nsojoutСтроительство: наука и образованиеConstruction: Science and Education2305-5502ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет»10.22227/2305-5502.2025.3.2nsojout-285Research ArticleСтроительные конструкции. Основания и фундаменты. Технология и организация строительства. Проектирование зданий и сооружений. Инженерные изыскания и обследование зданийBuilding structures. Soils and foundations. Technology and organization of construction. Designing of buildings and constructions. Engineering survey and inspection of buildingsРасчет сжатых тонкостенных стержней по действующим нормативно-техническим документам разных странCalculation of compressed thin-walled rods in accordance with current normative and technical documents of different countriesГатиатуллинаР. А.GatiatullinaR. A.

Регина Артуровна Гатиатуллина — аспирант

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

Regina A. Gatiatullina — graduate student

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

gatiatullina.regina@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3761-9213ИбрагимовА. М.IbragimovA. M.

Александр Майорович Ибрагимов — доктор технических наук, профессор

129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26

РИНЦ AuthorID: 704948, Scopus: 57189524528, ResearcherID: AFN-6830-2022

Alexander M. Ibragimov — Doctor of Technical Sciences, Professor

26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337

RSCI AuthorID: 704948, Scopus: 57189524528, ResearcherID: AFN-6830-2022

IbragimovAM@mgsu.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian FederationНациональный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ)РоссияMoscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU)Russian Federation2025300920251532438Copyright © Гатиатуллина Р.А., Ибрагимов А.М., 20252025Гатиатуллина Р.А., Ибрагимов А.М.Gatiatullina R.A., Ibragimov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.nso-journal.ru/jour/article/view/285Введение

Введение. Рассматриваются методики определения расчетных значений несущей способности тонкостенного стержня, испытывающего деформацию сжатия, с учетом вероятной потери местной устойчивости по отечественным и европейским нормативным документам и по нормам Северной Америки.

Материалы и методы

Материалы и методы. Расчеты выполнены для тонкостенных холодногнутых С-образных стальных профилей. Использованы сбор и систематизация информационных данных, теоретическое обобщение материалов, полученных при анализе отечественных и зарубежных нормативно-технических документов, сравнительный и сопоставительный анализы.

Результаты

Результаты. Проведено сравнение методов определения несущей способности тонкостенных стержней с учетом их местной потери устойчивости. Алгоритмы расчетов представлены в табличной форме; результаты также сведены в таблицы.

Выводы

Выводы. В ходе анализа результатов, приняв в качестве эталона для сравнения несущую способность, определенную в соответствии с СП 260.1325800.2016, получено расхождение с EN 1993-1-3 5 и 12 % — с AISI S100–16. Построены графики зависимости несущей способности от геометрических характеристик сечения (высоты, ширины и толщины профиля), что дает наглядное представление в разности подходов к разработке нормативно-технических документов в разных странах.

Introduction

Introduction. The article deals with methods of determining the design values of the bearing capacity of a thin-walled rod experiencing compression deformation (taking into account the probable local buckling) according to domestic and European normative documents and the design standards of North America.

Materials and methods

Materials and methods. Calculations for thin-walled cold-formed C-shaped steel sections were carried out. Methods such as collection and systematization of information data, theoretical generalization of materials obtained in the analysis of domestic and foreign normative and technical documents, comparative analysis were used.

Results

Results. The comparison of methods for determining the load-bearing capacity of thin-walled rods under local buckling was made. The calculation algorithms are presented in tables. The results are summarized in unified tables.

Conclusions

Conclusions. Based on the analysis of results (taking as a reference for comparison the load-bearing capacity determined in accordance with SP 260.1325800.2016) a difference of 5 with EN 1993-1-3 and 12 % with AISI S100–16 was obtained. Graphs of correspondence between the load-bearing capacity and geometric characteristics of the cross-section (height, width and thickness) are shown. They give a visual representation of the difference in approaches to the development of normative and technical documents in different countries.

