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


  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Численное моделирование работы металлической фермы из различных марок стали
  • УДК 624.014.2
    doi: 10.33622/0869-7019.2026.07.42-49
    Данила Александрович ЧИБРИКИН, кандидат технических наук, доцент кафедры, fkpud92z7b2n@mail.ru
    Михаил Сергеевич ЛИСЯТНИКОВ, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры, mlisyatnikov@mail.ru
    Яков Владимирович АНДРЕЯШКИН, аспирант, mckealot@yandex.ru
    Светлана Ивановна РОЩИНА, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой строительных конструкций, rsi3@mail.ru
    Владимирский государственный университет им. Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых, 600000 Владимир, ул. Горького, 87
    Аннотация. В статье рассматривается влияние выбора марки стали на работу элементов стальных решетчатых конструкций покрытий на примере металлической фермы. Выполнено конечно-элементное моделирование фермы, элементы которой получены в результате раскроя двутавра. В расчетную серию включены различные марки стали для несущих металлических конструкций, а также конструкционные углеродистые и легированные стали. Дополнительно исследовано влияние марок сварочной проволоки на допустимое усилие в сварном шве. Расчеты выполнены в программном комплексе ANSYS Workbench в линейно-упругой постановке со ступенчатым нагружением (закрепления шарнирные, нагрузка - сосредоточенная сила в узле). Установлено, что замена базовой стали на более прочные марки приводит к увеличению предельной нагрузки. По критерию предельной деформации допустимые нагрузки изменяются в узком диапазоне, что подтверждает определяющую роль жесткостных и конструктивных факторов при принятой схеме. Для сварных соединений показано, что выбор проволоки существенно влияет на допустимое усилие в шве. Выявлены наиболее экономичные по заводской стоимости марки стали по сравнению с ее базовым вариантом.
    Ключевые слова: металлическая ферма, марки стали, конечно-элементное моделирование, предельная нагрузка, напряженно-деформированное состояние, сварные соединения, сварочная проволока
  • СПИСОК ИСТОЧНИКОВ
    1. Еремеев П. Г. Металлические пространственные конструкции покрытий уникальных большепролетных сооружений в России // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 10. С. 9-14.
    2. Tуснина О. А., Такки В. Ф., Егоров И. Ф. Опыт замены нижнего пояса находящейся под нагрузкой подкраново-подстропильной фермы // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 4. С. 21-28. doi: 10.33622/0869-7019.2023.04.21-28
    3. Смирнова О. В., Вин К. М. Т. Адаптивный подход к проектированию стальных мостов в Мьянме путем интеграции информационного и параметрического моделирования // Вестник ТГАСУ. 2024. Т. 26. № 6. С. 188-200. EDN: UUPYBD
    4. Подшивалов И. И. Моделирование напряженно-деформированного состояния металлического каркаса промышленного здания из трубчатых ферм и решетчатых прогонов покрытия с учетом несовершенств // Вестник ТГАСУ. 2024. Т. 26. № 1. С. 118-126. EDN: OKCIRA
    5. Туснин А. Р., Бергер М. П. Коэффициенты динамичности для большепролетных ферм с локальными разрушениями // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 5. С. 17-24. doi: 10.33622/0869-7019.2023.05.17-24
    6. Romanovich A., Lisyatnikov M., Vlasov A., Aleksiievets V. Geodesic domes with installing floor using a cable stay system [Геодезические купола со встроенным перекрытием на вантовой системе] // International Scientific Siberian Transport Forum TransSiberia 2021. Lecture Notes in Networks and Systems. 2022. Vol. 403. Pp. 1459-1466. doi: 10.1007/978-3-030-96383-5_163
    7. Рощина С. И., Репин В. А., Романович А. Н., Кардаш Е. В. Моделирование и расчет геодезического купола с перекрытием на внешних подвесах методом конечных элементов // Динамика сложных систем - XXI век. 2017. Т. 11. № 4. С. 115-120. EDN: YNHWBO
    8. Montilla S. K., Bosse R. M., Tang L. M. et al. Damage-based fragility analysis of steel tubular-truss structures in harsh environments [Анализ хрупкости трубчатых стальных ферм на основе повреждаемости в агрессивных средах] // International Journal of Mechanical Sciences. 2025. Vol. 304. Art. 110688.
