Оптимизация стропильных и рамных конструкций

Аннотация

Цель. Фермы и рамы находят широкое применение при проектировании и строительстве зданий и сооружений, поскольку обладают большой несущей способностью и жёсткостью. В то же время они имеют значительную массу. С целью уменьшения массы и стоимости стропильных и рамных конструкций в настоящей статье разрабатываются оптимальные конструктивные и расчетные схемы, применяя стали различной прочности. Метод. Исследование основано на теории и методах оптимизации конструкций. Путем исследования особенностей работы рам и ферм определяются наиболее загруженные элементы конструкций. В соответствии с этим подбираются стали различной прочности, что обеспечивает уменьшение массы конструкции и её стоимости. Сравнивая различные конструктивные и расчётные схемы, предлагаются оптимальное распределение сталей различной прочности по пролёту конструкций. Результат. Разработанные конструктивные и расчётные схемы позволяют уменьшить массу и стоимость рам и ферм на основе оптимального распределения сталей различной марки. Вывод. Предложенные решения могут найти применение в практике проектирования и строительства металлических конструкций. Разработаны конструктивные схемы ферм и рам, где применяются стали различной прочности, которые по массе и стоимости выгодно отличаются от соответствующих конструкций, выполненных из сталей одной прочности (одной марки).