Архив. Номер 3 за 2013 год
УДК: 539.3 DOI:
ОСОБЕННОСТИ НДС ОБОЛОЧКИ С ИЗЛОМОМ СРЕДИННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
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: 2
Рассматривается задача определения НДС оболочки с изломом срединной поверхности. Оболочка рассекается по этой линии и на ней формулируются условия сопряжения. Общее НДС составной оболочки разыскивается как состоящее из трех элементарных: безмоментного, чисто моментного и краевого эффектов. Вводятся коэффициенты интенсивности элементарных НДС. Показатели коэффициентов являются безмоментными для случая гладкой и составной оболочек при закрепленных обоих краях и моментными с повышенной интенсивностью краевого эффекта для составных консольных оболочек. Консольная оболочка с гладким меридианом безмоментна.
Ключевые слова: оболочка, условия закрепления, линия сопряжения, расчленение, безмоментность
UDC: 539.3 DOI:
STRESS-STRAIN PARTICULARITIES OF SHELL WITH PLEAT OF MEDIAN SURFACE
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: 2
A problem of determination of the stress-strain state of a shell with a pleat of medial surface is considered. The shell is cut along this line and the conjugation conditions are formulated on it. The general stress-strain state of the composed shell is searched as consisted of the three elementary ones: membrane, purely moment, end effect. The intensity coefficients of the elementary stress-strain states are introduced. These coefficients turn up membrane for the smooth and composed shell, when the both edges are clamped, and moment with heightened edge effect intensity for composed console shell. The console shell with the smooth meridian is in the membrane state.
keywords: shell, condition of clamping, conjugation line, decomposition
УДК: 539.3 DOI:
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПРОЧНОСТЬ ТРУБОБЕТОННЫХ КОЛОНН
Г.Л. КОЛМОГОРОВ, д.т.н., проф., Е.М. ПУТИЛОВА, инж., Л.С. САЙГИНА, инж. (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Страница: 6
Рассматривается напряженно-деформированное состояние трубобетонных колонн, оценивается прочность, из условия прочности оценивается предельная несущая способность.
Ключевые слова: трубобетонная колонна, напряженно-деформированное состояние, прочность, несущая способность
UDC: 539.3 DOI:
MODE OF DEFORMATION AND DURABILITY OF CONCRETE COLUMNS IN THE FORM OF PIPE
G.L. KOLMOGOROV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., E.M. PUTILOVA, Eng., L.S. SAYGINA, Eng. (Perm National Research Polytechnic University)
Page: 6
Authors consider mode of deformation of concrete columns in the form of pipe, estimate durability. Strength condition is used for estimation of ultimate bearing capacity.
keywords: concrete column in the form of pipe, mode of deformation, durability, bearing capacity
УДК: 539.376 DOI:
УРАВНЕНИЕ ИЗГИБА СТЕРЖНЯ ПРИ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОМ ЗАКОНЕ ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПОЛЗУЧЕГО МАТЕРИАЛА
С.Б. КРЫЛОВ, д.т.н., П.Д. АРЛЕНИНОВ, инж. (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, г. Москва)
Страница: 9
Приведен вывод уравнения изгиба сжато-изогнутого стержня с учетом ползучести материала и трещинообразования. Использованы уравнения теории ползучести в интегральной форме. Уравнение предназначено, в первую очередь для железобетонных конструкций, но также может применяться для стержневых конструкций из других материалов, обладающих ползучестью.
Ключевые слова: нелинейная ползучесть, продольно-поперечный изгиб, железобетонные конструкции, стержневые конструкции
UDC: 539.376 DOI:
THE EQUATION OF BENDING OF A ROD WITH A PIECEWISE-LINEAR LAW OF DEFORMATION OF THE CREEPING MATERIAL
S.B. KRYLOV, Dr. Sci. (Eng.), P.D. ARLENINOV, Eng. (Gvozdev Research Institute of Reinforced Concrete, Moscow)
Page: 9
The conclusion of the equation of bending of compressed-bent rod is given. Creep and cracking are taken into account. Equations of the theory of creep in integral form are used. The equation is intended primarily for concrete structures. But it can also be used for the structures of other materials with creep.
keywords: nonlinear creep, longitudinal and transverse bending, concrete structures, rod design
УДК: 624.04.539.519.6 DOI:
МЕТОДИКА РАСЧЕТА КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ, НАХОДЯЩИХСЯ В ЗОНЕ ОСЕДАНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ
М.П. СОН, к.т.н. (Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь)
Страница: 12
Показана методика отыскания критических деформаций для панельных зданий серии 1-468А при больших осадках и движениях земной коры.
