Деформування зварної будівельної ферми при статичних навантаженнях

Abstract

Досліджено деформування нижнього пояса зварної підкроквяної будівельної ферми при дії на конструкцію зовнішніх статичних навантажень. Експериментальні дослідження виконано на фізичній моделі прямокутної підкроквяної зварної ферми з розмірами 2000×400 мм, виготовленої з кутникового профілю 40×40×4 мм зі сталі ВСт3пс за ДСТУ 2651:2005. Конструкцію фізичної моделі розроблено з дотриманням класичних принципів теорії подібності. За результатами напівнатурного силового експерименту отримано чисельну та графічну інформації про рівень поздовжньої деформації розтягом нижнього пояса досліджуваної конструкції при її зовнішньому навантажуванні від 2,5 кН до 45 кН, тобто в діапазоні експлуатаційних навантажень ферми. Виявлено, що при таких навантаженнях деформування нижнього пояса досліджуваної конструкції є в лінійній залежності з прикладеними до ферми зусиллями. Отримані результати досліджень доцільно використати для оцінювання напружено-деформівного стану фермових конструкцій як у процесі їх проектування, так і їх експлуатації. Результати виконаних експериментальних досліджень можна взяти за основу для верифікації розрахункових деформацій ферми, отриманих із використанням сучасних прикладних програмних пакетів системи автоматизованого проектування зварних ферм.

Deformation of lower belt of the weld-fabricated build farm under external static loadings has been analysed. Experimental research is executed on the physical model of the rectangular 2000×400 mm size weld-fabricated farm made of VSt3ps type steel 40×40 ×4 mm angle profile after ISO 1052-82. A welded construction was produced by the semi-automatic arc welding. Model research of construction makes possible to eliminate human factors, which calculation methods are not deprived of, and to take into account completely the complex influence of stochastic factors (structural, technological, operating). The construction of physical model is developed with the observance of classic principles of similarity theory. Statistical test plan was developed and the required minimum number of the experiment duplications, which will provide limit relative results error δ=0,1 with confidence level γ=0,9 and predictable variation coefficient υ=0,3 was found. According to the results of semi-model power experiment numeral and graphic information on the level of longitudinal stretching deformation of lower belt of the tested construction under its external loading from 2,5 kN to 45 kN with discret 2,5 kN was obtained, that is, within the operating loadings of farm. Testing stand in whole and reading device for determination of deformations of the lower belt are structurally made so, that their own rigidity does not influence on the accuracy of the obtained results. Numeral informative arrays were got experimentally, which are tested according to the Irvin criterion. It is discovered that such loadings of deformation of lower belt of the tested construction are in the linear dependence on the applied to the farm efforts, that is, the farm element operates within the limits of elastic deformation. Obtained results of research are worth being used for evaluation of the stress-strained state of farm constructions both in the process of their designing and during their operation. The results of the obtained experimental research can be the basis for verification of calculation deformations of structural elements of farms, got with the use of the modern applied software packages of computer-aided farm design.