Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, senior researcher of the Department of Organization of Project and Grant Activities
кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник отдела организации проектно-грантовой деятельности
I-shaped bent closed profiles with tubular shelves are distinguished by a composite section and related to light steel thin-walled structures (LSTWS), which are characterized by high technical and economic indicators and mass demand in industrial and civil construction, which determines the relevance of the development of their new technical solutions. The aim of the work - to show that the characteristics of LSTWS can be further improved by forming profiles, combining straight and round outlines of closed and open circuits in a composite section. Methods. New technical solution, the originality of which is confirmed by patent examination, has been developed through experimental design and optimization and design calculations of I-shaped profiles. The calculation of the optimal bending layout of the composite sections of I-shaped profiles of horizontal billets from sheet blanks, identical and unequal in thickness, including bisteel modifications, is made. Results. The I-shaped bent closed profiles consists of two tubular shelves and one wall of double thickness. For its manufacture without welded, bolted or riveted joints, the outer pair and inner pair blanks are made along the entire length with serrated longitudinal edges, the teeth of which are staggered relative to each other and mutually bent in grooves after closing a bent profile along its shelves. The bends of the gear mounts increase the collapse thickness, provide an increase in the local stability and shear strength of the thin-walled elements, and also allow not to reduce the design sections. The calculation of the optimal layout of I-shaped profiles horizontal bend for bending showed that its strength is maximum when the ratio of the width and height of 1/5.2 and equal thicknesses of shelves and walls.
Двутавровые гнутозамкнутые профили с трубчатыми полками выделяются составным сечением и относятся к легким стальным тонкостенным конструкциям, отличающимся высокими технико-экономическими показателями и массовым спросом в промышленно-гражданском строительстве, что обуславливает актуальность разработки их нового технического решения. Цель исследования - показать, что характеристики стальных тонкостенных конструкций можно дополнительно улучшить при помощи формообразования профилей, сочетающего в составном сечении прямые и круглые очертания замкнутых и открытых контуров. Методы. Новое техническое решение, оригинальность которого подтверждена патентной экспертизой, разрабатывалось посредством опытно-конструкторских проработок и оптимизационно-проектных расчетов двутавровых профилей. Произведен расчет оптимальной на изгиб компоновки составных сечений двутавровых гнутозамкнутых профилей из листовых заготовок, одинаковых и неодинаковых по толщине, включая бистальные модификации. Результаты. Двутавровый гнутозамкнутый профиль состоит из двух трубчатых полок и одной стенки двойной толщины. Для его изготовления без сварных, болтовых или заклепочных соединений наружные парные и внутренние парные заготовки выполняются по всей длине с зубчатыми продольными кромками, зубцы которых расположены относительно друг друга в шахматном порядке и взаимно загнуты в пазах между собой после замыкания гнутого профиля по его полкам. Загибы зубчатых креплений увеличивают толщину смятия, обеспечивают рост местной устойчивости и прочности соединений тонкостенных элементов на сдвиг, а также позволяют не редуцировать расчетные сечения. Расчет оптимальной компоновки двутаврового гнутозамкнутого профиля на изгиб показал, что его прочность максимальна при отношении размеров ширины и высоты 1/5,2 и равных толщинах полок и стенки.