сравнительный анализтонкостенные стержниместная потеря устойчивостиметодики расчетасжатиеэффективная площадьнормативные документыcomparative analysisthin-walled rodslocal bucklingcalculation methodscompressioneffective areanormative documentsReferencesКинзябулатова Д.Ф., Порываев И.А., Недосеко И.В. Расчет устойчивости сжатых тонкостенных стержней С-образного сечения // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2022. № 4 (62). С. 108–118. DOI: 10.52409/20731523_2022_4_108. EDN JLMWXF.Kinzyabulatova D.F., Porivaev I.A., Nedo-seko I.V. Buckling analysis of c-shaped cold-formed profiles. News of the Kazan State University of Architecture and Engineering. 2022; 4(62):108-118. DOI: 10.52409/20731523_2022_4_108. EDN JLMWXF. (rus.).Егоров А.В., Егоров В.Н. Расчетно-экспериментальное исследование продольной устойчивости конструкции тонкостенного плоского стержня // Инженерный журнал: наука и инновации. 2023. № 3 (135). DOI: 10.18698/2308-6033-2023-3-2256. EDN VFTQTU.Egorov A.V., Egorov V.N. Computational and experimental study of longitudinal stability of the thin-walled flat bar structure. Engineering Journal: Science and Innovation. 2023; 3(135). DOI: 10.18698/2308-6033-2023-3-2256. EDN VFTQTU. (rus.).Чернявский И.Д. К устойчивости формы сечения стальных тонкостенных стержней из холодно-гнутых профилей типа «сигма» // Сборник конкур-сных научных работ студентов и магистрантов: в 2 частях. Брест : БрГТУ, 2022. Ч. 1. С. 310–314.Chernyavskiy I.D. Buckling of steel thin-walled cold-formed sigma-type sections rods. Collection of competitive scientific works of students and graduate students: in 2 parts. Brest, BrSTU, 2022; 1:310-314. (rus.).Советников Д.О., Азаров А.А., Иванов С.С., Рыбаков В.А. Методы расчета тонкостенных стержней: статика, динамика, устойчивость // Alfabuild. 2018. № 2 (4). С. 7–33. DOI: 10.34910/ALF.4.1Sovetnikov D.O., Azarov A.A., Ivanov S.S., Rybakov V.A. Methods of calculation of thin-walled bars: statics, dynamics and stability. Alfabuild. 2018; 2(4):7-33. DOI: 10.34910/ALF.4.1. (rus.).Zhang P., Shahria Alam M. Compression tests of thin-walled cold-formed steel columns with Σ-shaped sections and patterned perforations distributed along the length // Thin-Walled Structures. 2022. Vol. 174. DOI: 10.1016/j.tws.2022.109082Zhang P., Shahria Alam M. Compression tests of thin-walled cold-formed steel columns with Σ-shaped sections and patterned perforations distributed along the length. Thin-Walled Structures. 2022; 174. DOI: 10.1016/j.tws.2022.109082Туснина О.А. Особенности работы тонкостенного холодногнутого прогона С-образного сечения // Вестник МГСУ. 2014. № 10. С. 64–74. EDN SWJDYN.Tusnina O.A. The Features of Behaviour of a Thin-Walled Cold-Formed C-Purlin. Vestnik MGSU [Proceedings of Moscow State University of Civil Engineering]. 2014; 10:64-74. EDN SWJDYN. (rus.).Schafer B.W., Peköz T. The behavior and design of longitudinally stiffened thin-walled compression elements // Thin-Walled Structures. 1997. Vol. 27. Issue 1. Pp. 65–78. DOI: 10.1016/0263-8231(96)00016-xSchafer B.W., Peköz T. The behavior and design of longitudinally stiffened thin-walled compression elements. Thin-Walled Structures. 1997; 27(1):65-78. DOI: 10.1016/0263-8231(96)00016-xКаюмов Р.А. Закритическое поведение сжатых стержней с нелинейно упругими опорами // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. 2022. № 3. С. 23–31. DOI: 10.15593/perm.mech/2022.3.03. EDN OERASD.Kayumov R.A. Postbuckling behavior of compressed bars with nonlinearly elastic supports. PNRPU Mechanics Bulletin. 2022; 3:23-31. DOI: 10.15593/perm.mech/2022.3.03. EDN OERASD. (rus.).Rybakov V.A., Lalin V.V., Ivanov S.S., Azarov A.A. Coordinate functions quadratic approximation in V.I. Slivker’s semi-shear stability theory // Magazine of Civil Engineering. 2019. Nо. 5 (89). Pp. 115–128. DOI: 10.18720/MCE.89.10. EDN VJZIUK.Rybakov V.A., Lalin V.V., Ivanov S.S., Aza-rov A.A. Coordinate functions quadratic approximation in V.I. Slivker’s semi-shear stability theory. Magazine of Civil Engineering. 2019; 5(89):115-128. DOI: 10.18720/MCE.89.10. EDN VJZIUK.Ходева В.А. Устойчивость тонкостенной пластины в пределах упругости // Молодой исследователь Дона. 2022. № 5 (38). С. 61–65. EDN HIVJPU.Khodeeva V.A. Stability of a thin-walled plate within the limits of elasticity. Young Don Researcher. 