Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 89085 10.20295/1815-588X-2024-03-622-637 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Methodological justification for the calculation of cold-formed steel thin-walled profiles in bridge structures at the project stage Методическое обоснование расчета холодногнутых стальных тонкостенных профилей в мостовых конструкциях на этапе проекта Соловьев Николай Андреевич Solov'ev Nikolay Andreevich nikolai_solovev@yahoo.com Чижов Сергей Владимирович Chizhov Sergey Vladimirovich

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Авдей Юлия Владимировна Avdey Yuliya Vladimirovna

кандидат педагогических наук;

candidate of pedagogical sciences;

 Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Санкт-Петербург Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Saint-Petersburg Russian Federation 30 09 2024 30 09 2024 21 3 622 637 29 09 2024 https://atjournal.ru/en/nauka/article/89085/view

Цель: выполнить сравнительный анализ особенностей существующих теорий расчета холодногнутых стальных тонкостенных профилей, рассмотреть вопрос о необходимости разработки методики расчета и обоснование критериев применимости холодногнутых стальных тонкостенных профилей в основных конструкциях мостовых сооружений, обосновать целесообразность применения конструкций из тонкостенных холодногнутых профилей применительно к мостостроению с целью снижения металлоемкости и повышения экономической эффективности. Методы: сравнение существующих теорий расчета холодногнутых стальных тонкостенных профилей на данный момент, обзор существующей практики применения и технико-экономических показателей тонкостенных профилей в области промышленного и гражданского строительства. Результаты: выполнен сравнительный анализ особенностей, достоинств и недостатков отдельных теорий расчета холодногнутых стальных тонкостенных профилей, установлены критерии выбора теории расчета в зависимости от характера их работы. Приведены некоторые технико-экономические показатели сходных конструкций из холодногнутых стальных тонкостенных профилей в конструкциях зданий промышленного, гражданского, сельскохозяйственного и иного назначения. Анализ показал, что данные конструкции имеют меньшую металлоемкость по сравнению с обычными стальными конструкциями. Практическая значимость: обозначена необходимость в разработке методики расчета конструкций из холодногнутых стальных тонкостенных профилей применительно к мостостроению. Данная методика имеет практическую значимость для внедрения тонкостенных профилей в основных конструкциях мостов. Приведен ряд факторов, которые могут оказаться решающими в пользу выбора холодногнутых стальных тонкостенных профилей в составе несущих конструкций главных балок мостов при соответствующем технико-экономическом обосновании в определенных условиях с учетом их особенностей, достоинств и недостатков.

Objective: perform a comparative analysis of the features of existing theories for calculating cold-formed steel thin-walled profiles, consider the need to develop a calculation methodology and justify the criteria for the applicability of cold-formed steel thin-walled profiles in the main structures of bridge structures, justify the feasibility of using structures from thin-walled cold-formed profiles in relation to bridge construction in order to reduce metal consumption and increase economic efficiency. Methods: a comparison of existing theories for calculating cold-formed steel thin-walled profiles at the moment, a review of the existing practice of application and technical and economic indicators of thin-walled profiles in the field of industria and civil construction. Results: a comparative analysis of the features, advantages and disadvantages of individual theories for calculating cold-formed steel thin-walled profiles has been carried out, criteria for choosing a calculation theory depending on the nature of their work have been established. Some technical and economic indicators of similar structures made of cold-formed steel thin-walled profiles in the structures of buildings for industrial, civil, agricultural and other purposes are presented. The analysis showed that these structures have lower metal consumption compared to conventional steel structures. Practical importance: the need to develop a methodology for calculating structures made of cold-formed steel thin-walled profiles in relation to bridge construction is identified. This technique has practical significance for the implementation of thin-walled profiles in the main structures of bridges. A number of factors are given that may be decisive in favor of choosing cold-formed steel thin-walled profiles as part of the load-bearing structures of the main beams of bridges with an appropriate feasibility study in certain conditions, taking into account their features, advantages and disadvantages.

 холодногнутый стальной тонкостенный профиль ЛСТК теория Власова теория закритической несущей способности коробление бимомент местная устойчивость пешеходный мост cold-formed thin-walled steel profile LGSF Vlasov theory theory of supercritical load-bearing capacity buckling bimoment local stability pedestrian bridge

