Архив. Номер 2 за 2013 год
УДК: 539.3 DOI:
К РАСЧЕТУ ГИБКИХ УПРУГИХ СТЕРЖНЕЙ
С.В. БОСАКОВ, д.т.н., проф. (РУП «Институт БелНИИС», г. Минск, Республика Беларусь)
Страница: 2
Предложены новые подходы к решению двух задач для гибких упругих стержней, рассмотренных ранее Е.П. Поповым. Рассмотренные в статье задачи сведены к нелинейным уравнениям, которые решаются численно на ЭВМ с помощью пакета компьютерной математики. Показана необходимость дальнейших теоретических исследований в области расчета геометрически нелинейных задач для стержней.
Ключевые слова: геометрическая нелинейность, стержень, эллиптические функции Якоби, нелинейные уравнения
UDC: 539.3 DOI:
FLEXIBLE ELASTIC BARS CALCULATION
S.V. BOSAKOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (RUE "Institute BelNIIS", Minsk, Republic of Belarus)
Page: 2
The author suggests new approaches to solve two problems for flexible elastic bars considered by E.P. Popov earlier. The problems were reduced to nonlinear equations which are solved by computer numerically.
keywords: geometric nonlinearity, bar, Yakobi's elliptic functions, nonlinear equation
УДК: 539.376 DOI:
ИНЖЕНЕРНЫЙ ПОДХОД К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ ОБ ИЗГИБЕ УПРУГО-ПОЛЗУЧЕГО СТЕРЖНЯ
С.Б. КРЫЛОВ, д.т.н., П.Д. АРЛЕНИНОВ, инж. (НИИЖБ им. Гвоздева, г. Москва)
Страница: 6
Дано инженерное решение задачи о продольно-поперечном изгибе железобетонных стержневых элементов с учетом ползучести и трещинообразования материала при произвольном изменении нагрузки во времени. Задача сведена к вычислению секущего модуля упругости для расчета с помощью современных программных комплексов. Получено хорошее совпадение с опытными данными.
Ключевые слова: нелинейная ползучесть, продольно-поперечный изгиб, железобетонные конструкции, стержневые конструкции
UDC: 539.376 DOI:
THE ENGINEERING APPROACH TO SOLVING THE PROBLEM OF BENDING OF ELASTIC-CREEPING ROD
S.B. KRYLOV, Dr. Sci. (Eng.), P.D. ARLENINOV, Eng. (Gvozdev Research Institute of Reinforced Concrete, Moscow)
Page: 6
Engineering solution to the problem of longitudinal-transverse bending of reinforced concrete rod elements with the creep and cracking of the material for any load change over time is given. The problem is reduced to the computation of the secant modulus of elasticity for design with the help of modern software systems. A good agreement with experimental data achieved.
keywords: nonlinear creep, longitudinal and transverse bending, concrete structures, rod design
УДК: 624.04:539:519.6 DOI:
О ПРОЕКТИРОВАНИИ КОНСТРУКЦИЙ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ ВНЕШНЕ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИ ИЗМЕНЯЕМЫХ ВНУТРЕННЕ
А.А. ПОКРОВСКИЙ, д.т.н., проф. (ПГУАС, г. Пенза)
Страница: 9
Предлагается метод замены связей применять к расчету конструкций статически неопределимых относительно опорных связей и геометрически изменяемых внутренне. Усилия в постоянных связях задаются вместо принятия их нулевыми. Такие изменения в методе позволяют регулировать распределение усилий.
Ключевые слова: метод замены связей, применение
UDC: 624.04:539:519.6 DOI:
CONSTRUCTIONS DESIGN WHICH ARE STATICALLY INDETERMINATE OUTWARDLY AND GEOMETRICALLY VARIABLE INHERENTLY
A.A. POKROVSKY, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Penza State University of Architecture and Construction, Penza)
Page: 9
The author suggests to use a method of members exchange for calculation of constructions which are statically indeterminate relative to supporting bonds and geometrically variable inherently. Efforts in fixed bonds are specified instead of accepting them equal to zero. Such changes in the method allow to regulate efforts distribution.
keywords: method of exchange of members, application
УДК: 691.32624.041.6 DOI:
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОЧНОСТЬ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ
В.И. СОЛОМИН, д.т.н., проф., академик РААСН, В.П. ХОМЯК, инж. (Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ))
Страница: 11
Разработаны алгоритм и компьютерная программа расчета сжато-изгибаемых железобетонных колонн с учетом физической и геометрической нелинейностей. Приведен анализ результатов.
