Теоретичні параметри сталевих гофрованих балок оптимальної висоти

Abstract

Показано, що деякі геометричні параметри балки з поперечно гофрованою стінкою можуть бути призначені як оптимальні з урахуванням обмежень за міцністю за нормальними та дотичними напруженнями, стійкістю гофрованої стінки та конструктивними обмеженнями. Для бісиметричного перерізу найпростішим є критерій мінімуму. Класична задача розглянута з урахуванням роботи гофрованої стінки в складі балки. Математична модель побудована як задача мінімізації цільової функції (маси балки) з урахуванням конструктивних коефіцієнтів. Враховані обмеження за міцністю стінки на зріз та втратою стійкості стінки за загальної формою. Розглянуті значення мінімальної висоти балки за умовою неперевищення допустимого прогину з урахуванням деформацій зсуву тонкої стінки. Уточнені обмеження за деформативністю. Обмеження не є активними та використовуються як такі, що обмежують область розглядуваних параметрів. Отримані залежності, що дозволяють аналізувати оптимальні за висотою балки, виявити області ефективних рішень та встановити раціональні конструктивні рішення покриттів та перекриттів із застосуванням балок з гофрованими стінками. Уточнення впливу конструктивних коефіцієнтів можливе паралельно з аналізом таких конструктивних рішень, що призводять до зменшення цих коефіцієнтів, наприклад, передача навантажень від суміжних конструкцій без включення стінки у роботу. The optimal height of the beams with a given moment of resistance is calculated and the spans for such beams are determined. The task takes into account the features of the actual operation of the corrugated cloth. The mathematical model is considered as the task of minimizing the objective function (beam mass), taking into account design factors. Structural coefficients and their influence on the target function are considered. Both the limitation of the shear strength and the limitation of the overall stability of the wall shape are taken into account. Deflections are determined taking into account the shear deformations of a thin web.