Тенденции и практический вид современных стальных каркасных конструкций

Цель исследования - изучить тенденцию развития строительных норм по стальным конструкциям и практического подхода к проектированию стальных каркасов от ныне действующих стандартов Американского института стальных конструкций до расчетов по методам более высокого порядка, поскольку развитие теории расчета стальных конструкций заключается в переходе от упруго-линейного расчета первого порядка к нелинейному расчету второго порядка. Методы. В работе представлено сравнение зависимостей нагрузки от перемещения, полученных по различным теориям расчета. Проводятся расчет конкретных примеров конструкций различными методами и сопоставление практического метода высокого порядка с программой PROKON. Конкретные примеры включают в себя двухэтажную однопролетную стальную раму и двенадцатиэтажную четырехпролетную раму. Результаты. Выполнено сравнение результатов упруго-линейного расчета первого порядка, расчета устойчивости по упругой схеме, расчета второго порядка и нелинейного расчета стальных рам и показано их различие. Предложенное программное обеспечение для расчета по методам высокого порядка демонстрирует точность и вычислительную эффективность в определении нелинейного поведения стальных конструкций.

The trends and practical look of advanced steel frame structures

The aim of the work is to present the trend of the advancement of steel design code and practical approach of steel frame design from the current AISC-LFDR to the advanced analysis. As the trend of steel frame analysis method is from first-order elastic analysis to second-order inelastic analysis which is an advanced analysis. Methods. In this paper the comparison between the load - displacement curves of several structural analysis methods is presented. Case studies are considered to analyze by different methods and comparison of practical advanced analysis method with PROKON software. The case studies includes a two-story one bay steel frame and four bays of twelve-stories steel frame. The results of first-order elastic, elastic buckling, second-order and nonlinear analyses of an unbraced frame are compared and their difference is presents. The proposed software for advanced methods demonstrates the accuracy and the computational efficiency in predicting the nonlinear analysis response of steel frame structures.