Анализ эффективности применения отдельных конструктивных решений стальных прогонов в покрытиях арочного типа

Аннотация

В статье выполнен расчет и дано обоснование эффективности применения отдельных конструктивных решений стальных прогонов в покрытиях арочного типа. Характер работы прогонов в покрытиях прямолинейной формы и конструкций прогонов в покрытиях криволинейного очертания имеет существенные различия: все прогоны, установленные по единому уклону кровли, преимущественно испытывают единый характер напряженно-деформированного состояния; каждый прогон, установленный на криволинейной поверхности, испытывает свойственное его положению на покрытии напряженно-деформированное состояние, отличное от соседнего прогона. Указанный характер работы прогонов, установленных на криволинейных поверхностях, не позволяет применить единое эффективное сечение из перечня существующих на момент написания данной работы. Классифицированы основные конструктивные типы прогонов, применяемые в покрытиях арочного типа: прогоны сплошного сечения в виде швеллера и двутавра, решетчатые прогоны в виде плоских и пространственных ферм. Критический анализ опыта применения прогонов для установки на криволинейные поверхности позволил поставить цели работы: определить области применимости существующих конструктивных решений прогонов в конструкциях покрытий арочного типа; предложить и конструктивно проработать новую универсальную конструкцию прогонов, способную эффективно работать в условиях покрытий арочного типа. Предметом исследования данной работы является характер изменения рациональной конструктивной формы прогонов покрытия в конструкциях арочного типа на примере реализации конструктивной формы в отдельных конструктивных решениях. Основные результаты работы получены после обработки результатов серии исследований на численных и аналитических расчетных моделях конструкций прогонов. Достоверность полученных результатов обеспечивается корректной постановкой задач исследования, классической обработкой и объективной интерпретацией результатов численных и аналитических экспериментов. Для достижения целей данного исследования выполнено разделение территории России на пять условных нагрузочных зон. Выполнен расчет основных конструктивных типов прогонов для предусмотренных нагрузочных зон. По результатам комплексной сметно-аналитической оценки определена целесообразность применения каждого из исследованных конструктивных решений. Исходя из результатов исследований предложено рациональное решение прогонов, применение которого позволит снизить сметную стоимость и металлоемкость конструкции при обеспечении несущей способности и жесткости для условий работы под нагрузкой на криволинейных поверхностях.