Ключевые слова: железобетон, колонна, нелинейные деформации бетона и арматуры, прочность, продольный изгиб
UDC: 691.32624.041.6 DOI:
STRESS-STRAIN STATE AND STRENGTH OF REINFORCED CONCRETE COLUMN
V.I. SOLOMIN, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Academician of RAACS, V.P. KHOMYAK, Eng. (South Ural State University (SUSU))
Page: 11
The article is devoted to the designing of a reinforced concrete column taking into account non-linear deformations of concrete, reinforcement and buckling.
keywords: designing, reinforced concrete, column, non-linear deformations of concrete and reinforced, strength, buckling
УДК: 624.012.46; 624.04 DOI:
РАСЧЕТ БЛОКА ПОКРЫТИЯ С МЕЖФЕРМЕННЫМ ЭТАЖОМ ИЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ РАМ РАЗМЕРАМИ В ПЛАНЕ 18×18 М С РАЗРЕЖЕННОЙ СЕТКОЙ ПЕРЕКРЕСТНЫХ ФЕРМ
В.А. ФИЛИППОВ, к.т.н. (Тольяттинский государственный университет)
Страница: 17
Описано конструктивное решение и результаты расчета пространственного стержневого покрытия из предварительно напряженных рамных элементов с межферменным этажом.
Ключевые слова: пространственное покрытие, предварительно напряженные рамы, межферменный этаж, преимущества
UDC: 624.012.46; 624.04 DOI:
THE DIMENSIONAL REINFORCED CONCRETE MODULAR BLOCK COVER WITH THE ROOF-TRUSS FLOOR FOR THE SINGLE STOREY INDUSTRIAL AND CIVIL BUILDINGS
V.A. FILIPPOV, Ph.D. (Togliatti State University)
Page: 17
The article presents a construction of the dimensional rod cover with roof-truss floor composed of the prestressed frame elements.
keywords: dimensional cover, cross-shaped trusses, prestressed frames, roof-truss floor, advantages
УДК: 539.4 DOI:
ПОСТРОЕНИЕ КРИТЕРИЯ ПРОЧНОСТИ АНИЗОТРОПНОГО ТЕЛА
Б.Г. ХОЛОДАРЬ, к.т.н. (Брестский государственный технический университет)
Страница: 21
При оценке работоспособности элементов конструкций в зависимости от их напряженно-деформированного состояния и свойств материала используются критерии прочности. Для анизотропных тел и произвольных углов ориентации траекторий главных напряжений относительно осей анизотропии экспериментальное получение необходимого объема данных затруднительно. Альтернативный путь заключается в построении требуемых зависимостей аналитически на базе ограниченной информации. Ниже рассмотрено построение одного из таких критериев и приведены результаты его использования.
Ключевые слова: анизотропное тело, критерий прочности, текучесть, разрушение
UDC: 539.4 DOI:
CREATION OF STRENGTH CRITERION FOR ANISOTROPIC BODY
B.G. KHOLOGAR, Ph.D. (Brest State Technical University)
Page: 21
Strength criteria are often employed when estimating the operability of a design element as function of its stress-strain state and material properties. Experimentally, it is challenging to obtain sufficient data to be able to form such criteria for the anisotropic bodies with the arbitrary orientation of the principal stresses with respect to the anisotropic axes. Alternatively, one may attempt to create a criterion analytically with somewhat limited information. This is attempted below. The results of the application of the criterion are also discussed.
keywords: anisotropic body, strength criterion, yield, fracture
УДК: 539.3 DOI:
РАСЧЕТ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК ВРАЩЕНИЯ С ОПОРНЫМ КОЛЬЦОМ ПРИ ДЕЙСТВИИ СОСРЕДОТОЧЕННОЙ НАГРУЗКИ ПО ТРЕМ СХЕМАМ РАЗРУШЕНИЯ
В.В. ШУГАЕВ, д.т.н., проф. (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, Москва)
Страница: 27
Рассматривается методика расчета несущей способности пологих оболочек вращения при действии сосредоточенной нагрузки по трем возможным схемам разрушения, выявленных опытным путем: радиальной, радиально-кольцевой и локальной. Расчет ведется кинематическим методом предельного равновесия в геометрически нелинейной постановке.
