Архив. Номер 1 за 2013 год
УДК: 624.012.045 DOI:
РАЗРУШЕНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СОСТАВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ПОТЕРИ СЦЕПЛЕНИЯ В ЗОНЕ ЗААНКЕРИВАНИЯ ПО НАКЛОННЫМ ТРЕЩИНАМ ТРЕТЬЕГО ТИПА
Х.З. БАШИРОВ, к.т.н. (МИИТ, г. Москва), К.М. ЧЕРНОВ, инж. (Юго-западный государственный университет, г. Курск)
Страница: 2
Предложена расчетная схема, позволяющая оценить разрушение железобетонных составных конструкций от потери сцепления в зоне заанкеривания по наклонным трещинам третьего типа, приведены соответствующие разрешающие уравнения и алгоритм расчета. Выявлен физический смысл уравнения, определяющего проекцию наиболее опасной косой трещины третьего типа из веера двух трещин при разрушении от потери сцепления в зоне заанкеривания.
Ключевые слова: железобетон, составные конструкции, сцепление арматуры с бетоном, зона заанкерирования, алгоритм расчета
UDC: 624.012.045 DOI:
TANGENTIAL SECTION FAILURE OF ANCHORAGE ZONE IN COMPOSITE REINFORCED CONCRETE ELEMENTS
H.Z. BASHIROV, Ph.D. (MIIT, Moscow), K.M. CHERNOV, Eng. (Southwest State University, Kursk)
Page: 2
The paper presents a calculation scheme, calculation algorithm and equations assessing tangential section failure of anchorage zone in composite reinforced concrete elements. The authors reveal the physical definition of the equation determining the projection of the most critical tangential crack of the third type at the moment of failure at anchorage zone.
keywords: reinforced concrete, composite construction, algorithm
УДК: 624.04: 624.5 DOI:
ВАНТОВО-ВИСЯЧИЕ МОСТЫ. ЧАСТЬ 2: С КРИВОЛИНЕЙНЫМИ ВАНТАМИ
А.С. ДОРОГАН, к.т.н. (Дальневосточный государственный университет путей сообщения, г. Хабаровск)
Страница: 6
В части 2 рассмотрены четыре различные схемы вантово-висячих мостов с криволинейными вантами, дается их конфигурация, проведен анализ статической работы, предложены схемы их монтажа. Используется программа «Интэл», основанная на методе граничных интегральных уравнений (МГИУ). Приведены особенности нелинейного численного моделирования вантово-висячих мостов, дается ретроспектива их развития.
Ключевые слова: распорно-безраспорные вантово-висячие мосты, МКЭ, МГИУ
UDC: 624.04: 624.5 DOI:
CABLE-STAYED SUSPENSION BRIDGES. PART 2: WITH CURVILINEAR CABLES
A.S. DOROGAN, Ph.D. (Far Eastern State Transport University, Khabarovsk)
Page: 6
Four various schemes of cable-stayed suspension bridges with curvilinear cables are offered in part 2 with their configuration. The analysis of their static work and schemes of installation are given. The program «Intel» is used and realizes in the form of BEM. The features of nonlinear numerical modelling of cable-stayed suspension bridges are resulted. The retrospective show of their development is given.
keywords: earth/self-anchored cable-stayed suspension bridges, FEM, BEM
УДК: 624.012:624.07 DOI:
ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ ПЕРЕКРЕСТНЫХ СИСТЕМ НА КРАНОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
А.С. МАРУТЯН, к.т.н., проф. (Пятигорский государственный технологический университет)
Страница: 15
Приведена методика приближенного расчета перекрестных систем на крановые воздействия, статическим эквивалентом которых является эквивалентная равномерно распределенная нагрузка с интенсивностью, определяемой из схемы загружения с размещением тележки крана с грузом в приопорной зоне контурных ферм. При определении эквивалентной нагрузки от двух подвесных кранов на одной колее необходимо и достаточно учитывать их номинальную грузоподъемность, в расчетном случае с одиночным краном — половину его номинальной грузоподъемности. Показана приемлемая сходимость результатов приближенного расчета с проектными данными перекрестных систем в составе блоков покрытий с подвесными кранами грузоподъемностью 3,2 и 5,0 т при сетке колонн 24×24 и 18×18 м.
