Obrabotka Metallov 2012 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (57) 2012 23 ТЕХНОЛОГИЯ Введение В последнее время при возведении промыш- ленных зданий используются конструкции из гнутых профилей, изготовленных холодной про- каткой из рулонной оцинкованной стали толщи- ной до 3 мм. Достаточно широкое применение в России нашла разработанная в США уникальная технология изготовления и монтажа бескаркас- ных арочных зданий из стальных гнутых профи- лей. В соответствии с этой технологией холод- ногнутые профили, выполняющие несущие и ограждающие функции бескаркасного покры- тия, изготавливают из рулонной оцинкованной стали толщиной 0,8...1,2 мм непосредственно на строительной площадке, используя два пере- движных профилегибочных агрегата [1]. Один из них формирует прямолинейный профиль ко- рытообразного сечения высотой 300 и шириной полок 110 мм, другой – вальцует этот профиль по заданному радиусу (не менее 2 м) с образо- ванием волнистых поперечных гофров на стен- ке и полках. Профили соединяют между собой вдоль продольных краев без метизов крепления, используя фальцегибочную машинку. Узлы кре- пления арочного покрытия к фундаменту, рас- положенному вдоль его продольных краев, соот- ветствуют жесткому закреплению. Прочностная УДК 519.6, 624.91 ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ БЕСКАРКАСНЫХ АРОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ В.Г. АТАПИН, доктор техн. наук, профессор В.Ю. СКИБА, канд. техн. наук, доцент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья поступила 1 октября 2012 года Атапин В.Г. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: obrmet@ngs.ru Рассматривается сравнительный анализ арочных конструкций, выполненных с использованием плоско- го и гофрированного стального профиля. Численное моделирование напряженного и деформированного со- стояния профилей показало, что гофрированный стальной профиль обладает лучшими эксплуатационными характеристиками по сравнению с плоским профилем. Ключевые слова: математическое моделирование, арочная конструкция, напряженное и деформирован- ное состояние. надежность и эффективность такой конструкции зависит от того, насколько точно в расчете учте- ны особенности ее работы, связанные с назна- чением расчетных нагрузок, тонкостенностью профиля, начальной волнистостью поверхности их граней, жесткостью фальцевых соединений и др. К основным факторам, сдерживающим расширение области применения этих кон- струкций, относят, в частности, недостаточную экспериментально-теоретическую базу данных о работе новых конструкций из гнутых профи- лей при статических и динамических нагрузках. В настоящей работе приводится сравнитель- ный анализ арочных конструкций с использо- ванием плоского и гофрированного профиля по результатам математического моделирования и натурного эксперимента. Математическое и натурное моделирование 3D-модели фрагментов и конструкции в целом подготовлены посредством систем Solid- Works и PowerShape [2, 3]. Использование вто- рой CAD -системы обусловлено необходимостью детальной прорисовки стыковых поверхностей зоны «стенка-полка», имеющих достаточно сложную геометрию (рис. 1). В процессе про-