Граничний стан сталевих колон і балок при наявності залишкових напружень

1. Узагальнено результати теоретичних і експериментальних досліджень в області визначення ЗНС в сталевих елементах двотаврового й кутикового перерізів, що виникає після виготовлення, і його впливу на несучу здатність і деформативність. На основі виконаного узагальнення обґрунтована можливість регулювання ЗНС таких конструкцій шляхом ЛТВ з метою оптимізації ЗНС для підвищення несучої здатності.

2. Розроблено інженерні методи розрахункового визначення параметрів ЗНС, що виникає після виготовлення і регулювання ЛТВ, для елементів двотаврового й кутикового перерізів. Методи базуються на традиційно використовуваних для рішення таких задач фізичних гіпотезах і допущеннях. Визначення ЗНС із застосуванням розроблених методів відрізняється простотою порівняно з існуючими точнішими методами, а результати розрахунків якісно і кількісно узгоджуються з експериментальними даними.

Для елементів із кутикових профілів методи визначення ЗНС розроблені вперше.

3. Розроблена методика і проведені експериментальні дослідження ЗНС в елементах двотаврового й кутикового перерізів після виготовлення і регулювання ЛТВ. Доведена можливість регулювання ЗНС у стиснутих двотаврових елементах шляхом розігріву всіх чотирьох крайок до температури вище критичної точки АС3. Розігрів крайок поясів на величину (25-30) мм сприяв ліквідації залишкових розтягувальних напружень у районі поясних швів.

Установлено, що після наплавлення валиків на крайках поясів виникають ЗРН, що за величиною дорівнюють межі текучості сталі. У порівнянні зі зразками без наплавлення, ЗРН у районі поясних швів зменшуються приблизно в 1,3 разу, а в стінці максимальні величини ЗСН збільшуються приблизно в 2 разу.

Уперше вивчено ЗНС, що виникає в прокатних кутиках після наплавлення валиків на крайках полиць. Установлено закономірності розподілу залишкових напружень у перерізах. Отримані дані про розподіл і величини коерцитивних сил у поличках кутиків до і після наплавлення валиків і зроблений висновок про можливість застосування електромагнітного методу контролю ОНС.

4. Розв'язана задача із визначення критичного навантаження для прямокутних пластин із урахуванням впливу ЗНС і встановлена можливість зниження стійкості в межах 20% за умов наявності ЗСН у пластині після наплавлення зварних швів по контуру.

5. Вивчені закономірності деформування і удосконалені методи розрахунку згинних елементів дозволяють врахувати підвищену (до 20%) деформативність зварних двотаврових балок. Методи базуються на традиційно використовуваних гіпотезах і допущеннях будівельної механіки, які найповніше описують поводження елементів під навантаженням і поширюються на конструкції як для нового будівництва, так і на ті, що знаходяться в експлуатації і потребують підсилення. Загальне рішення справедливе при різних граничних умовах.

Розроблені методи розрахунку елементів підсилення експлуатованих конструкцій дозволяють врахувати позитивний вплив ЗНС після регулювання в частині включення елементів підсилення в роботу.

6. Вивчені закономірності деформування і удосконалені методи розрахунку стиснутих сталевих конструкцій двотаврового і складеного таврового з кутиків перерізів з урахуванням впливу ЗНС дозволяють оцінити їхню несучу здатність і деформативність. Методи базуються на традиційно використовуваних гіпотезах і допущеннях будівельної механіки, які найповніше описують поводження елементів під навантаженням. Загальне рішення справедливе при різних граничних умовах.

Розрахунками доведена можливість і обґрунтована необхідність регулювання ЗНС шляхом наплавлення валиків по крайках або прогріву крайок вище критичної точки АС3 для підвищення несучої здатності стиснутих елементів на (10-37) %. Результати розрахунків добре узгоджуються з даними експериментальних досліджень.

Вперше розроблені методи оцінки несучої здатності і деформативності для елементів з наплавленням валиків по крайках на частині довжини.