Ключевые слова: перекрестные системы, блоки покрытий, методика приближенного расчета, крановые воздействия, эквивалентная нагрузка, производственные здания нового поколения, крановое оборудование с движением по окружности, контрольные испытания
UDC: 624.012:624.07 DOI:
APPROXIMATE CALCULATION OF CROSSED SYSTEMS UNDER CRANE INFLUENCES
A.S. MARUTYAN, Ph.D., Prof. (Pyatigorsk State Technological University)
Page: 15
The paper presents method of approximate calculation of crossed systems under crane influences. For determination of equivalent load from two underslung cranes on one track it is necessary to take into account their nominal capacity, in case of for one crane – half of its nominal capacity.
keywords: crossed systems, blocks of coverings, method of approximate calculation, crane influences, equivalent load, industrial buildings of new generation, crane equipment with circular motion, check test
УДК: 624.048 DOI:
АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ С УЧЕТОМ СИЛОВОГО И ТЕМПЕРАТУРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
С.М. ПЕТРОВ, инж. (Самарский государственный архитектурно-строительный университет)
Страница: 23
Описана методика проектирования и расчета однопролетных и многопролетных «сэндвич»-панелей с учетом силового и температурного воздействия, сдвига среднего слоя и упругой податливости опор. Рассмотрен пример расчета трехслойной панели по предложенной методике.
Ключевые слова: «сэндвич»-панель, силовое воздействие, температурное воздействие, сдвиг среднего слоя, упругая податливость опор, методика расчета
UDC: 624.048 DOI:
THE AUTOMATED DESIGN AND ANALYSIS OF THREE-LAYER PANELS WITH COUPLES OF POWER AND TEMPERATURE INFLUENCE
S.M. PETROV, Eng. (Samara State University of Architecture and Civil Engineering)
Page: 23
The procedure of a stress and strain state design and analysis of the single-span and multi-span «sandwich»-panels is described with the factors of power and temperature influence, the middle layers shift and the elastic pliability of supports. An example of calculation of the three-layer panel by the offered technique is reviewed.
keywords: «sandwich»-panel, power influence, temperature influence, middle layer shift, elastic pliability of supports, design procedure
УДК: 534.11 DOI:
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛОСКИХ ОДНОМЕРНЫХ ВОЛН СЛАБОГО РАЗРЫВА С МАССИВНОЙ ПРЕГРАДОЙ
С.В. БАКУШЕВ, д.т.н., проф. (Пензенский государственный университет архитектуры и строительства)
Страница: 29
Рассматривается постановка задачи о взаимодействии плоских одномерных упругопластических волн деформаций слабого разрыва, распространяющихся в сплошной среде, с массивной преградой. Показано, что в рассматриваемой динамической системе будут иметь место десять типов простых волн, взаимодействие которых приводит к образованию волны разгрузки и в полупространстве до массивной преграды, и в самой массивной преграде, и в подстилающем слое за массивной преградой.
Ключевые слова: одномерная деформация, плоские волны слабого разрыва, массивная преграда
UDC: 534.11 DOI:
ONE-DIMENSIONAL WAVES OF WEAK INTERACTION OF FLAT GAP WITH A MASSIVE OBSTACLE
S.V. BAKUSHEV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Penza State University of Architecture and Construction)
Page: 29
Discusses the problem of interaction of plane elastoplastic deformation of weak one-dimensional waves propagating in a continuous burst, with a massive obstacle. It is shown that the dynamic system will take place 10 types of simple waves interaction which leads to the formation of waves in half-space to the discharge and solid obstacles, and the massive hazard, and subsurface layer for a massive obstacle.
keywords: one-dimensional deformation, plane waves of weak gap, massive barrier
УДК: 624.44:539.376 DOI:
РЕШЕНИЕ ПЛОСКОЙ ЗАДАЧИ НАСЛЕДСТВЕННОЙ ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
П.П. ГАЙДЖУРОВ, д.т.н., проф., Э.Р. ИСХАКОВА, инж. (Южно-Российский государственный технический университет, г. Новочеркасск)
Страница: 40
Разработан конечноэлементный метод решения плоской задачи теории ползучести бетона с учетом старения. В качестве наследственных функций второго рода использованы выражения, базирующиеся на формулах для меры ползучести, предложенных Н.Х. Арутюняном и С.В. Александровским. Программно реализована шаговая процедура численного интегрирования, позволяющая выполнять расчеты при переменном нагружении. Решены тестовые примеры.
