Простими плоскінними конструкціями є металеві ферми покриття,які отримали максимальне розповсюдження в силу простоти виготовлення, монтажу, їх легкості та можливості перекривати великі прольоти. Але великим недоліком плоскінних конструкцій є їх статична визначеність, яка при руйнуванні одного з несучих елементів призводе до руйнування конструкції в цілому. На сьогоднішній день, в України йде війна під час якої зруйновано багато об’єктів саме спортивного напрямку. Відновлення зруйнованих об’єктів буде потребувати прийняття конструктивних рішень, які б забезпечили мінімально можливу руйнацію або прийняття змінення існуючих конструктивних рішень шляхом зміни їх статичної невизначеності. Саме питання роботи плоскінної ферми покриття в складі просторового розглянуто було проаналізовано. Розрахунку підлягала ферма прольотом 57м, яка розраховувалась на ПК LIRA. Аналізу підлягав напружено-деформований стан конструкції з урахуванням руйнування одного з елементів верхнього поясу ферми. Аналіз проводився за деформаціями та міцністю перерізів. В наслідку руйнування всього одного елементу верхнього поясу ферми різкої змінилась вся деформована схема. За рахунок з’єднання ферм між собою прогонами та в’язями, ферма, що розташована поруч зі зруйнованою також отримала збільшення переміщень, результати зміни показано на графіках, рис.1
Аналіз вертикальних переміщень показує, що практично всі вузли мають переміщення що значно більші ніж граничні значення fu = l/300 = 19 см. Така ж сама картина простежується і у сусідній фермі що має руйнацію елементів. Це говорить про те, що плоскінна ферма,яка розкріплена прогонами та іншими в’язями жорсткості починає працювати як просторова ферма та впливає на напружено-деформований стан елементів сусідніх ферм покриття.
Рис.1 Графіки переміщень вузлів двох розрахункових схем
Також руйнування одного верхнього елементу призводе до перерозподілу зусиль не тільки в елементах, які належать безпосередньо фермі, а й в елементах сусідньої ферми. Аналізуючи графіки на рис.2 , що побудовано за результатами розрахунку видно, що руйнування елемента ферми вплинуло на розподіл повздовжніх зусиль в елементах сусідньої ферми, вони зросли до 38 %.
Рис.2. Графіки зусиль в нижньому поясі ферм.
Проведена перевірку міцності та стійкості перерізів ферми,які свідчить про те, що при збільшенні зусиль до 30% відсоток використаного запасу міцності збільшується практично до критичних 92%. Ситуація з руйнуванням елементу ферми показала, що статично визначені системи не спроможні чинити опір навантаженням при руйнуванні принаймні одного конструктивного елементу.
Список використаних джерел:
1. ДБН В.2.6-198:2014 Сталеві конструкції. Норми проектування
|