируются как взаимно независимые функции.

Также рассмотрено формирование матрицы жесткости тонкостенного конечного элемента по бессдвиговой теории расчета В.З. Власова с кубической аппроксимацией функции кручения.

Ключевые слова:

термопанель;кручение; депланация; интерполяционные полиномы; деформация сдвига; бимомент; матрица жесткости.

Полный текст статьи в pdf

(Лалин В. В., Рыбаков В.А. Конечные элементы для расчета ограждающих конструкций из тонкостенных профилей // Инженерно-строительный журнал. 2011. №8(26). С. 69-80).


Ссылки по теме:

Недвига П. Н., Рыбаков В.А. Эмпирические методы оценки несущей способности стальных тонкостенных просечно-перфорированных балок и балок со сплошной стенкой // Инженерно-строительный журнал. – 2009. – №8. С. 27-30.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2009_08/rybakov.html

Назмеева Т.В. Обеспечение пространственной жесткости покрытия в зданиях из ЛСТК // Инженерно-строительный журнал. 2009. №6. С. 12-15.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2009_06/nazmeeva.html

Смазнов Д. Н. Устойчивость при сжатии составных колонн, выполненных из профилей из высокопрочной стали // Инженерно-строительный журнал. 2009. №3. С. 43-49.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2009_03/smaznov.html

Кузьменко Д.В., Ватин Н.И. Ограждающая конструкция «нулевой толщины» – термопанель // Инженерно-строительный журнал. 2008. №1. С. 13-21.
URL: http://www.engstroy.spb.ru/index_2008_01/kuzmenko.html



Поиск по сайту
 

Контакты Карта сайта
Все права защищены. При использовании информации с данного сайта ссылка на источник обязательна