Архив. Номер 3 за 2014 год
УДК: 624.073 DOI:
РАСЧЕТ КОЛЬЦЕВОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕМЕННОЙ ТОЛЩИНЫ ПРИ ДЕЙСТВИИ НА НЕЕ СЛОЖНЫХ НЕОСЕСИММЕТРИЧНЫХ НАГРУЗОК
Е.Б. КОРЕНЕВА, д.т.н., проф., В.Р. ГРОСМАН, инж. (НИУ–МГСУ, г. Москва)
Страница: 2
Изучается неосесимметричная деформация кольцевой ортотропной плиты радиально-переменной толщины, лежащей на упругом основании, свойства которого описываются моделью Винклера. На плиту опирается вышестоящая конструкция, представляющая собой коническую или цилиндрическую оболочку. Вышестоящая конструкция опирается на расположенную ниже плиту либо полностью вдоль окружности, не совпадающей с контуром, либо посредством опор, которые рассматриваются как точечные или такие, проекции которых в плане представляют собой дуги окружности или круговые прямоугольники. Для получения решений построены функции Коши, определены функции влияния. Используются свойства определителей Вандермонда. Решения получены в замкнутом виде.
Ключевые слова: кольцевая ортотропная плита, упругое основание, вышестоящая конструкция, точечные опоры
UDC: 624.073 DOI:
ANALYSIS OF RING FOUNDATION PLATE CONNECTED WITH THE UPPER CONSTRUCTION
E.B. KORENEVA, Dr. Sci. (Eng.), Prof., V.R. GROSMAN, Eng. (National Research University Moscow State University of Civil Engineering, Moscow)
Page: 2
Unsymmetric bending of ring orthotropic plate with radially varying thickness, resting on an elastic subgrade is under study. The properties of the subgrade are described by Winkler's model. The upper construction having a form of conic or cylindrical shell rests on the foundation plate. The following kinds of connection of the plate with the upper construction are under study: continuous circumference non-coinciding with the contour, point supports, arcs of a circle, circular rectangulars. For receiving of the solution Cauchy functions and influence functions are obtained. The properties of Wandermond's determinants are used. The results are given in the closed forms.
keywords: ring orthotropic plate, elastic basis, upper construction, point supports
УДК: 699.841 DOI:
ЭКСПРЕСС-ДИАГНОСТИКА ПРОЧНОСТИ СООРУЖЕНИЙ
В.А. КОТЛЯРЕВСКИЙ, д.т.н., проф., засл. деятель науки и техники РСФСР (НОЦ ИЭС МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Страница: 8
Изложены методы диагностики скрытых дефектов эксплуатируемых строительных объектов по изменению от проектных их частотных характеристик при вибрациях, возбуждаемых ударными, детерминированными, случайными или гармоническими воздействиями. Износ и остаточные параметры прочности устанавливают по отношению квадратов частот на границах рассматриваемого временного интервала. Особенности вибрационной диагностики строительных объектов – большая масса, крупные габариты, деформационная податливость оснований, сложность вибрационного нагружения – требуют применения специальных средств коррекции регистрируемой информации.
Ключевые слова: вибрационная диагностика, прочность, сейсмостойкость, высотные объекты, амплитудный частотный спектр, ударные воздействия, ветровые нагрузки, нестационарный процесс, прямое и обратное преобразование Фурье, метод быстрого преобразования Фурье БПФ
UDC: 699.841 DOI:
EXPRESS DIAGNOSTICS OF DURABILITY OF CONSTRUCTIONS
V.A. KOTLYAREVSKY, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Honored Scientist and Technician of the RSFSR (Research and Education Center for the Study of Extreme Situations, Bauman Moscow State Technical University)
Page: 8
Outlines the methods of diagnostics of latent defects maintained building objects by a change from the design of their characteristics if the vibration excited by shock, deterministic and random or harmonic effects. Depreciation and residual strength parameters set against the squares of the frequencies on the borders of the considered time interval. Features of vibration diagnostics of construction of objects, – a large mass, large dimensions, deformation plasticity of the grounds of the complexity of vibration loading,– require the use of special means of correction of recorded information.
