Нелинейные задачи косого изгиба

Abstract

Строительное искусство состоит в единстве функции конструкции и ее формы, воплощенной в материале. Несущая способность материала всецело зависит от выбранной формы. Это выражается в рациональном соотнесении нагрузки и опоры. На уровне определения топологии конструкции в качестве аналогии рассматривается процесс «обволакивания» материей силового поля в природных системах. Это явление соотносится с техническим обеспечением косого изгиба, характерного, в частности, для прогона покрытия сооружения. Рациональный в условиях прямого изгиба швеллер при косом изгибе утрачивает свою эффективность. Лучшие показатели оказываются у Z-ового профиля с вертикальной стенкой. Ориентация его полок соответствует принципу насыщения материалом областей, примыкающих к внешнему силовому полю. Но и этот профиль не в полной мере удовлетворяет наиболее эффективному противостоянию косому изгибу. Введение наклонной стенки позволяет приблизить материал полок к внешнему силовому полю. Сопоставление функционирования упомянутых профилей дано на числовых примерах, объединенных назначенной площадью сечения бруса. Для Z-ового профиля с наклонной стенкой выведены формулы геометрических характеристик. Угол наклона стенки определяется из условия трансформирования косого изгиба в прямой изгиб, то есть совпадения следа силовой плоскости с главной осью сечения бруса. В рамках приведенных исследований можно говорить о снижении напряжений примерно на 80 %. Рассмотрен также косой изгиб при нелинейном физическом законе.