Установлено добре узгодження результатів розрахунків з даними експериментальних досліджень. Середнє значення відношень розрахункових величин несучої здатності (Pu,t) до експериментально визначених (Pu,m) для 99 експериментальних зразків різного перерізу з різними видами ЗНС склало а середньоквадратичне відхилення, що свідчить про досить високу надійність розроблених методів розрахунку.

7. Удосконалено методи врахування впливу ЗНС на визначення оптимальних параметрів при компонуванні перерізів звичайних і попередньо напружених зварних двотаврових колон і балок. Підбір перерізів виконується з використанням відомих пропозицій і додаткових передумов, що враховують наявність ЗНС. Методи дозволяють проектувати елементи меншої (до 20%) маси за рахунок раціонального розміщення матеріалу і позитивного впливу ЗНС.

Вивчено ЗНС попередньо напруженої витяжкою нижнього поясу двотаврової балки. Встановлено, що витяжка нижнього поясу випереджаючим розігрівом перед зварюванням поясних швів сприяє не тільки появі залишкового вигину балки, але і вирівнюванню залишкових розтягувальних напружень у нижньому поясі. Результати розрахунків ЗНС добре узгоджуються з даними експериментальних досліджень.

8. На основі проведеного математичного експерименту встановлена область раціонального застосування розроблених методів розрахунку стійкості центрально стиснутих двотаврових елементів при вигині в площині меншої жорсткості. Вплив ЗНС необхідно враховувати при розрахунках елементів зі значеннями гнучкості 60-120 і межами текучості сталі (205-410) МПа. Для цих діапазонів величин гнучкості і меж текучості сталі вперше встановлені закономірності зміни коефіцієнта поздовжнього вигину і запропоновані формули для його визначення залежно від виду ЗНС.

9. Удосконалені експериментальні методи досліджень дозволили вперше встановити можливість підвищення несучої здатності стиснутих елементів двотаврового і складеного таврового з кутиків перерізу приблизно на (10-30) % за рахунок наплавлення валиків на частині довжини. Розроблена на основі проведених досліджень послідовність наплавлення валиків для елементів складеного таврового з кутиків перерізу дозволяє мінімізувати залишкові викривлення, виключити втрату місцевої стійкості полиць у місцях приварки з'єднувальних пластин і оптимізувати ЗНС для збільшення несучої здатності.

10. Сформульовано вимоги і розроблена технологія виготовлення економічних за витратами матеріалу сталевих конструкцій двотаврового і складеного таврового з кутиків перерізів. Зниження маси конструкцій досягається за рахунок проведення операцій щодо регулювання ЗНС у певній послідовності. Розроблена технологія орієнтована на можливості існуючих цехів і заводів металевих конструкцій.

11. На підставі результатів досліджень, виконаних як особисто автором, так і іншими дослідниками, розроблена методологія проектування і виготовлення сталевих конструкцій двотаврового і складеного таврового з кутиків перерізу з регульованим ЗНС шляхом ЛТВ. Методологія включає виконання розрахунків, проектування конструкцій з регульованим ЗНС і технології їхнього виготовлення.

12. Розроблено методи діагностики, контролю й оцінки технічного стану, а також розрахунку залишкового ресурсу будівельних конструкцій з урахуванням впливу ЗНС. Запропоновані методи ґрунтуються на використанні візуального й інструментального контролю з застосуванням приладів і засобів неруйнівного контролю для оцінки ЗНС.

СПИСОК ОСНОВНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Голоднов А.И., Хвортова М.Ю. Численные исследования сжатых стержней, имеющих поля начальных термических напряжений // Сб. науч. тр. / ДГМИ. - Алчевск: ДГМИ, 1998. - Вып. 8. - С.181-183. (автор розробив методику досліджень і прийняв участь у виконанні розрахунків).

2. Вейнов А.М., Голоднов А.И., Хвортова М.Ю. Структурные превращения, реализующиеся при ЛТВ // Сб. науч. тр. / ДГМИ. - Алчевск: ДГМИ, 1999. - Вып. 9. - С.191-194. (автору належить розроблення методики досліджень).

3. Голоднов А.И. Влияние начального напряженного состояния на величину критической нагрузки для прямоугольных пластин // Сб. науч. тр. / ДГМИ. - Алчевск: ДГМИ, 1999. - Вып. 10.- С.186-189.