Ключевые слова: жилые здания, осадки основания, расчетные модели, рекомендации по проектированию
UDC: 624.04.539.519.6 DOI:
CALCULATION METHOD FOR LARGE-PANEL BUILDINGS SITUATED AT ZONE OF EARTH SURFACE SUBSIDENCE
M.P. SON, Ph.D. (Perm National Research Polytechnic University, Perm)
Page: 12
The author presents method for finding of critical deformations for bearing-wall buildings of 1-468A series under large subsidences and movements of earth's crust.
keywords: residential buildings, foundation subsidences, recommendation for designing
УДК: 539.382.4 DOI:
УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕРЖНЯ С ЖЕСТКИМИ ОКОНЧАНИЯМИ
Ю.И. ДОРОГОВ, к.т.н. (Филиал МЭИ (НИУ) в г. Волжском)
Страница: 16
Решается задача об устойчивости прямолинейной формы равновесия стержня с абсолютно жесткими окончаниями. Исследуется форма изгиба упругой части оси стержня при нагрузках, превышающих критическую силу. Рассматриваются различные случаи шарнирного закрепления стержня. Установлено, что критическая сила, при которой происходит потеря устойчивости составного прямолинейного стержня, существенно зависит от длины жестких окончаний. Эта сила меньше, чем эйлерова сила, отнесенная к упругой части стержня и уменьшается по отношению к ней с увеличением длины окончаний. Критическая сила составного стержня не зависит от точки крепления опор к жестким окончаниям. После достижения нагрузкой критического значения жесткие окончания значительно поворачиваются. Этот поворот тем сильнее, чем больше длина жестких окончаний.
Ключевые слова: устойчивость, составные стержни, жесткие окончания
UDC: 539.382.4 DOI:
STABILITY OF BAR WITH FIRM ENDS
Yu.I. DOROGOV, Ph.D. (Branch of MPEI (NRU) in Volzhsky)
Page: 16
The author solves stability problem for equilibrium of bar with absolutely firm ends in rectilinear form. The author researches bend form of bar axis elastic part under loads exceeding critical load. The author considers different cases of jointed fastening of bar. It is stated that critical load at which compound rectilinear bar loses stability depends on firm ends length.
keywords: stability, compound bars, firm ends
УДК: 624.072.014.2 DOI:
К ВОПРОСУ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЛОК С ГИБКОЙ СТЕНКОЙ
А.И. ПРИТЫКИН, д.т.н. (КГТУ, Калининград)
Страница: 21
Предложен более совершенный подход к определению размеров сечения шарнирно опертых двутавровых балок с гибкой стенкой, подверженных действию распределенной нагрузки, основанный на использовании критериев жесткости, прочности и устойчивости. При оценке устойчивости рассматривается как общая, так и местная устойчивость стенки балки с помощью полученных аналитических зависимостей. При использовании критерия жесткости учитывается деформация сдвига. Приведен пример выбора размеров балки, подкрепленный расчетами методом конечных элементов.
Ключевые слова: двутавровая балка, гибкая стенка, жесткость, изгиб, сдвиг, местная и общая устойчивость, проектирование, МКЭ
UDC: 624.072.014.2 DOI:
DESIGNING PROBLEM OF BEAMS WITH FLEXIBLE WALL
A.I. PRITYKIN, Dr. Sci. (Eng.) (Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad)
Page: 21
The author suggests more absolute approach for section dimensions determination of hinged flanged beams with flexible wall which are distributedly loaded. For stability estimation the author considers both overall and local stability of beam wall with usage obtained analytical dependences.
keywords: flanged beam, flexible wall, rigidity, bend, displacement, local and overall stability, designing, finite element method
УДК: 513.8 DOI:
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН В АНИЗОТРОПНЫХ ТЕЛАХ
Г.Г. БУЛЫЧЕВ, д.физ.-мат. наук, проф. (МГТУ МИРЭА)
Страница: 27
Аппарат матричных преобразований, разработанный автором и используемый им для построения характеристической формы уравнений динамики различных сред, применяется для анализа волн напряжений, распространяющихся в произвольном направлении внутри таких сред. Строится матрица произвольного поворота девятимерного вектора, и с ее помощью определяется матрица жесткостей для напряжений и деформаций, действующих в любом направлении внутри тела. С помощью сингулярных разложений некоторых подматриц полученной матрицы жесткостей определяются величины скоростей волн напряжений и углы поворота, образуемые триэдром главных напряжений с фронтами волн.
