НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ШПРЕНГЕЛЬНОЙ ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ

Целью настоящего исследования является изучение влияния параметров конструкции на напряженно-деформированного состояние шпренгельной подкрановой балки; составление таблиц и соответствующих графиков, иллюстрирующих изменения внутренних силовых факторов в характерных сечениях элементов рассматриваемой системы. В статье излагается исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) металлической подкрановой шпренгельной балки.

Метод. При решении этой задачи применяются численные методы анализа, основанные на использовании функции Грина. Вводится безразмерный параметр, в зависимости от которого строятся таблицы и графики. По известному алгоритму выполняются вычисления внутренних силовых факторов в сечениях рассматриваемой конструкции.

Результат. В зависимости от безразмерного параметра, характеризующего геометрию и физические особенности системы, составляются таблицы изгибающих моментов и поперечных сил. По этим таблицам строятся соответствующие графики, по которым легко выбрать оптимальные параметры конструкции.

Вывод. Выявлена зависимость моментов и поперечных сил от безразмерного параметра k, были построены соответствующие графики и вычислены затраты металла на подкрановые балки. Установлено, что минимальные значения моментов и поперечных сил имеют место при значениях безразмерного параметра k , близких к нулю. Наиболее экономичной оказалась шпренгельная подкрановая балка при k=0,0001. Самой неэкономичной ─ при k=0,05 и k = . В конечном итоге, можно сказать, что шпренгельные балки по сравнению с обычными подкрановыми балками более выгодны. В рассмотренных в статье примерах экономия металла составила 14%. Изложенная методика позволяет выполнять расчет и проектирование шпренгельных подкрановых балок с двумя стойками. 

1. Акаев Н.К., Юсупов А.К. Алгоритм расчета шпренгельных подкрановых балок//Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. Т.42. - №3, 2016 г.- C.119-131.

2. Ажермачев С.Г. Приближенный метод расчета шпренгельных подкрановых балок. Строительство и техногенная безопасность. Выпуск 37, 2011 г. C.34-39.

3. Егоров В.В. Григорьев П.Н. Колебания шпренгельных систем с составной балкой жесткости. Транспортное, промышленное и гражданское строительство. Известия ПГУПС. №4. 2008. с. 17- 24.

4. Егоров В.В. Работа предварительно напряженных шпренгельных систем в условиях динамических воздействий. Материалы VI научно-методической конференции ВИТУ (14 марта 2002 года). – СПб.: ВИТУ, 2002. – С. 86-91.

5. Клыков В.М., Я.М. Лихтарников Расчет стальных конструкций. М.:75г.- C.30-41.

6. Ливандовский Н.Н., Богатырева И.В. Усиление железобетонных балок шпренгельными затяжками и вложенными шпренгелями. XII международная конференция студентов и молодых ученых «перспективы развития фундаментальных наук» Россия, Томск, 21-24 апреля 2015 г. C.1338-1340.

7. Муселемов Х.М., Устарханов О.М., Юсупов А.К. Разработка и исследование шпренгельных балок новой раскройки. Сб. тр. V Международной научно-практической конференции «Научные исследования: от теории к практике». Технические науки. Том 2. Г. Чебоксары. 2015. C.62-70.

8. «Металлические конструкции» – под редакцией Е.И. Беленя, Москва, Стройиздат, 1986 г. C.382-384.

9. «Металлические конструкции» - под редакцией Ю.И. Кудишина, Москва, Академия, 2011г. C.439-442.

10. Сибгатуллин М.Т. Диссертация. Совершенствование металлодеревянных шпренгельных балок. 2003. - C.114-121.

11. Патент 130333 РФ. МПК E04G 23/02. Шпренгель для усиления и обеспечения живучести изгибаемого железобетонного элемента / В.С. Плевков, Г.И. Однокопылов, И.В. Богатырева. Заявлено 08.02.2013; Опубл. 20.07.2013, Бюл. № 20. – 5 с.

12. Патент РФ на изобретение №2169242, Е04 С 3/08. Шпренгельная ферма / Алексашкин Е.Н., Егоров В.В., Забродин М.П., Сметанин Д.С. Опубл. 20.06. 2001 Бюл. №17.

13. Патент РФ на изобретение №2169243, Е04 С 3/10. Предварительно напряженная шпренгельная ферма / Егоров В.В., Алексашкин Е.Н. Опубл. 20.06. 2001 в Бюл. №17.

14. Строительные нормы и правила. Стальные конструкции. Нормы проектирования. СНиП II-23- 81*. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. C.48-49.

15. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. СНиП 2.01.07-85*. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2003. C.6-7.

16. Стальные конструкции. Справочник конструктора. Под ред. Мельникова Н.П. М.: Стройиздат,1980. C.195-196.

17. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции». Нормы проектирования - Москва, стройиздат, 1990г. - 95с. C.48-49.

18. СНиП 2-01-07-85* «Нагрузки и возведения». - Москва, стройиздат, 1986г. -105с., с изм. На 1 января 1987г. И 1 июля 1990г., от 5 июля 1993г. И 29 мая 2003г. C.6-7.

19. Смирнов А.А. Развитие однопролетных несущих конструкций. Всероссийский журнал для профессионалов «СтройПРОФИль». Металлические конструкции. №4-11. 2011. C.35-37.

20. Юсупов А.К.Металлические конструкции в вопросах, в ответах и в проектировании». ДГТУ . Махачкала, 2010. C.222-231.

21. Юсупов А.К. Методы прикладной математики в строительной механике. Том 1. ДГТУ . Махачкала, 2008. C.80-82.

22. Ф. Харт (Мюнхен), В. Хенн (Брауншвайг), Х. Зонтаг (Берлин), Москва, Стройиздат, 1977г. «Атлас стальных конструкций». С. 37-84.