Ключевые слова: оболочка вращения, несущая способность, сосредоточенная нагрузка, схема разрушения, предельное равновесие, плоскость осей вращения, стадии деформирования, критический прогиб
UDC: 539.3 DOI:
CALCULATION FOR BEARING CAPACITY OF DEPRESSED SHELL OF REVOLUTION WITH CARRIER RING UNDER INFLUENCE OF CONCENTRATED LOAD ON THREE DESTRUCTION SCHEME
V.V. SHUGAYEV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Gvozdev Research Institute of Reinforced Concrete, Moscow)
Page: 27
The author considers calculation method for bearing capacity of depressed shell of revolution under influence of concentrated load on three destruction scheme: radial, radial-circular and local. The calculation is carried out by kinematic method of limit equilibrium in geometrically nonlinear problem definition.
keywords: shell of revolution, bearing capacity, concentrated load, destruction scheme, limit equilibrium, plane of rotation axises, deformation stages, critical deflection
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)
Страница: 32
Методом граничных интегральных уравнений исследуется концентрация напряжений в задаче взаимодействия крепи с массивом пород при различных воздействиях.
Ключевые слова: неограниченное тело, контактная граница, крепь, граничный элемент, граничные уравнения, подземное сооружение
UDC: 539.3 DOI:
STRESS CONCENTRATION IN UNBOUNDED BODY WITH REINFORCED HOLE
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)
Page: 32
We investigate the problem of stress concentration in the contour of a crepe interacting with a massif under different loads by the method of boundary equations.
keywords: unbounded body, contact boundary, crepe, boundary element, boundary equations, underground structure
УДК: 5.393 DOI:
К ВОПРОСУ О РАЗРУШЕНИИ АНИЗОТРОПНЫХ ТЕЛ С ДИСЛОКАЦИЯМИ
Г.Г. БУЛЫЧЕВ, д.физ.-мат. наук, проф. (МГТУ МИРЭА)
Страница: 37
Рассматривается возможность применения авторской методики моделирования динамики и динамического разрушения микротел с дислокациями к анизотропным телам. Строится матричная форма исходных уравнений и показывается ее инвариантность относительно преобразования поворота системы координат. Далее строится характеристическая форма представления этих уравнений в системе координат, связанной с дислокациями. Исследуется вид матрицы жесткостей в исходной и повернутой системе координат. Определяются условия, при которых эти матрицы имеют одинаковый вид.
Ключевые слова: численное моделирование, метод пространственных характеристик, дислокации
UDC: 5.393 DOI:
TO A PROBLEM ABOUT DESTRUCTION OF NON-ISOTROPIC BODIES WITH DISLOCATIONS
G.G. BULYCHEV, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof. (Moscow State Technical University MIREA)
Page: 37
The possibility of application of an author's strategy for simulation of dynamics and dynamic destruction of micro bodies with dislocations to non-isotropic bodies is under consideration. The matrix form of input equations is building and its invariancy concerning transformation of turn of a coordinate system is shown. Thereupon the characteristic form of representation of these equations in coordinates connected with dislocations is constructing. The view of a matrix of rigidities in the initial and turned frame is investigated. Conditions at which these matrixes have an identical form are defined.
keywords: numerical calculation, spatial characteristics method, screw dislocation
УДК: 539.3 DOI:
МОДЕЛИ ПОВЕДЕНИЯ ДЛИННОЙ УПРУГОЙ ПОЛОСЫ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ УДАРЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УСЛОВИЙ ЗАКРЕПЛЕНИЯ КОРОТКИХ СТОРОН
Е.М. ЗВЕРЯЕВ, д.т.н., проф. (Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН), Г.И. МАКАРОВ, к.т.н., доц. (НИИОСП им. Н.С. Герсеванова, г. Москва)
Страница: 42
Рассматривается задача определения НДС тонкой длинной полосы при ударе поперечной нагрузкой или при внезапном поперечном смещении конца полосы. Локальное нагружение моделирует удар каким-либо телом по высотному зданию. Распределенная нагрузка может образоваться при взрыве около здания, тогда как быстрое смещение концов полосы моделирует сейсмическое воздействие.
Ключевые слова: полоса, балка, сосредоточенная сила, удар, волна, дельта-функция, условия закрепления
UDC: 539.3 DOI:
LONG ELASTIC STRIP COMPORTMENT MODELS UNDER TRANSVERSAL IMPACT ACTION WITH END FIXATION
Ye.M. ZVERYAYEV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Keldysh Institute of Applied Mathematics of Russian Academy of Sciences), G.I. MAKAROV, Ph.D., Assoc. Prof. (Gersevanov Research Institute of Bases and Underground Structures, Moscow)
Page: 42
A problem of determination of the stress-strain state of the thin long strips with the transverse load or sudden lateral displacement of the strip end is examined. Local loading models the shock with some body at the high-rise building. The distributed load can be formed when there is an explosion near the building, whereas the rapid displacement of the strip ends simulates earthquake impact.
keywords: strip, bar, concentrated force, shock, wave, delta-function, fixing conditions
УДК: 624.073.046.3 DOI:
НОВЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ СТЕРЖНЯ С ПЕРЕМЕННЫМИ, НЕПРЕРЫВНО РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Ю.С. КРУТИЙ, к.физ.-мат. наук, доц. (Одесская государственная академия строительства и архитектуры, Украина)
Страница: 48
Предложен новый метод исследования собственных поперечных колебаний стержня с произвольной непрерывной переменной поперечной жесткостью и произвольной непрерывной переменной погонной массой. Метод основан на точном решении дифференциального уравнения поперечных колебаний.