keywords: vibration diagnostics, resistance, earthquake resistance, high objects, the amplitude-frequency spectrum, impact, wind loads, transient, direct and inverse Fourier transform method FFT fast Fourier transform
УДК: 692.115; 624.15 DOI:
УЧЕТ СДВИГОВЫХ ДЕФОРМАЦИЙ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ С УСИЛИВАЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
Н.В. КУПЧИКОВА, к.т.н., доц. (ГАОУ ВПО Астраханский инженерно-строительный институт)
Страница: 17
Показаны изменения в работе свайных фундаментов, воспринимающих горизонтальную сосредоточенную нагрузку в линейно-деформируемом основании с учетом сдвиговых деформаций и без них. Выполнен сравнительный анализ работы базовой модели сваи и сваи с совместными уширениями на верху и на конце при горизонтальном нагружении в линейно-деформируемом основании с учетом сдвига и без него. Результаты теоретических и экспериментальных исследований подтверждены с помощью численного изучения на основе решения методом конечных элементов в системе препостпроцессора FEMAP с решателем NE/NASTRAN.
Ключевые слова: свая, грунт, линейно-деформируемое основание, горизонтальное нагружение, сдвиговые деформации, эксперимент, свайный фундамент с концевыми и поверхностными уширениями
UDC: 692.115; 624.15 DOI:
ACCOUNTING FOR SHEAR DEFORMATION PILE FOUNDATIONS WITH REINFORCING ELEMENTS
N.V. KUPCHIKOVA, Ph.D., Assoc. Prof. (Astrakhan State University of Civil Engineering)
Page: 17
The studies show changes in the pile foundations, perceiving a horizontal concentrated load in a linearly deformable foundation considering shear deformation without them. A comparative analysis of the basic model piles and piles with a broadening of the joint at the top and at the end with a horizontal loading in linearly deformable foundation, taking into account the shift without it. The results of theoretical and experimental studies are confirmed by numerical study based on the finite element solution in the system pre-post-processor FEMAP solver NE/NASTRAN.
keywords: pile, soil, linearly deformable base, horizontal loading, shear deformation experiment, the pile foundation and surface terminated broadenings
УДК: 624.94:691.8.97 DOI:
ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛИЙ В МЕРИДИОНАЛЬНЫХ СТЕРЖНЯХ ПОЛОГИХ СЕТЧАТЫХ КУПОЛОВ
И.А. ТАСКИН, инж. (Уральский государственный университет путей сообщения, г. Екатеринбург)
Страница: 23
Рассмотрен математический подход к изучению усилий в меридиональных ребрах пологих сетчатых куполов из клееной армированной древесины разных конструктивных решений (численный эксперимент). Разработан и смоделирован факторный эксперимент типа 34, при котором изучались внутренние усилия в стержнях купола от воздействия трех видов нагрузки – снеговой симметричной и несимметричной, сосредоточенной. Изучалось влияние следующих факторов: размеры треугольных ячеек, размеры поперечного сечения основных ребер, толщина настила, угол между вертикальной осью купола и ребром. В результате эксперимента были получены полиномы первого порядка для величины внутренних усилий в меридиональных ребрах в зависимости от вида нагрузки, с учетом вышеперечисленных факторов. В процессе исследования были использованы программные комплексы Лира 9.6 R5, Statistika 6.0.
Ключевые слова: пологие сетчатые купола, армированная древесина, усилия в ребрах, настил, численные методы, математический эксперимент, полиномы
UDC: 624.94:691.8.97 DOI:
SEARCH OF INTERNAL FORCES IN RIBS OF FLAT RETICULAR DOMES OF DIFFERENT CONSTRUCTION SOLUTIONS
I.A. TASKIN, Eng. (Ural State University of Railway Transport, Yekaterinburg)
Page: 23
Mathematical approach was considered in order to study forces in meridian ribs of flat reticular domes made of glued armored wood of different construction solutions (numerical experiment). Factorial experiment of 34 type was developed and modeled, while internal forces were studied in ribs of the dome during three types of stress – symmetrical snowload, non-symmetrical snowload and focused. The following factors were taken into consideration: dimensions of triangular meshes, dimensions of main ribs' cross-section, thickness of covering, angle between vertical axis of the dome and a rib. As a result of the experiment the first-order polynomials were obtained for the value of internal in meridian ribs depending on stress type, taking into account the factors mentioned above. During the research process we used programming systems Lira 9.6 R5, Statistika 6.0.
keywords: flat reticular domes, armored wood, forces in ribs, covering, numerical methods, mathematical experiment, polynomial
УДК: 539.3; 624.011 DOI:
ЭКСПОЗИЦИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ
В.М. БОНДАРЕНКО, д.т.н., проф., акад. РААСН (НИИСФ, РААСН)
Страница: 27
Решается задача экспозиции устойчивости железобетонных конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах при неубывающем во времени нагружении. Учтено, что уравнения силового сопротивления материалов включают неравновесные факторы и приняты в квазилинейной форме. Выражения для определения экспозиции устойчивости выводятся для расчетных стадий фильтрационной коррозии бетона и кольматационной коррозии бетона.
