Numerical Investigations of Notched C-Profile Compressed Members with Initial Imperfections

This article contains the results of numerical investigation of compressed columns made of cold-formed notched C-profile in order to find their ultimate bearing capacity. Numerical investigations of compressed member were held in two stages: investigations of stability in elastic stage in order to define the prevalent form of buckling and the corresponding value of buckling force; investigations of member postcritical behavior in non-linear position with due consideration of physical and geometrical nonlinearity as well as initial imperfections in order to discover the factors influencing bearing capacity. In order to reach the goals of our research a required number of models were made, namely: 28 models of Solid section C-profile (SCP) and 28 models of Notched C-profile (NCP), totally 56 models with the length from 1 000 mm up to 4 000 mm, cross section height h 150 and 200 mm, thickness t 1.5 and 2.0 mm. Numerical investigations were held with the help of software package PLM Femap 10.1 Nastran. Compressed members of solid section C-profile are the most sensitive to initial imperfections, members of notched Cprofile have big postcritical reserve. Аннотация. Холодногнутый просечной С-профиль применяется в наружных стенах при строительстве быстровозводимых энергоэффективных зданий на основе стального холодногнутого тонкостенного оцинкованного профиля. Авторами были проведены численные исследования сжатых стоек из холодногнутого просечного С-профиля с целью определения их предельной несущей способности. Численные исследования были выполнены в два этапа: исследования устойчивости сжатых стоек в упругой стадии с целью определения преобладающей формы потери устойчивости и соответствующей величины критической силы; исследования закритической работы стоек в нелинейной постановке с учетом физической и геометрической нелинейности и с учетом начальных несовершенств в целях выявить факторы, влияющие на несущую способность. В рамках исследования было создано 28 моделей из сплошного С-профиля и 28 моделей из просечного Спрофиля, в итоге было создано 56 моделей длиной l от 1000 мм до 4000 мм с шагом 500 мм, высотой сечения h 150 и 200 мм, толщиной t 1,5 и 2,0 мм. Численные исследования были проведены в программном комплексе PLM Femap 10.1 Nastran. По результатам были получены определенные зависимости и определена степень чувствительности стоек к начальным несовершенствам. Стойки из сплошного С-профиля более чувствительны к начальным несовершенствам. Стойки из просечного С-профиля обладают определенным закритическим резервом.