Ключевые слова: стержень, собственные поперечные колебания, частоты собственных колебаний, собственные формы колебаний, параметры состояния стержня
UDC: 624.073.046.3 DOI:
NEW METHOD OF RESEARCH OF CROSS SECTION FLUCTUATIONS OF A CORE WITH THE VARIABLES CONTINUOUSLY DISTRIBUTED IN PARAMETERS
Yu.S. KRUTIY, Ph.D. (Phys.-Math.), Assoc. Prof. (Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture, Ukraine)
Page: 48
The new method of research of own cross-section fluctuations of a core with any continuous variable cross-section rigidity and any continuous variable running weight is offered. The method is based on the exact decision of the differential equation of cross-section fluctuations.
keywords: core, own cross-section fluctuations, frequencies of own fluctuations, own forms of fluctuations, parameters of a status of a core
УДК: 624.074.5:624.044 DOI:
АНАЛИЗ В УПРУГО-ПЛАСТИЧЕСКОЙ ПОСТАНОВКЕ НЕСТАЦИОНАРНОЙ ДИНАМИКИ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ СИСТЕМ ТОНКОСТЕННЫХ СТЕРЖНЕЙ ЗАМКНУТОГО ПРОФИЛЯ
И.Н. СЕРПИК, д.т.н., проф., Н.С. КУРЧЕНКО, инж. (Брянская государственная инженерно-технологическая академия)
Страница: 55
Разрабатывается методика расчета переходных динамических процессов в пространственных системах стержней с замкнутым профилем поперечного сечения. Учитываются упруго-пластические свойства материала и геометрически нелинейное поведение деформируемых объектов. Физическая нелинейность описывается с помощью ассоциированного закона течения. Предлагаемые расчетные процедуры позволяют рассматривать напряженно-деформированное состояние стержней при совместном действии усилий растяжения-сжатия, косого изгиба и чистого кручения. На тестовых примерах проиллюстрирована работоспособность данного подхода.
Ключевые слова: пространственные стержневые системы, замкнутый профиль, динамика, геометрическая нелинейность, физическая нелинейность, ассоциированный закон течения
UDC: 624.074.5:624.044 DOI:
THE ELASTIC-PLASTIC ANALYSIS OF THE TRANSIENT DYNAMICS FOR SPATIAL SYSTEMS OF THIN-WALLED RODS WITH CLOSED CROSS SECTIONS
I.N. SERPIK, Dr. Sci. (Eng.), Prof., N.S. KURCHENKO, Eng. (Bryansk State Engineering and Technology Academy)
Page: 55
An algorithm for calculation of spatial systems of closed simply connected profile rods in a dynamic posing is developed. Elastic-plastic material properties and geometrically nonlinear behavior of deformed constructions are taken into account.
keywords: spatial rod systems, closed cross-section, dynamics, geometrical nonlinearity, material nonlinearity, associated flow rule
УДК: — DOI:
О НЕКОТОРЫХ МЕТОДАХ И АЛГОРИТМАХ РАСЧЕТА СИСТЕМ С ВЫКЛЮЧАЮЩИМИСЯ СВЯЗЯМИ
Ю.Т. ЧЕРНОВ, д.т.н., проф. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко), И.А. ПЕТРОВ, инж. (ФГБОУ ВПО «МГСУ»)
Страница: 61
Оцениваются некоторые методы расчета систем с выключающимися связями. Приводится алгоритм, основанный на последовательном расчете двух линейных систем. Выполнен расчет фермы с выключающейся связью как в «статическом», так и в «динамическом» (при выключении связи в процессе колебаний) вариантах. Полученные результаты сравниваются с результатами других авторов.
