В продолжении теоретического исследования холодногнутых вальцованных металлических профилей системы MIC-120, и создания методики их расчета определим перемещения в буквенном выражении от M, N, Q.

Ключевые слова: арка, вальцованный арочный профиль, распределенная нагрузка, тонкостенные конструкции.

In continuation of the theoretical study of cold-rolled rolled metal profiles of MIC-120 system, and the creation of methods for their calculation, we define the displacement in literal terms from M, N, Q.

Keywords: arch, rolled arch profile, distributed load, thin-walled structures.

Цель: определить перемещения в арке от воздействия гравитационной нагрузки в буквенном выражении.

Материалы и методы: по дифференциальному уравнению радиальных перемещение круговой арки по Бусинеско (1883г.) аналогично от радиальной нагрузки определим радиальные, касательные перемещения и угол поворота сечения при воздействия гравитационной нагрузки [1]. Усилия определены в вальцованном своде как двухшарнирной арке [2]. Данные конструкции свода обладают во многих случаях повышенной деформативностью при увеличении пролета и наоборот. Определим перемещения для изучения поперечного сечение в зависимости от пролета данных конструкций и вида загружения, т. к. на данный момент используются фиксированные сечения (характеристики) в зависимости от пролета и меняется только толщина стали.

Геометрические характеристики этих профилей (эффективная площадь поперечного сечения, моменты сопротивления и инерции) при воздействии нагрузок на своды снижаются в зависимости от уровня сжимающих напряжений и соотношения ширины и толщины сжатых граней. Задача усложняется при наличии гофрированных участков [4].

При этом геометрические характеристики профиля зависят от знака изгибающего момента, от того, с какой стороны профиля и соответственно от размеров гофров на полке и стенках профиля. После местной потери устойчивости гнутые профили, как правило, продолжают работать в закритической стадии [5], [6].

Ранее были изучены жесткостные характеристики данного прямолинейного профиля, для численного определения редуцированных характеристики арочного профиля с учетом нелинейности, для дальнейшего изучения профиля как арки определим перемещения от гравитационной нагрузки в буквенном выражении [7].

Рис.1 Схема арки при загруженной гравитационной нагрузкой

Радиальные перемещения от гравитационной нагрузки:

Касательные перемещения от гравитационной нагрузки:

Угол поворота сечения от гравитационной нагрузки:

где

; ;

-начальные значения усилия [2]

Обсуждения: по полученным уравнениям перемещений, усилий и данным численных расчетов определим редуцированные жесткостные характеристики вальцованного U образного арочного профиля [2], [3].

Выводы: определили радиальные и касательные перемещения в арке.

Литература:

1. Снитко Н. К. Строительная механика. Учебник для вузов. изд.2-е, доп. М: «Высшая школа», 1972. 488с.
2. Веселев Ю. А., Карабутов М. С. Результаты определения усилий в статически неопределимой двухшарнирной арке от гравитационной (равномерно распределенной) нагрузки // Молодой ученый. — 2019. — № 26. 436с. — URL
3. Численное определение критической нагрузки по предельным перемещениям и напряжениям арки из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при загружении гравитационной нагрузкой // Молодой ученый. — 2019. — № 43. — С. 19–22 — URL
4. Карабутов М. С. Численный анализ работы арки из вальцованного U-образного профиля с результатами численных данных прямолинейного вальцованного металлического тонкостенного профиля // Молодой ученый. — 2019. — № 44. — URL
5. Карабутов М. С. Численное изменение напряжений и перемещений арки из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при загружении критической нагрузкой // Молодой ученый. — 2019. — № 42. — С. 15–18. — URL
6. Численное определение критической нагрузки по предельным перемещениям и напряжениям арки из гофрированного U-образного тонкостенного профиля при загружении гравитационной нагрузкой // Молодой ученый. — 2019. — № 43. — С. 19–22 — URL
7. СБОРНИК конкурсных работ Всероссийского смотра-конкурса научно-технического творчества студентов высших учебных заведений «Эврика-2009» «Численное определение редуцированных геометрических характеристик тонкостенных металлических вальцованных профилей». Веселев Ю. А., Карабутов М. С. г. Новочеркасск, декабрь 2009 г. / Мин-во образования и науки РФ, Юж.-Рос.гос. техн. ун-т.(НПИ). — Новочеркасск: Лик, 2010. — 578 с.