    9. Lуpez S., Barros B., Buitrago M., Adam J. M., Riveiro B. Reliability-based vulnerability assessment of steel truss bridge components [Оценка уязвимости элементов стальных ферм мостов на основе надежности] // Structural Safety. 2025. Vol. 117. Art. 102623. doi: 10.1016/j.strusafe.2025.102623
    10. Соловьева А. А., Смирнов В. А., Соловьев С. А. Моделирование неопределенности статических данных p-блоками при вероятностном анализе надежности строительных конструкций покрытий // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2024. № 4. С. 8-22. EDN: BCOJCN
    11. Porcu M. C., Buitrago M. et al. Robustness-based assessment and monitoring of steel truss railway bridges to prevent progressive collapse [Оценка и мониторинг живучести стальных железнодорожных ферм для предотвращения прогрессирующего обрушения] // Journal of Constructional Steel Research. 2025. Vol. 226. Art. 109200.
    12. Еремин К. И., Шульга С. Н. Сценарии прогрессирующего обрушения неразрезных подкраново-подстропильных ферм с накопленными усталостными повреждениями // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 5. С. 46-49.
    13. Чижиумов С. Д., Случанинов Н. Н. Повышение живучести ферменных пролетных строений мостов // Специальная техника и технологии транспорта. 2025. № 26 (26). С. 59-71.
    14. Li Y., Kong L., Wu C., Xiao P. Overload strengthening and seismic performance of existing large-span steel truss structure [Усиление при перегрузке и сейсмическая работа существующей большепролетной стальной ферменной конструкции] // Journal of Constructional Steel Research. 2026. Vol. 236. Art. 110070.
    15. Голиков А. В., Вольская О. Н., Петин Е. О. Работа под нагрузкой и пути оптимизации конструктивных решений узловых пластин в шарнирно-стержневых системах // Вестник ВолгГАСУ. Серия: Строительство и архитектура. 2024. № 1(94). С. 6-18. doi: 10.35211/18154360_2024_1_6
    16. Щуцкий С. В., Лиманцев А. А., Скуратов С. В., Левенец К. В. Оптимизация конструкции карнизного узла рамы из круглых труб // Современные тенденции в строительстве, градостроительстве и планировке территорий. 2024. Т. 3. № 2. С. 7-16. EDN: INMMMQ
    17. Guo M., Wang Y., Wang G., Zhang X. Intelligent quality inspection of modular steel ring trusses based on BIM and large-scale TLS point cloud [Интеллектуальный контроль качества модульных стальных кольцевых ферм по BIM и данным наземного лазерного сканирования] // Measurement. 2026. Vol. 264. Art. 120137. doi: 10.1016/j.measurement.2025.120137
    18. Di Lorenzo G., Formisano A., Terracciano G., Landolfo R. Span-depth ratios for the preliminary structural design of steel beams: the case of European hot-rolled I sections without lateral-torsional buckling [Отношения пролет/высота для предварительного проектирования стальных балок: европейские горячекатаные двутавры без изгибно-крутильной потери устойчивости] // Engineering Structures. 2025. Vol. 345. Art. 121504.
    19. Лукин М. В., Чибрикин Д. А., Деев В. Б., Рощина С. И. Численное исследование напряженно-деформированного состояния сталей для применения в строительных конструкциях металлургических цехов // Черные металлы. 2023. № 12. doi: 10.17580/chm.2023.12.15
    20. Ведяков И. И., Одесский П. Д. Сталь для современных строительных металлических конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 12. С. 8-12.
    21. Ведяков И. И., Одесский П. Д., Конин Д. В., Егорова А. А. Стали для прокатных двутавров с параллельными гранями полок // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 6. С. 30-35.
  • Для цитирования: Чибрикин Д. А., Лисятников М. С., Андреяшкин Я. В., Рощина С. И. Численное моделирование работы металлической фермы из различных марок стали // Промышленное и гражданское стрительство. 2026. № 7. С. 42-49. doi: 10.33622/0869-7019.2026.07.42-49

НАЗАД