4. Голоднов А.И., Филатова Л.Н. К вопросу учета влияния начальных напряжений на параметры компоновки сечений сварных двутавровых балок // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК. - Київ: НДІБК, 2000. - Вип. 52. - С. 65-69. (автор розробив методику визначення впливу ЗНС на параметри компоновки перерізів).

5. Голоднов А.И. К вопросу учета остаточных напряжений в сечениях сжатых двутавровых стержней при их расчетах // Автомат. сварка. - 2001. - № 5. - С. 8-10.

6. Голоднов А.И. К определению несущей способности стержней из сварных двутавров при совместном действии постоянных и ветровых нагрузок // Вісн. Донбас. держ. академії будівництва і архітектури: Зб. наук. праць: Будівельні конструкції, будівлі та споруди - Т. 1. - Вплив вітру на будинки і споруди. - Макіївка: ДонДАБА, 2001. - Вип. 2001-4 (29). - С. 99-101.

7. Голоднов А.И. Применение предварительно напряженных элементов для усиления существующих балок // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК - Київ: НДІБК, 2001. - Вип. 54. - С. 215-220.

8. Голоднов А.И., Филатова Л.Н., Набоков И.И. Принципы компоновки составных двутавровых сечений изгибаемых элементов из сталей различных марок // Соврем. проблемы стр-ва: Ежегод. науч.-техн. сб. / Донецкий ПромстройНИИпроект. - Донецк: ООО “Лебедь”, 2001. - С. 234-239. (автор розробив методику визначення впливу ЗНС на параметри компоновки перерізів).

9. Голоднов А.И., Хвортова М.Ю. Экспериментальные исследования полей остаточных напряжений в составных и прокатных двутаврах // Автомат. сварка. - 2002. - № 3. - С. 29-31. (автору належить розроблення методики і участь у проведенні досліджень).

10. Голоднов А.И., Полишко С.Н. Повышение несущей способности внецентренно-сжатых стержней из сварных двутавров за счет оптимизации полей остаточных напряжений // Вісн. Придніпр. Держ. академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2001. - №10. - С. 17- 22. (автору належить розроблення методики підвищення стійкості стиснутих елементів).

11. Голоднов А.И., Полишко С.Н. Методика экспериментальных исследований сжатых стальных стержней, имеющих поля остаточных напряжений // Стр-во. Материаловедение. Машиностроение: Сб. науч. тр. / ПГАСиА. - Днепропетровск: ПГАСА, 2002. - Вып. 18. - С. 43-48. (автору належить участь у розробленні методики експериментальних досліджень).

12. Голоднов А.И., Хвортова М.Ю., Филатова Л.Н. Влияние остаточных технологических напряжений на параметры компоновки сечений сварных двутавров // Конструкции гражданских зданий: Сб. науч. тр. / КиевЗНИИЭП. - Киев: КиевЗНИИЭП, 2001. - С. 189-194. (автору належить участь у розробленні методики визначення параметрів компонування перерізів).

13. Голоднов А.И., Полишко С.Н. Напряженно-деформированное состояние сжатого стержня с учетом влияния полей остаточных напряжений // Вісн. Придніпр. Держ. академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2002. - № 5. - С. 14- 20. (автору належить розроблення методики визначення впливу ЗНС на стійкість стиснутих елементів).

14. Голоднов А.И., Набоков И.И., Полишко С.Н. Принципы компоновки сечений сжатых стальных двутавровых стержней с учетом влияния остаточных напряжений // Теорет. основи будівництва: Зб. наук. праць - Т. II / Придніпр. Держ. академія будівництва та архітектури і Варш. техн. ун-т. - Варшава: Варш. техн. ун-т, 2002. - Вип. 10. - С. 626- 631. (автору належить розроблення методики визначення впливу ЗНС на параметри компоновки перерізів).

15. Голоднов А.И., Замула А.А. Устойчивость сжатых стержней, имеющих поля остаточных напряжений в сечениях на части длины // Сб. науч. тр. / ДГМИ. - Алчевск: ДГМИ, 2002. - Вып. 15. - С.291-298. (автору належить розроблення методики визначення стійкості при наплавленні валиків на частині довжини).