Ключевые слова: метод конечных элементов, плоская задача, наследственная теория старения, численное интегрирование
UDC: 624.44:539.376 DOI:
THE SOLUTION OF THE FLAT PROBLEM OF THE CREEP THEORY FOR DETERIORATE OF MATERIALS BY THE FINITE ELEMENTS METHOD
P.P. GAYDJUROV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., E.R. ISHAKOVA, Eng. (South Russian State Technical University, Novocherkassk)
Page: 40
The finite element method for the concrete creep theory plane problem solution is developed taking into account the deteriorating. The expressions based on creep measure formulae by Arutyunyan and Alexandrovsky are used as the hereditary second genre functions. Step-by-step numerical integration procedure which allows to perform the calculation under variable loading is realized. Test examples are solved.
keywords: the finite element method; plane problem; hereditary deterioration theory; numerical integration
УДК: 539.3:624.044:514.74 DOI:
РЕАЛИЗАЦИЯ СМЕШАННОГО ФУНКЦИОНАЛА В МКЭ ПРИ ТЕНЗОРНОЙ АППРОКСИМАЦИИ ИСКОМЫХ ВЕЛИЧИН
Н.А. ГУРЕЕВА, к.т.н., доц., Ю.В. КЛОЧКОВ, д.т.н., проф., А.П. НИКОЛАЕВ, д.т.н., проф. (Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия)
Страница: 45
Разработан объемный конечный элемент в форме шестигранника с узловыми неизвестными в виде компонентов вектора перемещений и компонентов тензора деформаций. Для выражения компонентов вектора перемещения внутренней точки конечного элемента и компонентов ее тензора деформаций через узловые неизвестные использовался способ интерполяции векторных и тензорных полей трилинейными функциями формы, что позволило в неявном виде учесть смещение конечного элемента как жесткого целого.
Ключевые слова: метод конечных элементов, векторная аппроксимация, тензорная аппроксимация, векторное поле, тензорное поле, смешанная формулировка, смешанный функционал, вариационный принцип, оболочка вращения, базисные векторы
UDC: 539.3:624.044:514.74 DOI:
REALIZATION MIXED FUNCTIONAL IN FEM AT TENSOR APPROXIMATIONS OF REQUIRED SIZES
N.A. GUREEVA, Ph.D., Assoc. Prof., Yu.V. KLOCHKOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., A.P. NIKOLAEV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Volgograd State Agricultural Academy)
Page: 45
The volume finite element is developed for calculation of covers of rotation in shape hexahedron with central unknown persons in a kind a component of a vector of moving and a component tensor strains. For expression the component of a vector of moving of an internal point of a finite element and its component tensor strains through central unknown persons was used a way of interpolation vector and tensor fields three linear by form functions that has allowed to consider implicitly displacement of a finite element as the rigid whole. For formation of a matrix of deformation hexahedron the variation principle in the mixed formulation was used. On an example efficiency of the offered way of approximation of required sizes as vector and tensor fields in comparison with traditional way of approximation of required sizes as scalar fields is shown.
keywords: approximation, a vector field, a tensor field, the mixed formulation, a variation principle
УДК: 539.3 DOI:
КОНЦЕНТРАЦИЯ НАПРЯЖЕНИЙ В НЕОГРАНИЧЕННОМ ТЕЛЕ С ПОДКРЕПЛЕННЫМ ОТВЕРСТИЕМ
Д.Н. НИЗОМОВ, чл.-корр. АН РТ, д.т.н., проф. (Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан), А.А. ХОДЖИБОЕВ, к.т.н. (Таджикский технический университет имени академика М.С. Осими, г. Душанбе)
Страница: 53
Исследуется напряженно-деформированное состояние контактной задачи взаимодействия обделки с массивом горных пород. Разработанные математическая модель и алгоритм расчета на основе метода граничных интегральных уравнений реализованы на примере подземных сооружениях Рогунской ГЭС. Показано, что интенсивность напряжений, возникающих в теле массива от падающих сейсмических волн значительно меньше, чем от начальных тектонических напряжений. Получены численные результаты расчета концентрации напряжений на контактных границах от воздействия сжимающих нормальных напряжений. Наибольшие сжимающие напряжения возникают на контурах кровли машинного зала. Сопоставляются результаты распределения нормальных тангенциальных напряжений и нормальных перемещений с результатами, полученными без учета подкрепления.
