Совершенствование расчетных зависимостей для оценки местной устойчивости стальных балок с гибкой стенкой при разных конструктивных решениях

Цель работы: совершенствование расчетных зависимостей для оценки местной устойчивости стальных БГС. Объектом исследования являются панели стальных балок с гибкой стенкой и сами стальные балки с гибкой стенкой без подкреплений и подкрепленные поперечными и наклонными ребрами жесткости. Научная новизна работы состоит в следующем:  усовершенствованы расчетные зависимости для оценки критических нагрузок местной потери устойчивости стальных БГС с учетом полученных данных экспериментальных исследований и расчетов МКЭ;  получена зависимость для определения рациональных параметров подкрепляющих ребер жесткости, основанная на соотношении изгибной жесткости ребра и цилиндрической жесткости стенки балки;  для двух вариантов нагружения стальных БГС (сосредоточенной силой и равномерно распределенной нагрузкой) предложены критерии определения форм потери устойчивости (от деформации сдвига или изгиба). . Методология и методы исследования. Основой исследований являлись работы отечественных и зарубежных ученых в области прочности и устойчивости балок с гибкой стенкой с использованием механики тонкостенных конструкций, методов математического и физического моделирования конструкций, методов конечно-элементного анализа и строительной механики, а также табличного процессора Excel. Применялись экспериментальные методы и теория моделирования при исследовании НДС и местной устойчивости стальных БГС. Теоретическая значимость работы состоит в следующем:  установлены закономерности потери местной устойчивости стальными БГС в зависимости от конструктивного оформления и вида нагрузки;  дана теоретическая и экспериментальная оценка точности современных нормативных методик расчета устойчивости стальных БГС и нормативных рекомендаций по их подкреплению ребрами жесткости;  установлено, что при постоянной поперечной силе критическая нагрузка при сдвиге не зависит от длины балки;  введено понятие критерия смены форм потери устойчивости kф и предложен алгоритм для его определения. Практическая значимость работы:  предлагаемые методики и зависимости в области расчета устойчивости стальных БГС и подкрепления их РЖ позволяют повысить эффективность проектирования за счет применения решения с наиболее рациональным конструктивным оформлением, а также повысить точность проводимых при проектировании расчетов;  установлено, что при постоянной поперечной силе критическая нагрузка, при которой происходит локальная потеря устойчивости стенки БГС, не зависит от длины шарнирно опертой балки;  показано на основе экспериментов и расчетов МКЭ, что установка наклонных РЖ наряду с поперечными может в 1,7 раза повысить критическую нагрузку БГС;  разработаны на языке APDL программы для расчета критических нагрузок БГС и пластин при сдвиге;  разработаны и изготовлены запатентованные портативные стенды для испытаний на устойчивость и несущую способность маломасштабных моделей балок.