Данная работа посвящена исследованию деформаций и распределения внутренних усилий в стальных статически-неопределимых конструкциях с учетом пластических деформаций, на основании которого разрабатывается алгоритм расчета данных конструкций для определения их резервов несущей способности с последующим применением в расчете на особые нагрузки, в частности в определении фактического предела огнестойкости конструкций. Объектом исследования данной магистерской диссертации являются стержневые статически-неопределимые стальные конструкции. Предметом исследования является метод предельного равновесия и алгоритм расчета стержневых конструкций с применением данного метода в программных комплексах. Задачи, которые были поставлены в данной работе: 1. Определение способов введения пластических шарниров в стальной статически-неопределимой конструкции, используя различные программные комплексы; 2. Расчет данной конструкции с учетом пластического шарнира, проверка результатов расчета в соответствии с аналогичной задачей, решеной кинематическим методом предельного равновесия; 3. Разработка алгоритма расчета стержневых статически-неопределимых конструкций методом предельного равновесия в программном комплексе; 4. Выбор практического примера и расчет конструкции в соответствии с алгоритмом, полученным в ходе исследования; 5. Применение результатов расчета практического примера для определения предела огнестойкости конструкции; 6. Формирование нескольких расчётных схем для конструкции, выбранной в практическом примере. Расчет данных конструкций на экстремальные климатические нагрузки в соответствии с разработанным алгоритмом. Практическая значимость работы состоит в получении алгоритма расчета статически-неопределимых стальных конструкций с учетом возникновения пластического состояния в ее элементах, что позволит учитывать резервы несущей способности конструкций при их расчете на особые нагрузки и воздействия. В ходе исследования были получены следующие результаты: 1. Сформированы критерии и способы задания пластического шарнира в программном комплексе Ansys и SCAD; 2. Проанализирована работа стали с учетом нелинейных эффектов от действия в конструкции шарнира пластичности; 3. Разработан алгоритм расчета статически-неопределимой стержневой конструкции для определения истинного запаса прочности в программном комплексе SCAD; 4. В соответствии с данным алгоритмом была рассчитана статически-неопределимая рамы на особые нагрузки в условиях нескольких расчётных аварийных ситуаций, определен предел огнестойкости данной рамы.

The current work is dedicated to the analysis of deformations and the distribution of internal force in steel statically indeterminate constructions taking into account plastic deformations, on the basis of which an algorithm is developed for calculating these structures to determine their reserves of bearing capacity with subsequent employment in the design for super loads, in particular for fire grading constructions. The object of this research is the bar statically indeterminate steel constructions. The subject of this research is the limit equilibrium method and the algorithm for calculating bar systems using this method in software package. The tasks that were set in this work: 1. Finding of the methods of introducing plastic hinges in steel statically indeterminate constructions using different software systems; 2. The calculation of this design, taking into account plastic hinge, verification the calculation results in accordance with a similar task calculating by kinematic method of limit equilibrium; 3. Development of an algorithm for calculating bar statically indeterminate constructions by the method of limit equilibrium in a software package; 4. The select of a practical example and the design calculation in accordance with the algorithm obtained in this research; 5. Application of the calculation results of a practical example to determine degree of fire resistance; 6. The formation of some design models for the construction of practical example. Design for extreme climatic loading of these constructions in accordance with the developed algorithm. The practical significance comes from obtaining an algorithm for calculating statically indeterminate steel structures taking into account the forming of a plastic state in its elements, it will allow taking into account the reserves of the bearing capacity of constructions when it is calculated for super loads and effects. The following results were obtained in the course of the research: 1. The criteria and methods for introducing a plastic hinge in the Ansys and SCAD software package have been formed; 2. The steel behavior is analyzed taking into account the nonlinear effects of the action of plastic hinge in the construction; 3. An algorithm for calculating a statically indeterminate bar systems to determine the objective safety factor in the SCAD software package has been developed; 4. In accordance with developed algorithm, the statically indeterminate frame was designed for super loads with the conditions of some design accident situations, and designed for fire grading construction.