Поведение стальных элементов холодной штамповки с отверстиями в перемычках при изгибе при сдвиге

Аннотация

Профили из холодногнутой стали (CFS) стали широко применяться в
современном строительстве, поскольку обеспечивают высокую прочность при малом весе и простоте монтажа. Однако при выполнении отверстий в стенке профиля для размещения
инженерных коммуникаций характер восприятия сдвиговых усилий может существенно измениться. В данной работе подробно исследуется поведение швеллерных профилей с
такими отверстиями. Была разработана серия нелинейных конечно-элементных (FE) моделей, в которых учитывались начальные геометрические несовершенства, а полученные численные результаты сравнивались с доступными экспериментальными данными для подтверждения их физической достоверности. После валидации модели использовались для анализа влияния различных параметров, включая форму отверстия, его размер и гибкость стенки, на сдвиговую несущую способность. Численные результаты показывают резкое снижение несущей способности при увеличении размеров отверстий или при повышенной гибкости стенки. В наиболее неблагоприятных случаях наблюдалось снижение до 90% из-за размера отверстия и примерно на одну треть — из-за гибкости стенки.