Устойчивость пластины с продольным ребром

В настоящее время актуальна проблема ужесточения требований к металлоемкости конструкций грузоподъемных машин и внедрению высокопрочных сталей. Методы теории упругости, применяемые для решения задач об устойчивости конструкция с ребрами, приводят к громоздким выражениям. Необходимо учитывать, что элементы крановых конструкций за один цикл работы могут воспринимать различные комбинации нагрузок. Сегодня не существует аналитических методик для решения таких задач, применительно к грузоподъемным машинам. Следует отметить, что формулы для расчета критических напряжений отдельных пластин, приведенные в ISO, EN, FEM, имеют достаточно упрощенный и приближенный характер и не способны учесть ребра жесткости на пластине. Рассмотрены пластины с одним двусторонним ребром, симметричным относительно срединной плоскости пластины. Предложена адекватная методика расчета совместной устойчивости пластины с ребром. На основе полученных методик можно определить максимально рациональные размеры ребер, превышение которых приведет только лишь к перерасходу металла и утяжелению конструкции.

Литература

[1] Броуде Б.М. Устойчивость пластинок в элементах стальных конструкций. М.: Машстройиздат, 1949.

[2] Блейх Ф. Устойчивость металлических конструкций. М.: Физматгиз, 1959. 544 с.

[3] Тимошенко С.П. Устойчивость упругих систем. М.-Л.: ОГИЗ-Гостехиздат, 1946. 532 с.

[4] Стальные конструкции. СНиП II-23-81*. Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1982. 96 с.

[5] Общие правила проектирования стальных конструкций. СП 53-102-2004. СПб.: Изд-во ДЕАН, 2007. 272 с.

[6] EN 13001-3-1:2004 Cranes-General Design-Part 3-1: Limit States and proof competence of steel structure.

[7] ISO/DIS 20332.2:2012. Cranes - Proof of competence of steel structures.

[8] Federation Europeenne de la manutention. Section I: FEM 1.001. Rules for the design of hoisting appliances. 3RD Edition, 10.1998.

[9] Соколов С.А. Металлические конструкции подъемно-транспортных машин. СПб.: Политехника, 2005. 423 с.

[10] Грачев А.А., Соколов С.А. Устойчивость пластин с ребрами // Научнотехнические ведомости СПбГПУ 2010. № 4 (110). С. 200-204.

[11] BSK Sweden design rules for steel structures. Boverket 1999. ISBN 91-7147-527-3.

[12] Eurocode 3 Design of steel structures. Part 1-5 Plate structures, EN 1993-1-5:2009.