Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science


  • СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА
  • Теоретические основы проверки устойчивости тонкостенных элементов стальных конструкций
  • УДК 624.046:624.07
    doi: 10.33622/0869-7019.2025.04.33-42
    Григорий Иванович БЕЛЫЙ, доктор технических наук, профессор, office@erkon.ru
    Азат Ильшатович ГАРИПОВ, старший научный сотрудник, azat.i.garipov@gmail.com
    НИПИ «ЭРКОН», 191014 Санкт-Петербург, ул. Маяковского, 17 лит. А, пом. 8Н
    Аннотация. Особенностью работы элементов легких стальных тонкостенных конструкций является потеря местной устойчивости и устойчивости формы сечения в упругой стадии, до достижения предельного состояния по прочности или общей устойчивости. Для расчета элементов данных конструкций используются редуцированные геометрические характеристики поперечного сечения, которые зависят от распределения напряжений, поэтому связь интегральных усилий (продольной силы и изгибающих моментов) и деформированного состояния в поперечном сечении - нелинейная. Применение метода упругих решений в форме дополнительных (фиктивных) нагрузок позволяет использовать известные аналитические решения, полученные для модели неограниченно упругого стержня, в задачах устойчивости с нелинейной связью усилий и деформированного состояния в сечении. Аналитическое решение задачи устойчивости в обратной постановке устанавливает связь между деформированным состоянием в наиболее нагруженном сечении стержня и параметрами загружения на опорах. Расчет устойчивости по заданным опорным эксцентриситетам выполняется путем численного решения одного или двух нелинейных уравнений. Для расчета устойчивости по изгибной форме решение можно получить на заранее известном интервале за считанное количество итераций. С помощью обратного численно-аналитического метода расчета был получен неограниченный объем данных, проанализировано влияние основных параметров на результат и выявлены общие закономерности в работе элементов легких стальных тонкостенных конструкций.
    Ключевые слова: устойчивость, легкие стальные тонкостенные конструкции, центральное сжатие, внецентренное сжатие, устойчивость по изгибно-крутильной форме, обратный метод, численно-аналитический метод
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Karman T. von., Sechler E. E., Donnel L. H. The strength of thin plates in compression [Прочность тонких пластин при сжатии] // Transactions, Applied Mechanics Division. 1932. Pp. 53-57.
    2. Winter G. Light-gauge (thin-walled) steel structures for buildings in the United States of America [Легкие (тонкостенные) стальные конструкции для зданий в Соединенных Штатах Америки] // IABSE congress report. 1952. No. 4. Pp. 523-538. doi: 10.5169/seals-5048
    3. Белый Г. И. Развитие методов расчета стержневых элементов стальных конструкций при многопараметрическом загружении // Вестник гражданских инженеров. 2020. № 3(80). С. 43-54. doi: 10.23968/1999-5571-2020-17-3-43-54
    4. Астахов И. В. Пространственная устойчивость элементов конструкций из холодногнутых профилей // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2006. № 9. С. 21-25.
    5. Кузнецов А. Ю. Напряженно-деформированные и предельные состояния в сечениях стержневых элементов из холодногнутых оцинкованных профилей // Вестник гражданских инженеров. 2013. № 2(30). С. 56-60.
    6. Кузнецов А. И. Влияние потери местной устойчивости на общую устойчивость сжатого с двухосным эксцентриситетом стержневого элемента // Вестник гражданских инженеров. 2013. № 3(31). С. 63-69.
    7. Смирнов М. О. Совершенствование обратного численно-аналитического метода расчета ЛСТК на устойчивость при внецентренном сжатии // Вестник гражданских инженеров. 2021. № 1(84). С. 46-52. doi: 10.23968/1999-5571-2021-18-1-46-52
    8. Белый Г. И., Смирнов М. О. Обратный численно-аналитический метод расчета легких стальных тонкостенных стержневых элементов // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 3. С. 57-68. doi: 10.33622/0869-7019.2021.03.57-68
    9. Власов В. З. Тонкостенные упругие стержни. М. : Физматгиз, 1959. 505 с.
    10. Воробьев Л. Н. Деформационный расчет и устойчивость тонкостенных стержней открытого профиля // Труды Новочеркасского политехнического института. 1958. Т. 69/93. С. 3-48.
    11. Броуде Б. М. К теории тонкостенных стержней открытого профиля // Строительная механика и расчет сооружений. 1960. № 5. С. 6-11.
    12. Воронцов Г. В. Малые пространственные колебания, устойчивость и устойчивая прочность тонкостенных стержней открытого профиля // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1965. № 1. С. 44-49.
    13. Бейлин Е. А. Общие уравнения деформационного расчета и устойчивости тонкостенных стержней // Строительная механика и расчет сооружений. 1969. № 5. С. 35-41.
    14. Бейлин Е. А., Белый Г. И. К деформационному расчету упругих систем, подверженных одновременному действию активных и параметрических нагрузок // Строительная механика и расчет сооружений. 1976. № 3. С. 30-34.
    15. Белый Г. И. О расчете упругих стержней по деформированной схеме при действии активных и параметрических нагрузок // Механика стержневых систем и сплошных сред. Л., 1980. С. 41-48.
    16. Белый Г. И., Гарипов А. И. Запредельная несущая способность стержневых элементов стальных конструкций после потери общей устойчивости // Вестник гражданских инженеров. 2022. № 5(94). С. 5-19. doi: 10.23968/1999-5571-2022-19-5-5-19
    17. Белый Г. И., Лобовский М. О. Устойчивость ветвей решетчатых элементов стальных контрукций // Вестник гражданских инженеров. 2023. № 2(97). С. 18-29. doi: 10.23968/1999-5571-2023-20-2-18-29
    18. Гарипов А. И. Усовершенствованный инженерный метод проверки прочности ЛСТК // Вестник гражданских инженеров. 2024. № 6(107). С. 33-44. doi: 10.23968/1999-5571-2024-21-6-33-44
  • Для цитирования: Белый Г. И., Гарипов А. И. Теоретические основы проверки устойчивости тонкостенных элементов стальных конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2025. № 4. С. 33-42. doi: 10.33622/0869-7019.2025.04.33-42

НАЗАД