Ключевые слова: матричные преобразования, метод пространственных характеристик, распространение волн
UDC: 513.8 DOI:
PROPAGATION OF STRESSES WAVES IN ANISOTROPIC MEDIA
G.G. BULYCHEV, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof. (Moscow State Technical University MIREA)
Page: 27
The means of matrix transformations developed by the author and used by him for build-up of the characteristic form of dynamical equations of various media, is applied to the analysis of the stresses waves, which spread in any direction in such media. The matrix of any rotational displacement of a nine-component vector is under construction, and with its help the matrix of rigidities for voltages and the strains acting in any direction in a skew field is spotted. By means of singular decompositions of some submatrixes of the gained matrix of rigidities the velocities of stresses waves and angles of turn, formed by a trihedron of principal stresses with fronts of waves, are spotted.
keywords: matrix transformations, a method of spatial characteristics, a propagation of waves
УДК: 624.042.8 DOI:
МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БОЛЬШЕПРОЛЕТНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ, ВЫЗВАННЫХ ХОДЬБОЙ ЧЕЛОВЕКА
Н.В. ДЕГТЯРЕВА, к.т.н. (Южно-Уральский государственный университет, г. Челябинск)
Страница: 33
Применение высокопрочных материалов и преднапряжения позволяет увеличить пролеты железобетонных перекрытий и сделать их более легкими. В результате ходьба человека по такому перекрытию может вызывать ощутимые колебания последнего. Рассматриваются существующие критерии ограничения колебаний и методы расчета перекрытий на нагрузки от движения человека, применяемые в России и за рубежом. Представлены рекомендации по расчету железобетонных перекрытий методом конечных элементов при ходьбе человека. Результаты расчета по упрощенным методикам и методом конечных элементов сравниваются с результатами испытаний, представленными в литературе.
Ключевые слова: колебания перекрытий, вызванные движением человека, нагрузка от ходьбы человека, демпфирование, метод конечных элементов
UDC: 624.042.8 DOI:
MODELING OF HUMAN-INDUCED VIBRATION OF LONG-SPAN FLOORS
N.V. DEGTYAREVA, Ph.D. (South Ural State University, Chelyabinsk)
Page: 33
The use of stronger materials and more efficient design methods in modern construction leads to lighter, longer-span floors, which are more susceptible to human-induced vibrations. Floor vibration criteria according to Russian and foreign design documents are presented. Finite element modeling of reinforced concrete slab vibrations due to a person walking is described. Results of the modeling are compared with test results available in literature and with results of calculations according to a simplified method.
keywords: floor vibrations, human-induced vibrations, human walking force, damping, finite element method
УДК: 699.841.624.042.7 DOI:
РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКОГО ОТРЫВА ФУНДАМЕНТНОЙ ПЛИТЫ ОТ ОСНОВАНИЯ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ. ЧАСТЬ II: ПРОСТЕЙШЕЕ СОЧЕТАНИЕ ОТРЫВА С ЗАПАЗДЫВАЮЩИМИ ЖЕСТКОСТЯМИ ОСНОВАНИЯ
А.Г. ТЯПИН, д.т.н. (ОАО «Атомэнергопроект», г. Москва)
Страница: 39
Автор использует введенную им ранее платформенную модель системы «сооружение-основание» с использованием пружин и демпферов с запаздыванием для расчета отрыва фундаментной плиты от основания при сейсмическом воздействии. Во второй публикации рассматриваются простые модели, включающие отрыв подошвы от грунтовых пружин, в сочетании с запаздывающими пружинами и демпферами, моделирующими волновые эффекты в полубесконечном инерционном основании.