16. Голоднов А.И. Повышение несущей способности сжатых стальных двутавровых стержней путем предварительного напряжения // Зб. наук. праць Луганського національного аграрного університету. Сер.: Техн. науки. - Луганськ: ЛНАУ, 2002. - С. 171-176.

17. Голоднов О.І., Іванов А.П., Козлов С.В. Дослідження напруженого стану в металевих елементах електромагнітним методом // Механіка і фізика руйнування будівельних матеріалів і конструкцій: Зб. наук. праць / Фіз.-мех. ін-т ім. Г.В. Карпенка НАН України. - Львів: Каменяр, 2002. - С. 231-236. (автору належать участь у розробленні методики і проведенні досліджень).

18. Голоднов А.И., Хвортова М.Ю. Устойчивость металлических стержней при наличии начальных напряжений // Наук.-практ. пробл. моделювання та прогнозування надзвичайних ситуацій: Зб. наук. статей / КНУБА. - К.: КНУБА, 2002. - Вип. 5. - С. 127-132. (автор брав участь у розробленні методики визначення стійкості стиснутих елементів).

19. Голоднов А.И., Козлов С.В. Определение величин остаточных напряжений в сечениях уголков после термических воздействий на кромках // Соврем. пробл. стр-ва: Ежегод. науч.-техн. сб. - Т. 2. / Донецкий ПромстройНИИпроект. - Донецк: ООО “Лебедь”, 2002. - С. 71-76. (автор брав участь у розробленні методики і проведенні досліджень).

20. Голоднов А.И. О распределении остаточных напряжений в сечениях составных двутавровых стержней // Вісн. Донбаської держ. академії будівництва і архітектури: Зб. наук. праць: Будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Макіївка: ДонДАБА, 2002. - Вип. 2002-2 (33). - С. 72-78.

21. Голоднов А.И. Расчет сжатых стальных двутавровых стержней с учетом влияния остаточных напряжений // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК. - Київ: НДІБК, 2002. - Вип. 57. - С. 43 - 49.

22. Голоднов А.И. Особенности усиления строительных конструкций бескаркасных жилых домов послевоенной застройки // Стр-во и техног. безопасность: Сб. науч. тр. - Симферополь: КАПКС, 2002. -Вып. 6. - С. 86-88.

23. Голоднов А.И. Использование термических воздействий при усилении строительных конструкций металлическими элементами // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК. - Київ: НДІБК, 2003. - Вип. 58. - С. 14 - 20.

24. Голоднов А.И., Набоков И.И. Несущая способность двутавровых стержней, предварительно напряженных локальными термическими воздействиями // Теорет. основи будівництва: Зб. наук. праць / Придніпр. Держ. академія будівництва та архітектури і Варш. техн. ун-т. - Днепропетровск: ПГАСА, 2003. - Вип. 11. - С. 81- 84. (автору належать результати розрахунків і співставлення з експериментальними даними).

25. Голоднов А.И. Зависимость “момент - кривизна” для сварных двутавровых балок // Соврем. строит. конструкции из металла и древесины: Сб. науч. тр. / Одес. гос. академия стр-ва и архитектуры. - Одесса: ОГАСА, 2003. - С. 55-63.

26. Голоднов А.И. Усиление стен зданий металлическими полосами с использованием термических воздействий // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК. - Київ: НДІБК, 2003. - Вип. 59. - С. 93 - 98.

27. Голоднов А.И., Козлов С.В. Распределение остаточных напряжений в сечениях прокатных уголков при предварительном напряжении локальными термическими воздействиями // Вісн. Придніпр. Держ. академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2003. № 10-11. - С. 37-41. (автор брав участь у проведенні досліджень і виконав розрахунки).

28. Голоднов А.И., Полишко С.Н. Экспериментальные исследования внецентренно-сжатых сварных двутавровых образцов-колонн // Вісн. Придніпр. Держ. академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2004. - № 1. - С. 43-50. (автор розробив методику і брав участь у проведенні експериментальних досліджень).