Ключевые слова: концентрация напряжений, крепь, тектонические напряжения, сейсмические волны, граничные элементы
UDC: 539.3 DOI:
STRESS CONCENTRATION IN UNDERGROUND STRUCTURES OF ROGUN HPP
J.N. NIZOMOV, Corresponding Member of AN RT, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Institute of Geology, Earthquake-Resistant Construction and Seismology of the Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan), A.A. HOJIBOEV, Ph.D. (Tajik Technical University named after Academician M.S. Osimi, Dushanbe)
Page: 53
We investigate the stress-strain state of the contact problem of interaction with the crepe of a massif. The developed mathematical model and algorithm based on the method of boundary equations are implemented by the example of underground structures of Rogun HPP. It is shown that the intensity of the stresses arising in the body of a massif from incident seismic waves is much smaller than from the initial tectonic stress. The numerical results of the calculation of stress concentration at the contact boundaries from the effects of compressive normal stresses are obtained. The highest compressive stresses occur on the contours of the roof turbine hall. We compare the results of the normal distribution of tangential stresses and normal displacements with those results obtained without reinforcement.
keywords: stress concentration, crepe, tectonic stress, seismic wave, boundary elements
УДК: 624.014 DOI:
ОБСЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ЗАВОДА ОАО «ТАГМЕТ»
И.И. ВЕДЯКОВ, д.т.н., проф., М.И. ГУКОВА, к.т.н., М.И. ФАРФЕЛЬ, к.т.н., Д.В. КОНДРАШОВ, инж. (ОАО «НИЦ «Строительство» - ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), С.Н. ЯРОВОЙ, к.т.н. (Харьковский ПромстройНИИпроект)
Страница: 58
Статья посвящена обследованию и экспертизе промышленной безопасности строительных конструкций цехов металлургического трубопрокатного завода ОАО «Тагмет» в г. Таганроге, проводимых в течение 17 лет сотрудниками ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. Приведены нештатные ситуации, возникавшие за это время, решения и рекомендации по их устранению. По рекомендациям, выданным ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, были выполнены работы по ремонту и усилению металлических и железобетонных конструкций, в частности: железобетонных и металлических колонн; элементов стропильных ферм; узлов стропильных и подстропильных ферм; элементов связей покрытия; железобетонных и металлических подкрановых балок; связей по подкрановым балкам; узлов тормозных конструкций подкрановых балок; железобетонных плит покрытия; наружных и внутренних стен здания и т.п.
Ключевые слова: лавинообразное разрушение, металлические и железобетонные конструкции, колонны, элементы стропильных ферм, узлы, связи, покрытия, подкрановые балки, тормозные конструкции, плиты, наружные и внутренние стены здания, элементы конструкций линий электропередач
UDC: 624.014 DOI:
INSPECTION OF STRUCTURES OF BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS OF JSC «TAGMET» MILL
I.I. VEDYAKOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., M.I. GUKOVA, Ph.D., M.I. FARFEL, Ph.D., D.V. KONDRASHOV, Eng. (JSC "Research Center "Construction" - Kucherenko Central Research Institute of Building Structures), S.N. YAROVOY, Ph.D. (Kharkiv PromstroyNIIproekt)
Page: 58
The paper is devoted to inspection and examination of industrial safety metallurgical tube-rolling mill shops structures of JSC «Tagmet» in Taganrog which was carried out during 17 years by workers of V.A. Kucherenko Central Scientific Research Institute for Building Structures. The paper presents emergencies which have occurred during this time, solutions and advices for their removal.
keywords: avalanche-like destruction, metal and ferroconcrete structures, columns, trusses elements, nodes, bonds, coverings, crane girders, braking structures, plates
УДК: 624.012 DOI:
ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСИЛИЙ В КИРПИЧНЫХ СТЕНАХ ЗДАНИЙ ПРИ ИХ УТЕПЛЕНИИ
Ю.В. ВИШНЯКОВ, к.т.н., С.А. РЫТОВ, к.т.н., Р.О. ОВЧАРЕНКО, инж. (ООО «СКиФ», г. Москва)
Страница: 65
Показано, что при утеплении наружных стен усилия в них изменяются до шести раз, а в перекрытиях и внутренних стенах всего до 2 %. Также выявлено, что конструкция применяемых в настоящее время швов недостаточна для их многолетней эксплуатации.
Ключевые слова: кирпич, стена, температура, сопротивление теплопередаче
UDC: 624.012 DOI:
CHANGING THE TEMPERATURE OF EFFORT IN THE BRICK WALLS OF THE BUILDINGS IN THEIR INSULATION
Yu.V. VISHNYAKOV, Ph.D., S.A. RYTOV, Ph.D., R.O. OVCHARENKO, Eng. (LLC "SKiF", Moscow)
Page: 65
The calculation showed that the efforts in the external walls with their insulation reduced by about the same factor, how much increase their thermal resistance. Change in the overlap of only 1/2 %. We also show that the width of expansion joints should be increased.