Ключевые слова: взаимодействие сооружения с основанием, динамические жесткости, сейсмическая реакция, отрыв фундамента от основания
UDC: 699.841.624.042.7 DOI:
DYNAMIC ANALYSIS OF THE BASE MAT UPLIFT DURING SEISMIC EVENT. PART II: SIMPLE COMBINATION OF UPLIFT WITH TIME LAG SOIL SPRINGS AND DASHPOTS
A.G. TYAPIN, Dr. Sci. (Eng.) (JSC "Atomenergoproekt", Moscow)
Page: 39
The author uses springs and dashpots with time lag in the platform model of the soil-structure system to analyze the basement uplift during seismic event. In this second paper simple uplift models are used together with time lag springs and dashpots, modeling wave effects in half-infinite soil.
keywords: building and foundation interaction, dynamic stiffness, seismic reaction, foundation detachment from base
УДК: 69.059.4 DOI:
НАКОПЛЕНИЕ ДЕФЕКТНОСТИ И ПОВРЕЖДАЕМОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ ГЛАВНЫХ КОРПУСОВ ПРЕДПРИЯТИЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
Е.Л. АЛЕКСЕЕВА, к.т.н. (МГСУ)
Страница: 44
Изучена повреждаемость основных несущих конструкций зданий главных корпусов предприятий энергетики, установлена закономерность возникновения коррозии арматуры в железобетонных элементах перекрытия рабочих площадок, установлена зависимость коэффициента запаса несущей способности конструкций рабочих площадок от коррозии.
Ключевые слова: здания, главные корпуса, предприятия энергетики, дефекты, повреждения, несущие конструкции, техническое состояние, срок эксплуатации, оценка повреждаемости
UDC: 69.059.4 DOI:
ACCUMULATION OF DEFECTIVENESS AND DAMAGEABILITY OF BUILDING CONSTRUCTIONS OF HEAT POWER ENGINEERING ENTERPRISES' MAIN BUILDINGS
E.L. ALEKSEEVA, Ph.D. (Moscow State University of Civil Engineering)
Page: 44
An analysis of damageability of building constructions of heat power engineering enterprises' main buildings is conducted, a trend of armature corrosion incurrence in reinforced concrete elements of service platforms' overlaps is established, relationship between carrying force coefficient of service platforms' constructions and corrosion is established.
keywords: buildings, main buildings, heat power engineering enterprises, analysis, defects, damages, load carrying structures, technical condition, useful life, damageability valuation
УДК: 624.014.078.45:624.014 DOI:
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МОДЕЛЕЙ УЗЛОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ В СРЕДЕ SCAD
А.А. МАЛЯРЕНКО, ген. директор (СКАД СОФТ), А.А. СЕМЕНОВ, к.т.н., М.Н. САФИУЛЛИН, инж., И.А. ПОРЫВАЕВ, инж. (УГНТУ, г. Уфа)
Страница: 47
Приведен анализ напряженно-деформированного состояния конечноэлементных моделей трех типов узлов металлических конструкций каркасов одноэтажных зданий. Проведена сравнительная оценка полученных результатов с традиционными инженерными методами по положениям нормативных документов. Показаны преимущества применения современных программных комплексов для выявления уточненной работы узлов элементов конструкций, позволяющие использовать результаты при проектировании, оценке технического состояния и выявлении резервов несущей способности узлов металлических конструкций.
Ключевые слова: узлы металлических конструкций, шарнирное соединение, опорное ребро, оголовок колонны, база колонны, компьютерное моделирование
UDC: 624.014.078.45:624.014 DOI:
ANALYSIS OF MODE OF DEFORMATION OF METAL STRUCTURES NODES MODELS BY SCAD
A.A. MALYARENKO, General Director (SCAD SOFT), A.A. SEMENOV, Ph.D., M.N. SAFIULLIN, Eng., I.A. PORYVAEV, Eng. (Ufa State Petroleum Technological University, Ufa)
Page: 47
The paper presents an analysis of mode of deformation of finite element models of three types of metal structures nodes of one-storeyed buildings fabrics.
keywords: nodes of metal structures, hinged connection, knife edge, column head, column base, computer simulation
УДК: 539.2 DOI:
АНИЗОТРОПИЯ ДИФФУЗИИ В КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛАХ
Г.Т. ТАРАБРИН, д.т.н., проф. (ОГУ, г. Оренбург)
Страница: 57
Выводится дифференциальное уравнение нестационарной концентрации пространственной макроскопической диффузии при наличии анизотропии потоков диффундирующего вещества. Для симметричного тензора анизотропии изучены свойства матрицы этого тензора. Исследованием квадратичной формы – коэффициента направленной диффузии – на условный экстремум установлено наличие экстремумов диффузии и наличие отвечающих этим экстремумам взаимно перпендикулярных осей тензора анизотропии.