29. Голоднов А.И., Иванов А.П. Определение напряженно- деформированного состояния в металлических конструкциях магнитным методом // Стр-во. Материаловедение. Машиностроение: Сб. науч. тр. / ПГАСиА. - Днепропетровск: ПГАСА, 2004. - Вып. 27, ч. 2. - С. 180 - 184. (автору належать розроблення методики стосовно впливу залишкових напружень).

30. Голоднов А.И. Деформирование сжато-изгибаемых элементов сооружений из упругопластических материалов при изменении условий закрепления // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК. - Київ: НДІБК, 2004. - Вип. 60. - С. 627 - 632.

31. Голоднов А.И. Моделирование напряженно-деформированного состояния - составная часть работ по продлению ресурса строительных конструкций сооружений // Вісн. Придніпр. Держ. академії будівництва та архітектури. - Дніпропетровськ: ПДАБтаА, 2004. - № 7-8. - С. 34-40.

32. Голоднов А.И. Особенности расчета элементов бескаркасных зданий при развитии неравномерных деформаций основания // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК.- К.: НДІБК, 2004. - Вип. 61. - Т. 1. - С. 270 - 275.

33. Голоднов А.И. Определение остаточного ресурса железобетонных конструкций в условиях действующих предприятий // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК.- К.: НДІБК, 2005. - Вип. 62. - Т. 2. - С. 138- 143.

34. Голоднов А.И. Об остаточном ресурсе стальных колонн // Наук. вісн. будівництва / ХДТУБА, ХОТВ АБУ. - Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2005. - Вип. 33. - С. 76-78.

35. Способ усиления металлических колонн двутаврового сечения: А.с. 1523647 СССР, МКИ Е04 С 3/10, Е04 G 23/02 / И.И. Набоков, А.И. Голоднов, А.И. Филатов, В.П. Голоднова (СССР). - № 4252411/31-33; Заявл. 29.05.87; Опубл. 23.11.89, Бюл. № 43. - 2 с.

36. Способ изготовления предварительно напряженной металлической балки: А.с. 1527393 СССР, МКИ Е04 С 3/10 / А.И. Голоднов, Е.П. Лукьяненко, И.И. Набоков (СССР). - № 4299377; Заявл. 18.08.87; Опубл. 07.12.89, Бюл. №45. - 2 с.

Додатковий список робіт, які розкривають зміст дисертації

37. Методические рекомендации по применению облегченных предварительно напряженных сварных двутавров для реконструкции промышленных предприятий / НИИСП Госстроя УССР; Сост. И.И. Набоков, А.И. Голоднов, Е.П. Лукьяненко и др. - К.: НИИСП, 1988. - 45 с. (автор брав участь у розробленні методик розрахунку і виконав розрахунки конструкцій).

38. Голоднов А.И., Набоков И.И., Хвортова М.Ю. Методика определения несущей способности центрально-сжатых стержней, предварительно напряженных ЛТВ // Матер. междунар. науч.-техн. конф. “Новые методы расчета, материалы и технологии в стр-ве (г.Алчевск, 13-16 сентября 1993 года). - Алчевск: ДГМИ, 1993. - С. 85-91. (автор брав участь у розробленні методики розрахунку і виконав розрахунки конструкцій).

39. Голоднов А.И. Строительная механика стержней и пластин, имеющих поля остаточных напряжений. - Алчевск: ДГМИ, 1997. - 112 с.

40. Голоднов А.И., Хвортова М.Ю. Расчет и проектирование элементов металлических конструкций на основе двутавров с заданными полями начальных напряжений: Учеб. пособие. - Алчевск: ДГМИ, 1997. - 116 с. (автор розробив розділи 4, 7, 8, 9, додатки 2, 3, 4; розділи 3, 5, 6, 10 розроблені спільно).

41. Голоднов А.И., Иванов А.П., Пронько А.М. Усиление строительных конструкций средней школы №14, получивших повреждения в результате пожара // Сб. науч. тр. / ДГМИ. - Алчевск: ДГМИ, 1998. - Вып. 7. - С.114-116. (автор брав участь у проведенні обстежень, виконанні розрахунків і розробці проекту підсилення конструкцій).

