Влияние расчетной длины элементов на критические параметры устойчивости рамно-стержневых конструктивных систем

Цель исследования. В данной статье рассматривается влияние изменения расчетной длины элементов рамно-стержневых конструктивных систем, работающих в условиях стесненной бифуркации.

Методы.За критерий формы потери устойчивости элемента рамно-стержневой конструктивной системы принят знак работы концевых моментов и поперечных сил. С использованием указанного критерия получено выражение для оценки влияния изменения расчетной длины стоек рамы на критические параметры всей системы, позволяющее варьированием геометрией конструкции влиять на ее работоспособность.В качестве примера определены критические параметры устойчивости двухпро-летной рамы, спроектированной из древесины деревянной, к среднему элементу  которой прикладываем центральную силу Ркр, а к крайним – приложены силы с умножением на коэффициент α- αРкр. Выявлен вид бифуркации элементов рассматриваемой конструктивной системы (стесненной или принужденной) до и после изменения расчетной длины ее элементов. Вычисление неизвестных реакций и внутренних усилий системы выполнялось с применением специальных функций метода перемещений.

Результаты. Изменение расчетной длины элементов, теряющих устойчивость пассивно, не оказывает существенного влияния на критические параметры устойчивости рамно-стержневой конструктивной системы. При этом уменьшение на 30% расчётной длины стоек, находящихся в активной бифуркации, приводит к снижению критической силы на 50 %.

Заключение. Представлены достаточно простые алгебраические зависимости, позволяющие выявлять элементы рамно-стержневых систем, изменение расчетной длины которых оказывает существенное влияние на критические параметры устойчивости всей конструкции. При этом приведенные критерии позволяют оценивать ресурс сопротивления центрально сжатых элементов рамно-стержневых конструктивных систем.

устойчивость, рамно-стержневая система, активная бифуркация, пассивная бифуркация, расчетная длина

1. Александров А. В., Травуш В. И., Матвеев А. В. Исследование устойчивости конструкций арочного покрытия зала с использованием критериев выявления наиболее опасных элементов //Вестник отделения строительных наук РААСН. 2004. Вып. 8. С. 14—21.

2. Александров А. В., Матвеев А. В. Критерии выявления наиболее опасных элементов и их использование в задачах устойчивости конструкций // Безопасность движения поездов: тр. 4-й науч.-практ. конф. М.: МИИТ, 2003. С. III—1 — III—2.

3. Александров А. В., Травуш В. И., Матвеев А. В. О расчете стержневых конструкций на устойчивость // Промышленное и гражданское строительство. 2002. № 3. С. 16—20.

4. Александров А. В. Роль отдельных элементов стержневой системы при потере устойчивости // Вестник МИИТа. 2001. Вып. 5. С. 46.

5. Матвеев А. В. Некоторые вопросы создания специализированного программного комплекса для анализа мостовых конструкций // Вестник МИИТа. 2002. Вып. 7. С. 76–83.

6. Пятикрестовский, К. П. Нелинейные методы механики в проектировании современных деревянных конструкций. М.: МГСУ, 2014. 320 с.

7. Пятикрестовский К. П., Травуш В. И. О программировании нелинейного метода расчета деревянных конструкций // Academia. Архитектура и строительство. 2015. № 2. С. 115—119.

8. Пятикрестовский К. П., Хуганов Х.С. Нелинейные деформации статически неопределимых деревянных конструкций// Известия высших учебных заведений. Строительство. 2013. № 11-12. С. 21—30.

9. Клюева Н.В.,Дмитриева К.О. Вопросы устойчивости стержневых элементов конструктивных систем из древесины при силовом и средовом нагружении//Строительство и реконструкция . 2016. №4. С. 13-18.

10. Дубракова К.О. Вопросы устойчивости статически неопределимых систем из древесины// БСТ: Бюллетень строительной техники. 2018. №11. С. 54-55.

11. Клюева Н.В., Дмитриева К.О. Анализ устойчивости стержневых конструкций из древесины при силовом нагружении и переменной влажности// Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Cтроительство и архитектура. 2016. №3. С. 17-24.

12. Клюева Н.В., ДмитриеваК.О. Вопросы устойчивости стержневых элементов конструктивных систем из древесины различных пород при силовом и средовом нагружении в условиях повышенной влажности //Строительство и реконструкция . 2016. №5. С. 60-68.