Computer modeling of the stresses in welded truss

Abstract

Досліджено локалізацію напружень в елементах зварної підкроквяної ферми 18000 х 3600 мм, виготовленої зі стального вальцьованого кутника 100х100х10 мм. Конструкцію вузлів виконано без косинок. Використано комп’ютерне моделювання процесу навантажування досліджуваної конструкції в середовищі програмного комплексу ANSYS Workbench 14.5, який алгоритмічно базується на методі скінченних елементів. Значення зовнішніх навантажень на вузли верхнього пояса задано дискретно від 10 кН до 650 кН. Максимальне навантаження обмежено настанням граничного стану в зварній фермі. За результатами дослідження отримано чисельну і графічну інформаційні бази про параметри НДС уздовж нижнього пояса ферми при різних рівнях зовнішнього силового впливу. Виявлено рівень напружень, локалізованих у вузлах ферми. За результатами досліджень зроблено висновок про доцільність зміцнення нижнього пояса ферми в центральній його частині. Це дасть можливість збільшити рівень допустимих навантажень на конструкцію та підвищити надійність експлуатації будівлі в цілому.

The stresses localization in the construction elements of welded roof truss that is 18000x3600 mm and is made of 100х100х10 mm steel rolled L-bar is studied. The nodes are designed without adapters. Computer modeling of the studied construction loading process was applied in the program complex ANSYS Workbench 14.5, which is algorithmically based on the finite elements method. The values of external loads on the top chord nodes were discretely prescribed to be from 10 kN to 650 kN. The maximum load is limited by the arising of edge state in welded truss. The study obtained numerical and graphical information base on the stress-strain state parameters along the bottom chord of the truss at different levels of external force action. The level of stresses, localized in truss nodes, was identified. According to the research results it was concluded that local strengthening of the bottom chord central part is appropriate. This will increase the level of allowable loads on the structure and improve the reliability of building exploitation.