Введение. В условиях развития строительства стальных каркасов многоэтажных гражданских зданий особую актуальность приобретает вопрос рационального проектирования монтажных стыков колонн, исходя из знаний о действительном характере напряженно‑деформированного состояния колонн. Данные стыки являются одними из ключевых узлов, определяющих несущую способность, устойчивость и пространственную жесткость каркаса. Нормативные документы содержат ограниченные рекомендации по выбору типа стыка в зависимости от напряженно‑деформированного состояния колонн, что требует дополнительных исследований и расчетно‑аналитических обоснований.

Материалы и методы. В работе выполнено параметрическое исследование напряженно‑деформированного состояния основных типов монтажных стыков колонн: стык с фрезерованным торцом, сварной и болтовой стыки на накладках, фланцевое соединение. Исследование работы стыков выполнено для наиболее распространенных в практике строительства типов каркасных систем. В качестве основного критерия, определяющего применимость типа стыка, выбран относительный эксцентриситет действия продольной силы в колонне. Расчетные усилия получены на основе линейного расчета пространственных моделей каркасов в ПК ЛИРА-САПР. Анализ работы узлов выполнен компонентным методом конечных элементов в ПК IDEA Statica. Критерием оценки эффективности соединений принят коэффициент использования несущей способности элементов стыка (сварных швов, болтов, пластин), а также показатели металлоемкости и скорости монтажа.

Результаты. Установлена зависимость коэффициента использования деталей и соединений монтажных стыков относительного эксцентриситета и типа каркаса. Определены области рационального применения различных типов стыков: при m ≤ 0,1 – стык с фрезерованным торцом, при 0,1 < m ≤ 2 – сварной стык на накладках и фланцевый, при 2 < m ≤ 5 – сварной и болтовой стыки на накладках, при m > 5 – болтовой стык на накладках. Выявлена нецелесообразность использования зазора между элементами колонн в соединениях на накладках и нерациональность использования физических методов контроля монтажных стыков колонн при m ≤ 0,1.

Выводы. Разработан алгоритм выбора рационального типа монтажного стыка колонн с учетом расчетных, конструктивных, монтажных и экономических критериев. Внедрение рекомендаций позволяет оптимизировать проектные решения, снизить металлоемкость и трудоемкость монтажа.