Ключевые слова: свободные колебания, вынужденные колебания, динамическое воздействие, эквивалентные статические силы, выключающаяся связь, прогрессирующее обрушение
UDC: — DOI:
ON SOME METHODS AND ALGORITHMS FOR CALCULATION OF SYSTEMS WITH SWITCHING OFF LINKS
Yu.T. CHERNOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Kucherenko Central Research Institute of Building Structures), I.A. PETROV, Eng. (Moscow State University of Civil Engineering)
Page: 61
There are evaluated some methods for calculation of systems with switching off links. There is given an algorithm based on successive calculation of two linear systems. There is performed calculation of truss with switching off link in both «static» and «dynamic» (when switching off link in the process of vibrations) versions. The obtained results are compared with results of other authors.
keywords: free vibrations, forced vibrations, dynamic influence, equivalent static forces, switching off link, progressive collapse
УДК: 624.0428 DOI:
МЕТОДИКА ЗАМКНУТОГО АНАЛИТИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ КОНСТРУКЦИЙ, РАБОТАЮЩИХ ПО СДВИГОВОЙ СХЕМЕ НА ПОПЕРЕЧНЫЕ НАГРУЗКИ
К.Д. ЯКСУБАЕВ, к.физ.-мат. наук, доц. (Астраханский инженерно-строительный институт), А.И. САПОЖНИКОВ, д.филос., проф. (Астраханский государственный технический университет), Д.К. ЯКСУБАЕВА, инж. (МГСУ)
Страница: 67
На примере рамы разработано аналитическое решение, описывающее горизонтальные колебания, вызванные кинематическим воздействием при сдвиговом характере ее деформирования. Получены формулы, позволяющие решить задачи без применения численных методов. Предполагается развить методику с целью совместного учета деформаций сдвига и изгиба.
Ключевые слова: рама, горизонтальные колебания, деформация сдвига, аналитическое решение, ортогональные многочлены Чебышева
UDC: 624.0428 DOI:
METHODICS OF RESERVED ANALYTICAL DEFINITION OF DEFORMATION STATE OF CONTRACTURES ALONG DISPLACEMENT ON THE CROSS FORCES
K.D. YAKSUBAYEV, Ph.D. (Phys.-Math.), Assoc. Prof. (Astrakhan Institute of Civil Engineering), A.I. SAPOZHNIKOV, Dr. of Philosophy, Prof. (Astrakhan State Technical University), D.K. YAKSUBAYEVA, Eng. (Moscow State University of Civil Engineering)
Page: 67
On the example of frame, analytical decision describing its horizontal oscillation under kinematical influence at displacement of its deformation is elaborated. Formulas allowing solving the problems without using numeral methods are got. It is supposed to develop the method due to mutual calculation of displacement's deformation and bend.
keywords: frame, horizontal oscillation, bend's deformation, analytical decision, multinomial of Chebyshev
УДК: 692.48:725.4.002.237 DOI:
МОДУЛИ ПОКРЫТИЙ И ПЕРЕКРЫТИЙ ИЗ ПЕРЕКРЕСТНЫХ ФЕРМ ТИПА «ПЯТИГОРСК»
А.С. МАРУТЯН, к.т.н., проф. (Северо-Кавказский федеральный университет, филиал в г. Пятигорске)
Страница: 75
Приведено новое техническое решение легких металлических конструкций зданий и сооружений с использованием перекрестных ферм, замаркированное после патентной экспертизы как модуль типа «Пятигорск». Обозначена область его рационального применения, совпадающая с началом ряда перекрестных систем, состоящих из 2×2 и 3×3 ячеек. Описано конструктивно-компоновочное оформление модуля, которое при сетке колонн 6×6…12×12 м повышает степень унификации и обеспечивает стабильность спроса, привлекая внимание инвесторов и заказчиков улучшенными технико-экономическими характеристиками несущих конструкций покрытий и перекрытий. Показана перспективность повышения этажности и сейсмостойкости за счет формирования гибкого верхнего этажа (ГВЭ) из блоков покрытий типа «Пятигорск» при реконструкции существующих зданий и сооружений, а также при строительстве новых объектов.
Ключевые слова: легкие металлические конструкции, перекрестные системы, замкнутые гнутосварные профили, перекрестные стальные фермы, модуль типа «Пятигорск», блок (секция) покрытия (перекрытия), реконструкция, этажность, сейсмостойкость
UDC: 692.48:725.4.002.237 DOI:
MODULES OF COVERS AND BRIDGINGS REPRESENTED BY CROSS FARMS OF «PYATIGORSK» TYPE
A.S. MARUTYAN, Ph.D., Prof. (North Caucasus Federal University, branch in Pyatigorsk)
Page: 75
The paper presents new technical solution for lightweight metal constructions of buildings and structures with usage of cross farms. The solution was patented as «Pyatigorsk» type module.
keywords: lightweight metal constructions, crossed systems, closed, bend and welded profiles, cross steel farms, «Pyatigorsk» type module, reconstruction, number of storeys, seismic stability