Ключевые слова: анизотропия макроскопической диффузии в твердых композитах
UDC: 539.2 DOI:
ANISOTROPY OF DIFFUSION IN COMPOSITE MATERIALS
G.T. TARABRIN, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Orenburg State University, Orenburg)
Page: 57
The stream of macroscopically diffusion is directly proportional to a gradient of concentration diffusion substances. From a condition of preservation of quantity of substance the differential equation of non-stationary concentration of spatial diffusion is received at presence of anisotropic streams diffusion substances. Algebraic properties of a matrix of symmetric tensor of anisotropic diffusion are investigated. Research on conditional extremum the square-law form having physical sense of factor of directed diffusion, establishes presence of three extremumes of diffusions and the directions adequate by it extremumes of three mutually perpendicular axes of tensor of anisotropies is found.
keywords: anisotropy of macroscopically diffusion in solid composites
УДК: 539.3;624.011 DOI:
О РАСЧЕТЕ ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ И СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ КЛЕЕНОЙ И ЦЕЛЬНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
К.П. ПЯТИКРЕСТОВСКИЙ, д.т.н. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
Страница: 62
Рассматриваются результаты сравнительных расчетов деревянных стоек, защемленных в основании и свободных на верхнем конце. Обсуждаются вопросы о правомерности проектирования стоек и других элементов по единой методике и формулам СНиП II-25-80 для расчета внецентренно-сжатых и сжато-изгибаемых элементов. Даются рекомендации по расчету для использования в новой редакции Норм проектирования деревянных конструкций.
Ключевые слова: внецентренно-сжатые и сжато-изгибаемые элементы, древесина, методика расчета, точные, приближенные и практические расчеты
UDC: 539.3;624.011 DOI:
RESEARCH OF COMPARATIVE CALCULATIONS FOR ECCENTRIC-COMPRESSED AND COMPRESSED-BENT ELEMENTS MADE OF WOOD WITH USAGE OF BUILDING REGULATIONS II-25-80 AND MATERIAL STRENGTH THEORY
K.P. PYATIKRESTOVSKY, Dr. Sci. (Eng.) (Kucherenko Central Research Institute of Building Structures)
Page: 62
The author considers results of comparative calculations of wood struts bound at foundation and free at top end. The author also considers problems of appropriateness of struts and other elements design with usage of unified method and formula of building regulations II-25-80 for calculation of eccentric-compressed and compressed-bent element. The paper presents recommendations concerning calculation for new version of building regulations for wood structures.
keywords: eccentric-compressed and compressed-bent elements, wood, calculation method, accurate, approximate and practical calculations
УДК: 624.014 DOI:
СБОРНЫЕ ПОДКРАНОВЫЕ БАЛКИ ИЗ ПРОКАТНЫХ ПРОФИЛЕЙ
К.К. НЕЖДАНОВ, д.т.н., проф., засл. изобретатель России, А.С. ЛАШТАНКИН, инж., И.Н. ГАРЬКИН, инж. (ПГУАС, г. Пенза)
Страница: 69
Предлагается новый профиль для подкрановых балок, который превосходит стандартные двутавровые профили по выносливости, долговечности и экономичности.
Ключевые слова: балка, оптимизация сечения, выносливость, ресурс, снижение материалоемкости, повышение жесткости при изгибе
UDC: 624.014 DOI:
TEAMS CRANE BEAMS OF ROLLED PROFILES
K.K. NEZHDANOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Honored Inventor of Russia, A.S. LASHTANKIN, Eng., I.N. GARKIN, Eng. (Penza State University of Architecture and Construction, Penza)
Page: 69
Propose a new profile for the crane beams, which is superior to the standard I-sections for durability, and economy.
keywords: beam, optimizing the cross section, reduction of material consumption, increase of stiffness in bending