кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры архитектурно-строительного проектирования и физики среды
Candidate of Technical Sciences, Associated Professor, Associated Professor of the Department of Architectural and building design and environmental physics
Введение. Рассматриваются конструкции трехгранных ферм, которые могут применяться для покрытий и перекрытий производственных и общественных зданий, различных комбинированных систем, а также в качестве конструкций эстакад линейных объектов в различных районах строительства. Представлена конструкция пространственной фермы в рамках патентной разработки покрытия из трехгранных ферм с неразрезными поясами замкнутого сечения. Цель численных исследований — оценка напряженно-деформированного состояния (НДС) пролетной трехгранной фермы при приложении статической узловой нагрузки и различном примыкании элементов раскосной решетки, а также создание базы верификационных данных для проведения последующих численных исследований бесфасоночных узлов сопряжения.
Материалы и методы. Методикой численных исследований учитывается приложение узловых статических нагрузок, моделирующее размещение ограждающей конструкции покрытия с применением прогонов. Использование метода единичных нагрузок направлено на определение реакции несущей системы в рамках проведения сравнительной оценки и сопоставления с полученными данными других исследовательских задач.
Результаты. В ходе численных исследований получены данные, характеризующие НДС модели трехгранной фермы по распределению усилий в стержнях и вертикальных перемещений узлов.
Выводы. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что принятая расчетная модель трехгранной фермы адекватно отражает ее НДС. Практическое применение методики численных исследований на основе приложения единичных узловых нагрузок состоит в возможности использования результатов расчета в виде структурированного массива данных, необходимых при расчетах по методу предельных состояний. Полученные результаты могут использоваться в качестве основы для верификации данных последующих численных исследований конструкций бесфасоночных узлов в рамках пластинчатой математической модели. Представленные численные исследования входят в комплекс научных исследований изучения действительной работы пролетных трехгранных ферм.
Introduction. The author considers designs of triangular trusses that can be used to design roofs of industrial and public buildings, various combined systems, and also as overpass structures of linear facilities. The design of a spatial truss as part of a patent pending development of a triangular truss cover with non-cutting closed-section chords is presented. The purpose of numerical studies is to estimate the stress-strain state (SSS) of a spanning triangular truss subjected to static nodal load and different arrangement of strut elements as well as to create a verification database for further numerical studies of non-faceted interface nodes.
Materials and methods. The numerical research methodology takes into account the application of nodal static loads, modelling the placement of the enclosing structure of the pavement using purlins. The use of the unit load method is aimed at determining the response of the load-bearing system as part of a comparative evaluation and comparison with the data obtained from other research tasks.
Results. In the course of numerical studies, data were obtained, characterising the deflected mode of the triangular truss model in terms of force distribution in the rods and vertical displacements of the nodes.
Conclusions. Analysis of the obtained results shows that the accepted design model of a triangular truss adequately reflects its deflected mode. Practical application of the numerical research technique on the basis of application of unit nodal loads consists in the possibility of using calculation results in the form of a structured data set required in calculations by the limit states method. The results obtained can be used as a basis for verification of data obtained in further numerical studies of non-faceted node constructions within the framework of the lamellar mathematical model. The presented numerical studies are part of the complex of scientific research into the actual performance of spanning triangular trusses.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.