Стальные стержневые пространственные конструкции покрытий (структурные плиты) в силу ряда положительных качеств, в том числе универсальности, возможности изготовления на поточных высокопроизводительных технологических линиях, простоты транспортирования и удобства монтажа, широко применяются в покрытиях промышленных и гражданских зданий различного назначения.
История их развития началась еще в 30−40 г. г. ХХ века, но с 70-х они получили мощный импульс к широкому применению благодаря большой проделанной работе в области проектирования, исследования и создания производственных мощностей по изготовлению таких конструкций. В настоящее время структурные конструкции выпускаются массово, причем имеется тенденция к увеличению объемов их применения уже в ХХI веке.
Структурные конструкции получили широкое распространение и в Узбекистане, где налажено их заводское производство, и имеется нормативная база для их проектирования. С целью дальнейшего совершенствования методов расчета и проектирования подобных конструкций в настоящей диссертационной работе рассмотрены вопросы применения современных компьютерных программ для оптимизации структур.
При этом в качестве основного инструмента для расчета и анализа конструктивных решением принята компьютерная программа «SteelTruss» (Стальные фермы), которую разработал в СамГАСИ научный руководитель данной диссертации доцент Фридман Г. С. Отметим, что существует чисто расчетная программа «WinTruss», применимая для ферм из любых материалов, и ее расширенная версия «SteelTruss», в которой имеется дополнительная возможность подбора сечений стержней ферм из прокатных профилей.
Эта программа реализует метод конечных элементов (МКЭ), который применительно к стержневым системам (плоским и пространственным) дает точные значения усилий в стержнях и перемещений узлов. В отличие от современных универсальных программных комплексов эта программа предназначена только для расчета шарнирно-стержневых систем (ферм), и поэтому отличается компактностью и простотой применения. Она имеет удобный пользовательский интерфейс и включает в себя блоки определения расчетных сочетаний усилий (РСУ) и подбора сечений стальных элементов из стандартных прокатных профилей.
Названные особенности делают программу «SteelTruss» весьма удобным средством расчета, анализа и оптимизации структурных конструкций, что и показано в настоящей диссертационной работе.
Цель и задачи данной работы состоит в том, чтобы показать методику расчета структурных плит с различными геометрическими и конструктивными параметрами, а также провести анализ различных решений с целью определения оптимальных параметров структур. При этом будут выработаны рекомендации по областям применения, а также расчету и оптимизации стальных структурных конструкций различного назначения.
