Развитие инженерной методики расчета устойчивости плоской формы изгиба двутавровой балки
Аннотация
Введение. Нет сомнений в том, что методика расчета устойчивости плоской формы изгиба балки является одним из самых слабых мест в текущем своде правил по стальным конструкциям. Из-за ограничений метода результаты расчета часто не согласуются с численными расчетами и исследованиями. Нормативный метод расчета основан на трехфакторной формуле и позволяет рассчитывать только простые случаи. В то время как применение стальных зданий для различных нужд растет, нормы проектирования отстают от сегодняшних потребностей и часто оказываются неспособными следовать за расчетами и давать достаточные ответы на вопросы. Как кажется, причина кроется в том, что в области теории устойчивости нет современных разработок. Мы никак не пересматриваем наши предыдущие результаты и даже не пытаемся улучшить текущую теорию. А в случае с теорией балок похоже, что мы завели ее в тупик.
Цель. Создание современного подхода в разрешении вопроса изгибно-крутильной потери устойчивости балки. Создание единого уравнения коэффициента устойчивости при изгибе.
Материалы и методы. Переработка бифуркационной задачи по теории В.З. Власова для тонкостенных стержней и разработка формулы в деформационной теории на основании формулы Мерчанта, показательной и степенной функций.
Результаты. По результатам работы предлагается усовершенствованная методика расчета устойчивости плоской формы изгиба балки, а также новый набор коэффициентов и уравнений для решения задачи. Предложенные решения дополняют и расширяют СП 16.13330.2017.
Выводы. Показывается возможность расширения методов и норм расчета стальных конструкций в части общей устойчивости балок.
Об авторе
А. О. ИльюшенковРоссия
Александр Олегович Ильюшенков, инженер промышленного и гражданского строительства, АО «Территориальный проектный институт «Хабаровскпромпроект», Хабаровск
ул. Уссурийский бульвар, д. 2, г. Хабаровск, 680000, Российская Федерация
e-mail: revivaltree@gmail.com
Список литературы
1. <i>Власов В.З.</i> Тонкостенные упругие стержни. Москва: Физматгиз; 1959.
2. <i>Броуде Б.М.</i> Предельные состояния стальных балок. Москва: Стройиздат; 1953.
3. <i>Ильин В.П.</i> Численные методы решения задач строительной механики. Минск: Вышэйшая школа; 1990.
4. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. Москва: Минстрой России; 2017.
5. СП 294.1325800.2017. Конструкции стальные. Правила проектирования. Москва: Минстрой России; 2017.
6. <i>Градштейн И.С.</i> Таблицы интегралов. Москва: Физмат; 1963.
7. <i>Алексеев П.И.</i> Устойчивость стержней и балок. Киев: Будивельник; 1964.
8. <i>Uzun E.T.</i> Lateral torsional buckling of doubly symmetric I-shaped steel members under linear moment. Pamukkale University Journal of Engineering Sciences. 2019;25(6):635–642. https://doi.org/10.5505/pajes.2018.46656.
9. <i>Fukumoto Y.</i> Lateral-torsional buckling strength of steel beams from test data. Proceedings of the Japan Society of Civil Engineers. 1984;1984(341):137–146. https://doi.org/10.2208/jscej1969.1984.137.
10. <i>Itoh Y.</i> Experimental and numerical analysis database on structural stability. Engineering Structures. 1996;18(10):812–820. https://doi.org/10.1016/0141-0296(96)00010-7.
11. <i>Kubo M.</i> Effects of moment distribution on lateral-torsional buckling strength of rolled steel I-beams. Doboku Gakkai Ronbunshu.1986;1986(368):255–263. https://doi.org/10.2208/jscej.1986.368_255.
12. <i>Kubo M., Fukumoto Y.</i> Lateral-torsional buckling of thin-walled I-beams. Journal of Structural Engineering. 1988;114(4):841–855. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:4(841).
13. <i>Tide R.H.R.</i> Reasonable Column Design Equations. In: Conference Proceedings, Annual Technical Session of Structural Stability Research Council, April 16–17, Cleveland, Ohio, Lehigh University, Bethlehem, PA, 1985. Available at: https://www.aisc.org/globalassets/aisc/manual/15th-ed-ref-list/reasonable-column-design-equations.pdf.
14. <i>Bjorhovde R., Tall L.</i> Development of Multiple Column Curves. IABSE reports of the working commissions. 1975;23:378–384.
15. ANSI/AISC 360-22. Specification for Structural Steel Buildings [internet]. American Institute of Steel Construction; 2022. Available at: https://www.aisc.org/globalassets/product-files-not-searched/publications/standards/a360-22w.pdf.
Рецензия
Для цитирования:
Ильюшенков А.О. Развитие инженерной методики расчета устойчивости плоской формы изгиба двутавровой балки. Вестник НИЦ «Строительство». 2025;46(3).
For citation:
Ilyushenkov A.O. Development of engineering methodology for calculating the plane bending stability of an I-beam. Bulletin of Science and Research Center of Construction. 2025;46(3).
Послать статью по эл. почте 