42. Козлов С.В., Голоднов А.И. Экспериментальное определение ширины зоны остаточных растягивающих напряжений при наплавке сварных швов на кромках полок уголков // Сб. науч. тр. / ДГМИ. - Алчевск: ДГМИ, 2002. - Вып. 15. - С.310-316. (автор розробив методику і брав участь у проведенні досліджень).

43. Голоднов А.И. Учет влияния остаточных напряжений при расчетах центрально-сжатых стальных двутавровых стержней // Соврем. пробл. совершенствования и развития металлических, деревянных, пластмассовых конструкций в стр-ве и на транспорте: Сб. науч. тр. - Самара: СамГАСА, 2002. - С. 68-74.

44. Иванов А.П., Голоднов А.И. Комплексная методика определения свойств металла в эксплуатируемых конструкциях // Соврем. пробл. совершенствования и развития металлических, деревянных, пластмассовых конструкций в стр-ве и на транспорте: Сб. науч. тр. - Самара: СамГАСА, 2002. - С. 36-39. (автору належать розроблення методики досліджень стосовно впливу ЗНС).

45. Голоднов А.И. Устойчивость металлических стержней двутаврового сечения при изгибе в плоскости минимальной жесткости // Буд. конструкції: Міжвідом. наук.-техн. зб. / НДІБК. - Київ: НДІБК, 2002. - Вип. 57. - С. 50 - 56.

46. Голоднов А.И. Повышение устойчивости эксплуатируемых колонн за счет оптимизации полей остаточных напряжений // Захист від корозії і моніторинг залишк. ресурсу промисл. будівель, споруд та інж. мереж: Матер. міжнар. конф. - Донецьк: УАМК, 2003. - С. 325 - 330.

47. Голоднов А.И., Пронько А.М., Иванов А.П. Опыт повторного применения металлических конструкций при реконструкции зданий // Захист від корозії і моніторинг залишк. ресурсу промисл. будівель, споруд та інж. мереж: Матер. міжнар. конф. - Донецьк: УАМК, 2003. - С. 336 - 343. (автору належить розробка концепції освідчення конструкцій для повторного використання, участь у розробці проектів повторного використання конструкцій).

48. Голоднов А.И, Козлов С.В., Иванов А.П. Влияние остаточного, после локальных термических воздействий, напряженно-деформированного состояния на устойчивость стержней из одиночных уголков // Наук. вісн. будівництва / ХДТУБА, ХОТВ АБУ. - Харків: ХДТУБА, ХОТВ АБУ, 2003. - Вип. 23. - С. 51-55. (автор брав участь у розробленні методики і проведенні експериментальних досліджень).

49. Голоднов А.И. К расчету сжатых сварных двутавровых колонн // Междунар. конф. “Соврем. пробл. сварки и ресурса конструкций”: Сб. тез. стендовых докл. - К.: ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины, 2003. - С. 98 - 99.

50. Голоднов А.И. О необходимости учета остаточных напряжений при проектировании металлических конструкций // Метал. конструкции: взгляд в прошлое и будущее: Сб. докл. VIII Укр. науч.-техн. конф. - Ч. 1. - К.: Изд-во “Сталь”, 2004. - С. 314 - 323.

51. Козлов С.В., Иванов А.П., Голоднов А.И. Экспериментальные исследования сжатых элементов из уголков после наплавки сварных швов // Метал. конструкции: взгляд в прошлое и будущее: Сб. докл. VIII Укр. науч.-техн. конф. - Ч. 1. - К.: Изд-во “Сталь”, 2004. - С. 554 - 560. (автор брав участь у розробленні методики і проведенні експериментальних досліджень).

52. Полишко С.Н., Иванов А.П., Голоднов А.И. Экспериментальные исследования внецентренно-сжатых стальных колонн // Метал. конструкции: взгляд в прошлое и будущее: Сб. докл. VIII Укр. науч.-техн. конф. - Ч. 1. - К.: Изд-во “Сталь”, 2004. - С. 618 - 623. (автор брав участь у розробленні методики і проведенні експериментальних досліджень).

