ОПТИМІЗАЦІЯ ПІДБОРУ ПОЗАЦЕНТРОВО-СТИСНУТИХ СУЦІЛЬНИХ СТАЛЕВИХ КОЛОН ЗА КРИТЕРІЄМ МІНІМІЗАЦІЇ ВИТРАТ СТАЛІ З ВИКОРИСТАННЯМ КОМП’ЮТЕРНОЇ ПРОГРАМИ

Анотація

У статті наведені результати теоретичного дослідження, присвяченого вдоскона- ленню підбору розмірів поперечного перерізу позацентрово-стиснутої сталевої колони у вигляді зварного симетричного двотавру виходячи із забезпечення загальної та місцевої стійкості при дотриманні вимог будівельних норм і мінімізації витрат сталі. Проведе- ний аналіз нормативних умов стійкості колони показав, що оптимізованими розмірами поперечного перерізу доцільно прийняти ширину і товщину полиць. Припускається, що розміри стінки є відомими і визначаються при компонуванні будівлі у цілому. Розглянута можливість проектування колони з нестійкою стінкою. Умови місцевої і загальної стій- кості у двох головних площинах розглядаються як функціональні залежності товщини полиці від її ширини, задані у неявному вигляді. Показано, що графіки таких неявних функ- цій на координатній площині обмежують певні області, у яких забезпечується відповідна умова загальної або місцевої стійкості. Задачу запропоновано вирішувати за допомогою комп’ютерної програми у середовищі MathCAD, оскільки отримання аналітичних формул, які б виражали явно функцію через аргумент пов’язано зі значними математичними труд- нощами. Розроблена методика встановлення відповідності між числовими значеннями товщини і ширини полиць шляхом застосування інструментарію середовища MathCAD. На підставі аналізу побудованих графіків функціональних залежностей товщини полиці від її ширини розроблена методика оптимізації поперечного перерізу колони за критерієм мінімальних витрат сталі. Ця методика обґрунтована теоретичним аналізом отриманих залежностей, який мав на меті довести ефективність запропонованого рішення задачі підбору раціонального поперечного перерізу колони.