Рассмотрены вопросы адаптации расчетных моделей к реальным условиям эксплуатации конструкций промышленных зданий со стальным каркасом при характерных нагрузках и воздействиях. Предложена методика формирования адекватных расчетных моделей на основе общего подхода, согласно которому конструкции каркаса схематизируются комбинированными системами с упругими шарнирно-стержневыми связями. Доказана необходимость проведения расчета совместных деформаций указанных связей и продольных распределительных "дисков" каркаса, изучения функциональных особенностей уточняющих модель дополнительных (по сравнению с проектом) элементов и проведения испытаний эксплуатационных конструкций для определения параметров комбинированных систем с упругими шарнирно-стержневыми связями.

Викладено сучасні принципи компонування, розрахунку та конструювання сталевих каркасів одноповерхових виробничих будівель. Розглянуто деякі схеми каркасів, конструктиві рішення несучих і захисних конструкцій. Приділено увагу формуванню розрахункових схем поперечних рам. Висвітлено питання проектування позацентрово-стиснених колон.

Изложены современные принципы компонирования, расчета и конструирования стальных каркасов одноэтажных производственных стоений. Рассмотрены некоторые схемы каркасов, конструирование решения несущих и ограждающих конструкций. Уделено внимание формированию расчетных схем поперечных рам. Освещены вопросы проектирования внецентрово-сжатых колонн.

In unbraced steel frame structures, bolted extended end-plate moment connections with four bolts in the row are very often applied. In this article a different methods are presented for the calculation of beam - to - column joints with four bolts in each row. The component method is recently the most popular method for the estimation of the moment capacity, initial stiffness, and rotation capacity of the steel and composite joints. This method has been recently largely developed, but still the resistance and stiffness of some components are not evaluated. This mainly regards the T-stubs with four bolts. An analytical model for T-stub with four bolts, which can be used for prediction of the joint resistance and initial stiffness has been elaborated.

Розглянуто нову методику, яка дозволяє здійснювати вибір оптимальних конструктивних рішень сталевих зварних ферм. Методику реалізовано як експертну систему одностадійного автоматизованого оптимального проектування. Ефективність застосування методики показано на прикладі розв'язання задачі оптимального вибору ферм покриття приміщення складу за умов тендерних змагань.

Розвинуто уявлення про особливості напружно-деформованого стану (НДС) елементів каркасу малоповерхових будівель та надбудов, виконаних зі сталевих тонкостінних холодногнутих С- і П-профілів. Одержано залежності розрахункової довжини стиснутих елементів у площині меншої жорсткості та стиснутого поясу згинальних елементів каркасу з легких сталевих тонкостінних конструкцій (ЛСТК) від жорсткості вузлів з'єднань з обшивкою. Встановлено значимі конструктивні параметри (податливість та крок з'єднань, крок стійок, геометричні розміри) та одержано залежності їх впливу на НДС діафрагм жорсткості каркасу з ЛСТК. Досліджено НДС системи діафрагм у каркасі будівлі з ЛСТК з урахуванням жорсткостей усіх її складових, на основі чого розроблено метод оцінювання розподілу горизонтальних зусиль між вертикальними діафрагмами.

Встановлено схеми вітрового навантаження та значення аеродинамічних коефіцієнтів для вітрових навантажень на поверхню накриття, які можуть бути рекомендовані до врахування у разі коригування нормативних документів. Охарактеризовано роботу моделі рамно-фермової конструкції накриття трибун стадіонів під дією вертикальних навантажень, напружено-деформований стан елементів та аспекти руйнування моделі.

Проведено порівняльний аналіз значень горизонтальних кранових навантажень, регламентованих державними та закордонними нормами проектування. Запропоновано понижувальні коефіцієнти та найбільш невигідні схеми для бічних сил від впливу чотириколісних мостивих кранів, рекомендованих ДБН В.1.2-2:2006 "Навантаження і впливи". Розглянуто питання, пов'язані з уточненням дійсного просторового характеру роботи сталевих каркасів на навантаження мостових кранів, які є основними для кранових будівель. Досліджено ефект просторової роботи на реальному каркасі виробничої будівлі, а також виявлено внесок у забезпечення просторової роботи каркаса в'язевих елементів будівлі. На основі чисельних розрахунків виявлено розрахункові моделі каркасів, адекватні дійсній роботі будівель. Одержано оцінювання надійності колон у складі каркасів одноповерхових виробничих будівель, обладнаних мостовими кранами. Рекомендовано встановлення в'язей у площині нижніх поясів кроквяних ферм в одноповерхових виробницих будівлях із покриттям по сталевому профільованому настилу, які обладнані мостовими кранами будь-якої вантажопідйомності та режиму роботи.