АНОТАЦІЯ

Голоднов О.І. Граничний стан сталевих колон і балок при наявності залишкових напружень. Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.23.01 - будівельні конструкції, будівлі та споруди. - Придніпровська державна академія будівництва і архітектури. Дніпропетровськ, 2005.

Дисертацію присвячено вирішенню проблеми визначення залишкового напружено-деформованого стану, що виникає після виготовлення конструкцій, та його впливу на несучу здатність і деформативність сталевих колон і балок. Із застосуванням розроблених методів розрахунку залишкового стану та його впливу на несучу здатність і деформативність конструкцій визначена область раціонального застосування. Розроблені методики і проведені експериментальні дослідження стискуваних і згинних елементів різної форми перерізу дозволили перевірити основні положення методів розрахунку.

На основі проведених досліджень розроблена методологія проектування і виготовлення конструкцій з регульованим залишковим напруженим станом для підвищення стійкості стискуваних елементів як для тих, що проектуються, так і тих, що експлуатуються.

Ключові слова: сталеві колони і балки, залишкові напруження, розподіл за перерізом, регулювання залишкового напруженого стану, граничний стан.

Голоднов А.И. Предельное состояние стальных колонн и балок при наличии остаточных напряжений. Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения. - Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры. Днепропетровск, 2005.

Целью работы является теоретическое обобщение и экспериментальное обоснование методов определения остаточного напряженного состояния в элементах стальных конструкций и учета его влияния при расчетах колонн и балок, необходимости регулирования остаточного напряженного состояния путем локальных термических воздействий, а также разработка методологии проектирования и изготовления экономичных по расходу металла конструкций с регулируемым остаточным напряженным состоянием.

Усовершенствованы расчетные методы определения остаточного напряженного состояния, возникающего в элементах двутаврового и уголкового сечений после изготовления и регулирования локальными термическими воздействиями.

Разработана методика и получены экспериментальные данные о распределении остаточных напряжений в элементах двутаврового и уголкового сечения после регулирования локальными термическими воздействиями путем наплавки сварных швов или прогрева кромок полок до температуры выше критической точки Ас3, а также влияния ОНС на устойчивость сжатых элементов двутаврового и составного таврового из уголков сечения.

Усовершенствованы методы расчета стальных колонн и балок двутаврового сечения, как обычных, так и предварительно напряженных. Сформулированы предпосылки и допущения, критерии перехода в предельное состояние. Показано, что неучет влияния остаточных напряжений, возникающих после сварки поясных швов, приводит к существенной недооценке несущей способности и деформативности.

Результаты исследований положены в основу созданной методологии проектирования и изготовления конструкций с регулируемым ОНС и использованы при проведении работ по диагностике и расчету остаточного ресурса конструкций, проектировании объектов нового строительства и разработке проектов усиления эксплуатируемых конструкций.

Ключевые слова: стальные колонны и балки, остаточные напряжения, распределение по сечению, регулирование остаточного напряженного состояния, предельное состояние.

Golodnov А.I. Limit state of steel columns and beams at presence of residual stress. - Manuscript.

The dissertation on competition of a scientific degree of Doctor Technical Sciences on a specialty 05.23.01 - building structures, buildings and constructions. - Pridneprovskaja state academy of civil engineering and architecture. Dnepropetrovsk, 2005.

The dissertation is devoted to the decision of a problem of definition of the residual deflected mode, which arises after structure production, and estimation of it influence on both bearing capacity and deformability of steel columns and beams. Area of rational application is definited with application of the developed design procedures of a residual condition and it influence on both bearing capacity and deformability of structures. The developed procedures and carried out experimental researches of the compressed and bent elements of the various form of cross section have allowed to check up the basic regulations of techniques of calculation procedures.

Project and production methodology for structures with regulated residual stressed state for increase of durability of the compressed and bent elements as ones are projecting, and ones are operating is developed on the basis of the carried out researches.

Key words: steel columns and beams, residual stress, distribution on section, regulation of a residual stress state, limit state.

Размещено на Allbest.ru