ВЕСТНИК ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА

Актуальность. Рациональное распределение материалов в конструкциях является актуальной научно-технической задачей. Гофрированные и предварительно напряжённые стальные конструкции зарекомендовали себя как эффективные и надежные. Данная работа направлена на совершенствование конструктивных решений балок двутаврового сечения с тонкой поперечно-гофрированной стенкой за счет создания предварительного напряжения в нижнем поясе.
Цель исследования − изучение работы стальной двутавровой балки с тонкой гофрированной стенкой, предварительно напряженной вытяжкой нижнего пояса.
В настоящей работе представлены конечно-элементные модели балок с гофрированными и плоской стенками (модель с плоской стенкой; базовая модель с поперечно-гофрированной стенкой; модель с нисходящими гофрами – угол наклона образующих гофров 20°; модель с восходящими гофрами – угол наклона образующих гофров 20°). Приведен способ задания предварительного напряжения на нижний пояс моделей балок при помощи отрицательного температурного воздействия. В ходе осуществленного численного эксперимента с использованием программного комплекса «ЛИРА-САПР» получены изополя распределения напряжений и деформированные схемы, выполнен сравнительный анализ напряженно-деформированного состояния рассматриваемых моделей.
Выводы. По результатам проведенного исследования установлено: картина распределения нормальных напряжений в поясах гофрированных балок с предварительным напряжением и без него под действием внешней нагрузки имеет незначительные отличия; предварительное напряжение дает значительные выгибы конструкций, при этом наибольший выгиб показывает гофрированная балка с восходящими гофрами.

Актуальность. В настоящее время существуют обоснованные причины нецелесообразности применения большепролётных сооружений или отдельных сложных конструктивных решений на сейсмоопасных территориях в силу высокой стоимости строительства. Вместе с тем большепролётные сооружения обладают высоким функциональным, эксплуатационным и экономически выгодным потенциалом, поэтому полный отказ от большепролётных сооружений, в том числе и уникальных, в регионах со сложными климатическими условиями и высокой сейсмичностью не всегда оправдан, а задача возведения таких конструкций остается актуальной.

  Настоящая статья посвящена проблеме разработки способа защиты большепролётных сооружений от экстремальных особых воздействий и нагрузок – концепции смешанного решения регулирования напряженно-деформированного состояния большепролётных конструкций.
Целью работы является обоснование необходимости разработки специальной системы защиты сооружений, возводимых в том числе на сейсмических и удаленных территориях, от особых воздействий и нагрузок. Такая система представляет собой комбинированное решение, заключающееся в совместном применении системы сейсмоизоляции и системы управления напряженно-деформированным состоянием конструкций.
Результаты. Произведён обзор существующих ограничений в возможности возведения большепролётных сооружений на сейсмических территориях. Эти ограничения накладываются условиями строительства и закреплены в действующей нормативной базе.
В качестве основного способа защиты сооружений от возможных особых экстремальных нагрузок и воздействий предлагается применение систем сейсмоизоляции и систем управления напряженно-деформированным состоянием как по отдельности, так и совместно в единой системе. Рассматриваются существующие наработки в области сейсмоизоляции и в системах управления напряженно-деформированным состоянием.
Выводы. В заключение приводится перечень основных задач, которые необходимо решить в ходе разработки и проектирования системы защиты сооружения на основе концепции смешанного решения.