Узагальнено результати досліджень силового впливу температури на несучі конструкції сталевих каркасів одноповерхових промислових і громадських будівель. Наведено методи імовірнісного подання змін середньодобової температури атмосферного повітря у формі випадкового процесу. Проаналізовано добові коливання температури повітря на території України та встановлено їх розрахункові значення. Викладено результати натурних експериментальних досліджень температури сталевих конструкцій, що експлуатуються на відкритому повітрі та в неопалювальному приміщенні. За результатами чисельного експерименту проаналізовано вплив перепадів температури на напружено-деформований стан несучих кострукцій сталевих каркасів одноповерхових будівель з різною висотою та розмірами в плані.

Наведено розрахунки на міцність і стійкість сталевих тонкостінних двотаврових елементів з поперечно-гофрованими синусоїдними стінками. Сформульовано основні принципи компонування ефективних перерізів рамних елементів, в тому числі моносиметричних, і розроблено методику їх розрахунку. Розроблено універсальну модель одноповерхової рами з моносиметричними перерізами постійної висоти, в яких орієнтація поясів змінюється за довжиною цих елементів згідно з розрахунковим сполученням зусиль. Зменшення витрат сталі на конструкцію досягається за рахунок уточнення роботи моносиметричного перерізу за дії зусиль М, N та Q, а також методу оптимального підбору перерізу стиснених поясів. Розроблено нову ефективну аналітичну методику розрахунку поясів елементів поперечно-гофрованої стінки на місцеву стійкість з урахуванням їх жорсткого поєднання з гофрованою стінкою. Запропоновано методику визначення відношення ширини звису до товщини поясу з урахуванням жорсткості гофрованої стінки.

Запропоноване конструктивне рішення комбінованої металевої конструкції ферми з використанням верхнього пояса ферми як несучої та огороджувальної системи. На основі проведеного аналізу існуючих конструктивних форм розроблено комбіновану конструкцію металевої ферми з просторовим верхнім поясом.

Представлено дослідження стійкості сталевих портальних рам з двотаврів зі змінною висотою стінки. Залежно від жорсткості вузлів і умов закріплення елементів в рамах досліджено стійкість колон. Запропоновано підхід для визначення стійкості рам через стійкість колон на пружних опорах. Жорсткість вузлів і пружність опор визначається із статичного розрахунку рами. Розглянуто п'ять різних випадків стійкості пружних стрижнів при різних крайових умов закріплення колон на пружних опорах. Проведено чисельні дослідження коефіцієнтів розрахункової довжини елементів портальних рам при змінності перерізу і жорсткості колон. Розвинений підхід до визначення стійкості елементів рам з площини рам залежно від піддатливості системи в'язів, проведений аналіз стійкість будівлі з комп'ютерним моделюванням і з обчисленням коефіцієнтів стійкості, фактору впливу системи в'язів рами на стійкість ригелів з площини портальних рам.

Роботу присвячено розробці методології пошуку оптимальних проектних рішень поперечних рам каркасів будівель, виготовлених із холодногнутих профілів, що об’єднує математичну модель задачі оптимізації досліджуваного класу конструкцій, а також методи і алгоритми пошуку їх оптимальних проектних рішень, орієнтовані на програмну реалізацію в системах автоматизованого проектування. Виконані числові дослідження з оцінки депланацій перерізів тонкостінних стержневих елементів, що примикають до конструкції вузла, та розподілу депланацій та бімоментів у тонкостінних стержневих системах. Розглянуто задачу визначення дотичних напружень для довільного перерізу тонкостінного стержня, розроблено детальне алгоритмічне забезпечення цієї задачі та виконано його програмну реалізацію. Запропоновано модифікацію генетичного алгоритму та побудовано новий ефективний алгоритм пошуку оптимальної конструктивної форми поперечних рам із холодногнутих профілів з оптимізацією параметрів геометричної схеми та розмірів перерізів з урахуванням їх закритичної роботи, обмежень функціонального об’єму та конструктивних вимог. В рамках запропонованої пошукової методології розроблено нові ефективні конструкції та закономірності формоутворення оптимальних проектних рішень поперечних рам із холодногнутих профілів.