Ефективні параметри малоелементних шпренгельних ферм із застосуванням двотаврових елементів з гофрованими стінками

Abstract

В розвиток досліджень малоеле- ментних кроквяних ферм з неповною (розрі- дженою) решіткою виконано пошук оптималь- них геометричних параметрів (без зміни топо- логії), розподілу зусиль та матеріалу, що відо- бражають сучасний стан проектування легких несучих конструкцій, конкретні умови викори- стання та вимоги чинних нормативних докуме- нтів. Досліджується конструктивна форма з непо- вною схемою решітки. Відмічено, що її основ- ною особливістю є виражена чутливість до змін геометричних параметрів конструктивної схе- ми. Проведені дослідження показали, що регу- лювання напружено-деформованого стану (SDS) в процесі проектування дозволяє проек- тувати конструкції щонайбільш раціонально. Для пошуку таких значень параметрів, що на- дають можливість створити потрібний (за пев- ним критерієм) розподіл зусиль в елементах ферми, застосовано метод оптимального проек- тування, алгоритм якого реалізований в формі методу прямого пошуку Нелдера-Міда з штра- фними функціями, побудованого в розвиток регулярного симплексного методу Спендлі- Хекста-Хімсворта. Чисельні дослідження проведені для комбі- нованої системи з жорстким верхнім поясом у вигляді двотаврового елементу з хвилястою гофрованою стінкою, в якості обмежень проек- тування використовуються нерівності/рівняння умов забезпечення несучої здатності за ДБН В.2.6-198. Отримані оптимальні значення гео- метричних параметрів за критеріями мінімуму маси та приведених витрат для малоелементної шпренгельної ферми прольотами 24 – 36 м . Показано, що сумісні рішення в області (10…20)%-их втрат за обома критеріями нале- жать до конкурентоспроможних для споруд, аналогічних за призначенням.