2022; 5(38):61-65. EDN HIVJPU. (rus.).Von Karman T., Sechler E.E., Donnell L. The strength of thin plates in compression // Journal of Fluids Engineering. 1932. Vol. 54. Issue 2. Pp. 53–56. DOI: 10.1115/1.4021738Von Karman T., Sechler E.E., Donnell L. The strength of thin plates in compression. Journal of Fluids Engineering. 1932; 54(2):53-56. DOI: 10.1115/1.4021738Winter G. Strength of thin steel compression flange // Transactions of the American Society of Civil Engineers. 1947. Vol. 112. Issue 1. Pp. 527–554. DOI: 10.1061/TACEAT.0006092Winter G. Strength of thin steel compression flange. Transactions of the American Society of Civil Engineers. 1947; 112(1):527-554. DOI: 10.1061/TACEAT.0006092Schafer B.W., Peköz T. Computational modeling of cold-formed steel: characterizing geometric imperfections and residual stresses // Journal of Constructional Steel Research. 1998. Vol. 47. Issue 3. Pp. 193–210. DOI: 10.1016/S0143-974X(98)00007-8Schafer B.W., Peköz T. Computational modeling of cold-formed steel: characterizing geometric imperfections and residual stresses. Journal of Constructional Steel Research. 1998; 47(3):193-210. DOI: 10.1016/S0143-974X(98)00007-8Torabian S., Schafer B.W. Development and Experimental Validation of the Direct Strength Method for Cold-Formed Steel Beam-Columns // Journal of Structural Engineering. 2018. Vol. 144. Issue 10. DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002117Torabian S., Schafer B.W. Development and Experimental Validation of the Direct Strength Method for Cold-Formed Steel Beam-Columns. Journal of Structural Engineering. 2018; 144(10). DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002117Anbarasu M. Structural performance of cold-formed steel composite beams // Steel and Composite Structures. 2018. Vol. 27. Issue 5. DOI: 10.12989/scs.2018.27.5.545Anbarasu M. Structural performance of cold-formed steel composite beams. Steel and Composite Structures. 2018; 27(5). DOI: 10.12989/scs.2018.27.5.545Зеньков Е.В. Особенности работы стоечного профиля из легких стальных тонкостенных конструкций на устойчивость // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 3–1 (105). С. 54–59. DOI: 10.23670/IRJ.2021.105.3.009. EDN QKEEVM.Zenkov E.V. Functional aspects of the c stud from light steel thin-walled structures for stability. International Research Journal. 2021; 3-1(105):54-59. DOI: 10.23670/IRJ.2021.105.3.009. EDN QKEEVM. (rus.).Надольский В.В., Дергачев М.Г. Метод эффективной ширины для тонкостенных холодноформованных элементов согласно требованиям Еврокода 3 // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F. Строительство. Прикладные науки. 2017. № 8. С. 105–111. EDN ZVZCYH.Nadolski V., Dzerhachou M. Effective width method for thin-walled cold-formed elements in accordance with Eurocode 3. Herald of Polotsk State University. Series F. Civil Engineering. Applied Sciences. 2017; 8:105-111. EDN ZVZCYH. (rus.).Zhang P., Shahria Alam M. Experimental investigation and numerical simulation of pallet-rack stub columns under compression load // Journal of Constructional Steel Research. 2017. Vol. 133. Pp. 282–299. DOI: 10.1016/j.jcsr.2017.02.023Zhang P., Shahria Alam M. Experimental investigation and numerical simulation of pallet-rack stub columns under compression load. Journal of Constructional Steel Research. 2017; 133:282-299. DOI: 10.1016/j.jcsr.2017.02.023Jovanovic D., Zarkovic D., Dobric J. Design and application of cold-formed thin-walled members // Planning, design, construction and building renewal: scientific conference. 2018. Pp. 125–134.Jovanovic D., Zarkovic D., Dobric J. Design and application of cold-formed thin-walled members. Planning, design, construction and building renewal: scientific conference. 2018; 125-134.Bezas M.Z., Demonceau J.F., Vayas I., Jaspart J.P. Compression tests on large angle columns in high-strength steel // Steel Construction. 2022. Vol. 15. Issue 1. Pp. 43–47. DOI: 10.1002/stco.202100051Bezas M.Z., Demonceau J.F., Vayas I., Jaspart J.P. Compression tests on large angle columns in high-strength steel. Steel Construction. 2022; 15(1):43-47. DOI: 10.1002/stco.202100051

The authors declare that there are no conflicts of interest present.