Ключевые слова: экспозиция устойчивости, неравновесные факторы, железобетонные конструкции, коррозия бетона, агрессивные среды
UDC: 539.3; 624.011 DOI:
EXPOSURE OF STABILITY OF FERROCONCRETE COLUMNS OPERATED IN CORROSIVE MEDIUM
V.M. BONDARENKO, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Academician of RAACS (Research Institute of Building Physics, Russian Academy of Architecture and Construction Sciences)
Page: 27
The author solves problem of exposure of stability of ferroconcrete structures operated in corrosive mediums under nondecreasing load in time. It was considered that equations of materials force resistance include nonequilibrium factors and were accepted in quasi-linear form. Formulas for determination of stability exposure are deduced for calculating stages of filtration corrosion of concrete and colmatation corrosion of concrete.
keywords: exposure of stability, nonequilibrium factors, ferroconcrete structures, concrete corrosion, corrosive mediums
УДК: 539.3:534.1 DOI:
ВЛИЯНИЕ ПРИСОЕДИНЕННОГО ТЕЛА НА ЧАСТОТЫ И ФОРМЫ СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК
С.В. СЕРЁГИН, инж. (ФГБОУ ВПО «КнАГТУ», г. Комсомольск-на-Амуре)
Страница: 35
Экспериментально-численным методом изучено влияние инерционных свойств присоединенного твердого тела на изгибные колебания тонких круговых цилиндрических оболочек. Исследовано напряженно-деформированное состояние (НДС) оболочечной конструкции. Выявлено, что собственные колебания таких включений значительно влияют на динамическую прочность оболочек. Представлены диапазоны, когда инерцией присоединенного тела можно пренебречь.
Ключевые слова: изгибные колебания круговой цилиндрической оболочки, присоединенное твердое тело, сосредоточенная масса, напряженно-деформированное состояние конструкции, частоты и формы свободных колебаний
UDC: 539.3:534.1 DOI:
THE INFLUENCE ATTACHED BODY ON THE FREQUENCY AND FORMS FREE VIBRATIONS CYLINDRICAL SHELLS
S.V. SEREGIN, Eng. (Komsomolsk-na-Amure State Technical University, Komsomolsk-on-Amur)
Page: 35
Thin cylindrical shell with attached rigid body widely used in construction, aircraft construction, shipbuilding and other industries of modern technology. It is known, that the dynamic asymmetry as the added mass leads to a number of specific phenomena in shell: doubling the frequency spectrum, running in the circumferential direction of the wave and other. Most theoretical studies attached to the shell at a relatively small area of the body is treated as a concentrated mass. In this paper, the finite element method (FEM) in the environment of MSC «NASTRAN» examines the effect of inertia a rigid attached body to the frequencies and forms of free vibrations thin circular cylindrical shells. Stress-strain state shell structure are investigated. Is revealed that the natural oscillations of such inclusions significantly affect the dynamic strength of shells. Show the range when inertia attached body can be neglected.
keywords: flexural vibrations of a circular cylindrical shell, the inertia of the attached body, concentrated mass, the stress-strain state of a structure, shape and frequency free vibrations
УДК: 624.072.233.5.042.8 DOI:
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ РАСЧЕТА КРУПНОПАНЕЛЬНОГО ЗДАНИЯ НА ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
И.Э. БУАДЗЕ, инж. (Технический университет Грузии), И.Ш. ГАГНИДЗЕ, к.т.н., В.С. КСЕНИДИ, инж. (МГСУ)
Страница: 39
Изложена методика расчета крупнопанельного здания с продольными несущими стенами на воздействие температуры. Методика расчета основана на общем вариационном методе В.З. Власова приведения двумерных и трехмерных задач к одномерной. Задача решается в перемещениях с применением тригонометрических рядов.
