COMPOSITE PERFORATED BEAM OF VARIABLE SECTION FROM GALVANIZED BENDED PROFILES ON BOLTED CONNECTIONS
Authors: Гимранов Л.Р. , Гайнетдинов Р.Г. , Кузнецов И.Л. 
Published: July 2024

Приведён обзор состояния вопроса по исследованиям напряжённо-деформированного состояния, устойчивости и деформативности перфорированных балок. Анализ научно- технической литературы показал, что перфорированные балки технически проработаны и достаточно развиты их методики расчёта. При этом отмечается, что составные перфориро- ванные балки из профильных элементов, соединённые на болтах, относительно «новые» конструкции на отечественном рынке строительства, которые требуют дальнейшего про- грессивного развития, а их методики расчёта – дополнительного рассмотрения. Представлена конструкция перфорированной балки составного переменного сечения. При этом перфорированная балка переменного сечения составлена из оцинкованных хо- лодногнутых профилей на болтовых соединениях с уклоном верхнего пояса. Проведено численное исследование напряжённо-деформированного состояния болтового узлового соединения элементов конструкции балки. По результатам исследования узла выявлены наиболее опасные участки балки, с учётом этого предлагается усилить пояса уголками для исключения депланации сечения поясов составной перфорированной балки. В ПК «Ansys» решена задача оптимизации конструкции балки с принятыми узловыми соединениями. Определены шаг установки стоек и степень увеличения данного шага от опоры к пролёту. Представлены результаты оптимизации высоты балки на опоре и массы. Отмечается, что при минимальной высоте балки достигается наименьшая деформативность конструкции и минимальная масса.

The paper provides an overview of the stress-strain state, stability and deformability of perfo- rated beams. The analysis of research literature proved that perforated beams are technically developed and their calculation methods are efficient. However, there is evidence that compo- site perforated beams produced from profile elements and connected with bolts are relatively new structures in the domestic construction market, which requires further consideration of de- velopment and calculation methods. The paper provides a design of a perforated beam of composite variable cross-section. The perforated beam of a variable cross-section is made up of galvanized cold-formed profiles on bolted joints with a slope of the upper chord. A numerical study of the stress-strain state of the bolted nodal connection of the beam structure elements has been carried out. The results of the study revealed the most vulnerable sections of the beam. Thus, strengthening the belts with corners to exclude the deplanation of the section of the belts of a composite perforated beam has been suggested. The programme complex «Ansys» helps optimize the structure of the beam with the adopted nodal connections. The step of installing the racks and the degree of increase of this step from the support to the span have been determined. The paper discusses the results of optimizing the height of the beam and the mass. It is emphasized that with a minimum beam height, the least deformability of the structure and the minimum weight have been achieved.