keywords: brick, wall temperature, thermal resistance
УДК: 539.4 DOI:
ДЕФОРМИРОВАНИЕ И РАЗРУШЕНИЕ СТЕРЖНЕВОГО ЭЛЕМЕНТА, ПОДВЕРГАЮЩЕГОСЯ ОБЕЗУГЛЕРОЖИВАНИЮ В ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СРЕДЕ
И.И. ОВЧИННИКОВ, к.т.н., доц. (Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.), И.Г. ОВЧИННИКОВ, д.т.н., проф. (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Страница: 70
Рассматривается задача расчета стержневого конструктивного элемента находящегося в условиях ползучести и подвергающегося обезуглероживанию в жидкометаллической среде. Приведены основные расчетные соотношения, предложен и реализован алгоритм расчета, исследованы факторы, влияющие на устойчивость вычислительного процесса. Показано, что рассматриваемая в работе модель деформирования и разрушения стержневого элемента может использоваться для прогнозирования поведения одномерных конструктивных элементов, подвергающихся обезуглероживанию в жидкометаллической среде.
Ключевые слова: ползучесть, накопление повреждений, жидкие металлы, расчет, долговечность, стержень
UDC: 539.4 DOI:
DEFORMATION AND FRACTURE CORE ELEMENT UNDER A DECARBURIZATION IN LIQUID METAL MEDIUM
I.I. OVCHINNIKOV, Ph.D., Assoc. Prof. (Yuri Gagarin Saratov State Technical University), I.G. OVCHINNIKOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Perm National Research Polytechnic University)
Page: 70
We consider the problem of calculating the structural element of the rod is in the creep conditions and subjected to decarburization liquid metal environment. The basic ratio calculations, proposed and implemented algorithm, investigated the factors affecting the stability of the computational process. It is shown that under consideration in the model of deformation and fracture of the rod element can be used to predict the behavior of one-dimensional structural elements subjected to decarburization of liquid metal environment.
keywords: Creep and damage accumulation, liquid metals, calculation, bar longevity
УДК: 69.059.3 DOI:
РАСЧЕТ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ, УСИЛИВАЕМЫХ ИНЫМ МАТЕРИАЛОМ
М.Н. УБАЙДУЛЛОЕВ, к.т.н., доц. (Казанский национальный исследовательский технологический университет)
Страница: 74
В статье описывается вариационный метод определения напряженно-деформированного состояния нагруженных стержневых систем, усиливаемых материалом с большими деформативными и прочностными характеристиками по сравнению с основным материалом конструкции. Излагается методика определения эффективности усиления нагруженных конструкций с учетом упругопластической работы материала.
Ключевые слова: усиление конструкций, напряженно-деформированное состояние, ремонтные напряжения, вариационный метод, упругопластические деформации
UDC: 69.059.3 DOI:
CALCULATION OF BEAMS STRUCTURES STRENGTHENED BY OTHER MATERIAL
M.N. UBAYDULLOYEV, Ph.D., Assoc. Prof. (Kazan National Research Technological University)
Page: 74
In article the variation method of calculation stress – strain state of the loaded beams structures strengthened by other material is described. The procedure is presented to determine the strengthening effectiveness on loaded beam structures with taking into account elastic/plastic works of material.
keywords: strengthening of constructions, stress – strain state, repair stress, variation method, elastic/plastic deformations
УДК: 620.1:500 DOI:
БУРЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ СКВАЖИН С ЦЕЛЬЮ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ОБВОДНЕННЫХ ГРУНТОВ МЕТОДОМ СТРУЙНОЙ ЦЕМЕНТАЦИИ
И.В. ШТЭПА, инж. (Санкт-Петербургский минерально-сырьевой университет «Горный»)
Страница: 79
Рассмотрены примеры применения струйной цементации грунтов в промышленном и гражданском строительстве. Проанализированы характерные особенности этой технологии. Выявлена и обоснована необходимость более обширного использования струйно-буровой технологии. На основе проведенного исследования автором предлагается способ по улучшению качества выполняемых работ и увеличению экономической эффективности.
Ключевые слова: грунтоцемент, сваи, цементация
UDC: 620.1:500 DOI:
DRILLING OF TECHNICAL WELLS FOR PURPOSE OF SOLIDIFICATION OF WATER-BEARING SOILS BY MEANS OF THE JET-STREAM CEMENT INJECTION METHOD
I.V. SHTEPA, Eng. (Saint Petersburg Mining University)
Page: 79
The paper considers examples of usage of soils jet-stream cement injection for industrial and civil engineering. The author analyzed peculiarities of this technology and reasoned necessity of technology use in more wide scale. On the base of carried out research the author suggests method for quality improvement of carried works and increment of economical efficiency.
keywords: soil-cement, piles, cement injection