Ключевые слова: диафрагма, тригонометрические ряды, напряжения, сдвиг
UDC: 624.072.233.5.042.8 DOI:
ON PECULIARITIES OF CALCULATION OF LARGE BUILDINGS ON THE TEMPERATURE EFFECTS
I.E. BUADZE, Eng. (Technical University of Georgia), I.Sh. GAGNIDZE, Ph.D., V.S. KSENIDI, Eng. (Moscow State University of Civil Engineering)
Page: 39
This paper presents the results of the developed method of calculation of large-panel buildings on the temperature, the behavior of the extended buildings on the temperature effects.
keywords: Stiffness characteristics, diaphragms, trigonometric series, the voltage, shift
УДК: 624.04:519.63: 539.3 DOI:
РАСЧЕТ ПОДКРЕПЛЕННЫХ ПЛАСТИНОК С ПОМОЩЬЮ ВАРИАЦИОННО-РАЗНОСТНОГО МЕТОДА (ВРМ), ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ РАСЧЕТА ТОНКОСТЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
В.Н. ИВАНОВ, д.т.н., проф., И.В. КУШНАРЕНКО, инж. (РУДН, г. Москва)
Страница: 43
Проведен расчет подкрепленных пластинок с помощью ВРМ, анализируется разбиение сетки. Показано, что при шаге сетки в области ребер, составляющим одну тысячную максимального размера пластинки, можно значительно уменьшить количество узлов. Полученные результаты планируется использовать при расчете подкрепленных тонкостенных оболочек сложной формы. В математической модели ребра описываются теорией криволинейных стержней Кирхгофа-Клебша. Пластинки описываются теорией тонкостенных оболочек Кирхгофа-Лява, в которых отсутствуют тангенциальные внутренние усилия и кривизны поверхности равны нулю.
Ключевые слова: подкрепление, ребра, ребристые оболочки, ребристые пластинки, формообразование, численные методы, вариационно-разностный метод
UDC: 624.04:519.63: 539.3 DOI:
CALCULATION OF REINFORCED PLATES USING THE VARIATIONAL-DIFFERENCE METHOD (VDM) DESIGNED TO CALCULATE THE THIN-WALLED STRUCTURES
V.N. IVANOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., I.V. KUSHNARENKO, Eng. (Peoples' Friendship University of Russia, Moscow)
Page: 43
The paper deals with a calculation of reinforced plates using VDM, mesh partition is analyzed. It is shown that with a grid spacing in the neighbourhood of ribs, is one-thousandth the maximum size of the plate, it's possible to greatly reduce a number of nodes. Obtained results are planned to be used in calculating of thin-walled ribbed shells of complex shapes. Ribs are described in the mathematical model as Kirchhoff-Clebsch curvelinear rods. Plates are described by the theory of thin-walled shells Kirchhoff-Love, where tangential internal forces and curvatures are zero.
keywords: reinforcement, ribs, ribbed shells, ribbed plates, form-finding, numerical methods, variational-difference method
УДК: 624.014 DOI:
О СОВЕРШЕНСТВОВАНИИ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ СОРТАМЕНТОВ ДВУТАВРОВЫХ ПРОФИЛЕЙ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ГРАНЯМИ ПОЛОК ДЛЯ КОЛОНН И РАЗВИТИИ НОРМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОВРЕМЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ
И.И. ВЕДЯКОВ, д.т.н., проф., Д.В. КОНИН, к.т.н. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
Страница: 50
Поэтапная разработка сортамента позволит получить сортамент для колонн многоэтажных и высотных зданий, внедрение которого снизит металлоемкость и трудоемкость каркасов за счет: использования в конструкциях колонн прокатных колонн вместо сварных; упрощения конструктивного оформления узлов стыковки колонн по высоте; снижения количества типоразмеров балок перекрытий.
Ключевые слова: конструкции, колонны, балки, перекрытия
UDC: 624.014 DOI:
PERFECTING OF DOMESTIC ASSORTMENTS OF I-SHAPED CROSS-SECTIONS WITH PARALLEL EDGES OF FLANGES FOR COLUMNS AND DEVELOPMENT OF DESIGN STANDARDS OF MODERN METAL STRUCTURES
I.I. VEDYAKOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., D.V. KONIN, Ph.D. (Kucherenko Central Research Institute of Building Structures)
Page: 50
Key words: metal structures, assortment of I-shaped cross-sections, design standards.
keywords:
УДК: 69.04 DOI:
МЕТОД НАГРУЖЕНИЯ АРОЧНОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ
М.А. ЛИПЛЕНКО, инж. (НИУ–МГСУ, г. Москва)
Страница: 57
Рассматриваются распространенные методы нагружения арочных конструкций при натурных испытаниях. Приведены наиболее значимые преимущества и недостатки каждого из методов. Предложен расчетный метод, позволяющий преобразовывать неравномерные распределенные снеговые нагрузки на арочные покрытия в систему сосредоточенных сил. На основании результатов численных расчетов выполнено сравнение разработанного расчетного метода и традиционного подхода в испытаниях арочных конструкций, которое подтвердило справедливость и преимущества предложенного метода.