Тухарели В. Д., Тухарели А. В., Чередниченко Т. Ф. Строительство зданий с использованием легких металлических конструкций: учеб. пособие. Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2018. 132 с. Tuhareli V. D., Tuhareli A. V., Cherednichenko T. F. Stroitel'stvo zdaniy s ispol'zovaniem legkih metallicheskih konstrukciy: ucheb. posobie. Volgograd: Volgogradskiy gosudarstvennyy tehnicheskiy universitet, 2018. 132 s. Ведяков И. И., Одесский П. Д. Современные отечественные стандарты и вопросы расширения применения металлических конструкций в строительстве // Вестник НИЦ «Строительство», 2019. № 3 (22). С. 42–53. Vedyakov I. I., Odesskiy P. D. Sovremennye otechestvennye standarty i voprosy rasshireniya primeneniya metallicheskih konstrukciy v stroitel'stve // Vestnik NIC «Stroitel'stvo», 2019. № 3 (22). S. 42–53. Власов В. З. Тонкостенные упругие стержни. М.: Физматгиз,1959. 568 с. Vlasov V. Z. Tonkostennye uprugie sterzhni. M.: Fizmatgiz,1959. 568 s. Брудка Я., Лубиньски М. Легкие стальные конструкции. Изд. 2‑е, доп. / пер. с польск.; под ред. С. С. Кармилова. М.: Стройиздат, 1974. 342 с. Brudka Ya., Lubin'ski M. Legkie stal'nye konstrukcii. Izd. 2‑e, dop. / per. s pol'sk.; pod red. S. S. Karmilova. M.: Stroyizdat, 1974. 342 s. Пособие по проектированию строительных конструкций малоэтажных зданий из стальных холодногнутых оцинкованных профилей (ЛСТК) [Электронный ресурс] / под. ред. Т. В. Назмеевой. Санкт-Петербург: Первый ИПХ, 2021. 238 c. 6. Зеньков Е. В. Особенности работы стоечного профиля из легких стальных тонкостенных конструкций на устойчивость // Международный научно-исследовательский журнал. 2021. № 3-1 (105). С. 54–59. Posobie po proektirovaniyu stroitel'nyh konstrukciy maloetazhnyh zdaniy iz stal'nyh holodnognutyh ocinkovannyh profiley (LSTK) [Elektronnyy resurs] / pod. red. T. V. Nazmeevoy. Sankt-Peterburg: Pervyy IPH, 2021. 238 c. 6. Zen'kov E. V. Osobennosti raboty stoechnogo profilya iz legkih stal'nyh tonkostennyh konstrukciy na ustoychivost' // Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel'skiy zhurnal. 2021. № 3-1 (105). S. 54–59. Рыбаков В. А. Основы строительной механики легких стальных тонкостенных конструкций. СПб: СПбГПУ, 2015. 207 с. Rybakov V. A. Osnovy stroitel'noy mehaniki legkih stal'nyh tonkostennyh konstrukciy. SPb: SPbGPU, 2015. 207 s. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II‑23–81*. М., 2017. 140 с. SP 16.13330.2017. Stal'nye konstrukcii. Aktualizirovannaya redakciya SNiP II‑23–81*. M., 2017. 140 s. СНиП II‑23–81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. 96 с. SNiP II‑23–81*. Stal'nye konstrukcii / Gosstroy SSSR. M.: CITP Gosstroya SSSR, 1990. 96 s. Нехаев Г. А. Легкие металлические конструкции. Тула: Издатель ООО «ПрофСтальПрокат», 2012. 93 с. Nehaev G. A. Legkie metallicheskie konstrukcii. Tula: Izdatel' OOO «ProfStal'Prokat», 2012. 93 s. Yu W.-W., LaBoube R. A. Cold-formed steel design: fourth edition . New York: John Wiley & Sons Inc., 2010. 491 p. Yu W.-W., LaBoube R. A. Cold-formed steel design: fourth edition . New York: John Wiley & Sons Inc., 2010. 491 p. Семко В. А. Расчет несущих и ограждающих конструкций из стальных холодноформованных профилей в соответствии с Еврокодом 3. Киев: Украинский Центр Стального Строительства (УЦСС), 2015. 143 с. Semko V. A. Raschet nesuschih i ograzhdayuschih konstrukciy iz stal'nyh holodnoformovannyh profiley v sootvetstvii s Evrokodom 3. Kiev: Ukrainskiy Centr Stal'nogo Stroitel'stva (UCSS), 2015. 143 s. Karman T. von, Sechler E. E., Donnell L. H. The Strength of Thin Plates in Compression // Transactions, Applied Mechanics Division. 1932. P. 53–57. Karman T. von, Sechler E. E., Donnell L. H. The Strength of Thin Plates in Compression // Transactions, Applied Mechanics Division. 1932. P. 53–57. Расчет элементов из стальных холодноформованных профилей в соответствии с Еврокодом 3 / Э. Уэй и др. // Украинский Центр Стального Строительства, 2015. 102 с. Raschet elementov iz stal'nyh holodnoformovannyh profiley v sootvetstvii s Evrokodom 3 / E. Uey i dr. // Ukrainskiy Centr Stal'nogo Stroitel'stva, 2015. 102 s. Ватин Н. И., Синельников А. С. Большепролетные надземные пешеходные переходы из легкого холодногнутого стального профиля // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2012. № 1. С. 47–52. Vatin N. I., Sinel'nikov A. S. Bol'sheproletnye nadzemnye peshehodnye perehody iz legkogo holodnognutogo stal'nogo profilya // Stroitel'stvo unikal'nyh zdaniy i sooruzheniy. 2012. № 1. S. 47–52. Смирнов М. О. Прочность и устойчивость стержневых элементов конструкций из холодногнутых профилей с фактически редуцированным сечением: дисс. … канд. техн. наук: 2.1.1. СПб.: СПбГАСУ, 2021. 157 с. Smirnov M. O. Prochnost' i ustoychivost' sterzhnevyh elementov konstrukciy iz holodnognutyh profiley s fakticheski reducirovannym secheniem: diss. … kand. tehn. nauk: 2.1.1. SPb.: SPbGASU, 2021. 157 s. СП 35.13330.2011. Мосты и трубы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.03–84*. М., 2011. 341 с. SP 35.13330.2011. Mosty i truby. Aktualizirovannaya redakciya SNiP 2.05.03–84*. M., 2011. 341 s.