Ключевые слова: метод нагружения, арочная конструкция, неравномерная снеговая нагрузка
UDC: 69.04 DOI:
METHOD OF ARCHED STRUCTURE LOADING DURING TESTS
M.A. LIPLENKO, Eng. (National Research University Moscow State University of Civil Engineering, Moscow)
Page: 57
Spread methods of loading arch designs with full-scale tests are considered. Advantages and disadvantages of each method are the most important. Calculation method is allowing to transform nonuniform, distributed snow loads on arched roofs in system concentrated forces. Were compared on the basis of numerical results, the developed calculation method and the traditional approach to testing of arch designs, which confirmed the validity and advantages of the proposed method.
keywords: method of loading, arch structure, nonuniform snow load
УДК: 624.016.042 DOI:
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОЧНОСТИ СКЛЕЕННЫХ ПО ДЛИНЕ ЗАГОТОВОК ДЛЯ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Н.А. УСПЕНСКАЯ, инж., Т.Н. КАЗАКЕВИЧ, инж. (ЗАО «78 ДОК Н.М.» г. Нижний Новгород)
Страница: 62
Статья посвящена оценке производственных показателей прочности склеенных по длине на зубчатые клеевые соединения заготовок для клееных деревянных конструкций в соответствии с требованиями действующей нормативной документации. Показана необходимость привести в соответствие нормируемые показатели прочности зубчатых клеевых соединений, которые закладываются в расчете клееных деревянных конструкций, их производственным показателям, контролируемым при изготовлении конструкций производственными методами контроля.
Ключевые слова: клееные деревянные конструкции, зубчатые соединения заготовок для конструкций, прочность при изгибе
UDC: 624.016.042 DOI:
STRENGTH PRODUCTION FIGURES OF GLUED ALONG LENGTH BLANKS FOR GLUE WOOD STRUCTURES
N.A. USPENSKAYA, Eng., T.N. KAZAKEVICH, Eng. (JSC "78 DOK N.M.", Nizhny Novgorod)
Page: 62
Key words: glue wood structures, serrated joints of blanks for structures, bending strength.
keywords:
УДК: 624014 DOI:
БЫСТРОСООРУЖАЕМАЯ ПОДКРАНОВАЯ БАЛКА С ВЫСОКИМ ТЕХНИЧЕСКИМ РЕСУРСОМ ЭКСПЛУАТАЦИИ
К.К. НЕЖДАНОВ, д.т.н., проф., засл. изобр. России, Д.Х. КУРТКЕЗОВ, инж., А.А. ЛАШТАНКИН, инж. (Пензенский государственный университет архитектуры и строительства)
Страница: 67
Предполагаемое изобретение относится к стальным подкрановым балкам в цехах черной и цветной металлургии, оснащенных мостовыми кранами большой грузоподъемности интенсивно, непрерывно эксплуатирующимися с режимом работы 8К, 7К и подобным цехам. В действующих цехах черной металлургии подкрановые балки являются наиболее ответственными конструкциями, но имеют минимальный нормативный срок безопасной эксплуатации (10 лет).
Ключевые слова: высокий технический ресурс, двухпролетные c замкнутым контуром прокатные подкрановые балки, выносливость, подрельсовая зона, решение проблемы, черная металлургия, локальных колебаний напряжений, прямоугольный рельс
UDC: 624014 DOI:
INSTANT CRANE BEAM WITH HIGH OPERATING LIFE
K.K. NEZHDANOV, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Honored Inventor of Russia, D.H. KURTKEZOV, Eng., A.A. LASHTANKIN, Eng. (Penza State University of Architecture and Construction)
Page: 67
Key words: high operating life, crane rolled beams with looped circuit and central prop, persistence, rail zone, problem solving, ferrous metallurgy, rectangular rail.
keywords: