Архив. Номер 3 за 2015 год
УДК: 624.044.3 DOI:
К ВОПРОСУ О ПРАВОМЕРНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КОНЦЕПЦИЙ ЛИНЕЙНО УПРУГОЙ МЕХАНИКИ РАЗРУШЕНИЯ ПРИ ПРОГНОЗИРОВАНИИ РАЗВИТИЯ УСТАЛОСТИ ТРЕЩИН
О.В. ЕМЕЛЬЯНОВ, к.т.н., проф. (ФГБОУ ВПО "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова")
Страница: 2
В настоящее время прогнозирование распространения усталостной трещины основано на концепции силового параметра механики разрушения - КИН, полученного при анализе упругих напряжений в вершине у неподвижной трещины при статическом нагружении. При распространении усталостной трещины впереди её вершины постоянно формируются монотонная и циклическая пластически деформированные области. Исследование влияния пластических деформаций, протекающих в вершине усталостной трещины при нагружении и разгрузке, на величины Кmax и ΔК в настоящей работе было выполнено МКЭ с использованием метода пластической суперпозиции. В работе представлены результаты исследований влияния пластических деформаций, протекающих в вершине усталостной трещины, на величину коэффициента интенсивности напряжений (КИН). Установленно, что размах КИН является параметром поля, включающим эффекты схемы нагружения, формы образца, размера трещины и однозначного контроля размера циклических пластических деформаций в вершине трещины.
Ключевые слова: механика разрушения, усталостная трещина, коэффициент интенсивности напряжений, монотонная пластическая зона, циклическая пластическая зона
UDC: 624.044.3 DOI:
O.V. EMELYANOV, Ph.D., Prof. (Nosov Magnitogorsk State Technical University)
ON THE QUESTION OF THE LEGALITY OF THE USE OF THE CONCEPTS OF LINEAR ELASTIC FRACTURE MECHANICS IN PREDICTING THE DEVELOPMENT OF FATIGUE CRACKS
Page: 2
Presently, the prediction of fatigue crack extension, based on the power parameter concept of fracture mechanics SIF obtained under the analysis of the elastic stresses in the apex at fixed crack under static loading. While the fatigue crack is being expanded in front of its top, the monotonic and cyclic plastically deformed areas are continually being formed. The investigations of the plastic deformation effect proceeding in the top of the fatigue crack under loading and offloading upon the value of Kmax and ΔK, in the presented paper FEM has been carried out using the method of plastic superposition. The paper presents here the investigation results of the plastic deformation influence, being preceded in the fatigue crack top, upon the value of the stress intensity factor (SIF). It was established that the total amplitude of the stress intensity factor is the parameter area, which includes the loading scheme effects, sample shapes, crack size and the identical control of the cyclic plastic deformations in the crack top.
keywords: fracture mechanics, fatigue crack, stress intensity factor, monotonic plastic zone, cyclic plastic area
УДК: 624.04 DOI:
АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ БАЛОЧНОЙ ФЕРМЫ СО СЛОЖЕННОЙ РЕШЕТКОЙ
М.Н. КИРСАНОВ, доктор физ.-мат. наук, проф. (НИУ МЭИ)
Страница: 7
Предлагается схема статически определимой плоской балочной фермы с двумя неподвижными опорами. Получено точное выражение зависимости прогиба середины пролета фермы от числа панелей при равномерном нагружении фермы по верхнему поясу. Показано, что для четного числа панелей ферма кинематически изменяема. Приведена соответствующая этому случаю схема возможных скоростей. Расчеты усилий в стержнях фермы выполнены методом вырезания узлов в пакете символьной математики Maple. Найдено обобщение решения на произвольное число панелей методом индукции. Для последовательности коэффициентов решения было получено и решено рекуррентное уравнение седьмого порядка. Найдены некоторые асимптотики и особенности решения. Выявлена характерная для ферм с крестообразной решеткой скачкообразность кривой зависимости прогиба от числа панелей.
Ключевые слова: балочная ферма, прогиб, Maple, индукция, число панелей, асимптотика
UDC: 624.04 DOI:
M.N. KIRSANOV, Dr. Sci. (Phys.-Math.), Prof. (National Research University "Moscow Power Engineering Institute")
ANALYTICAL CALCULATION OF BEAMED TRUSS WITH COMPLEX LATTICE
Page: 7
The scheme of statically determinate planar girder beam with two fixed supports is proposed. Obtained the exact expression of the dependence of deflection midspan of the farm from the number of panels under uniform loading farm on the top belt. It is shown that for an even number of panels farm kinematically changing. This occasion provides relevant scheme of possible speeds of nods. The calculations of the forces of the truss in the rods produced by the method of cutting nodes in the symbolic mathematics package Maple. Found a generalization of the solution for an arbitrary number of panels by the method of induction. For the sequence of coefficients of the solution was obtained and solved the recurrent equation of the seventh order. Found some asymptotics and singularities of the solution. The curve of the deflection depending on the number of panels is typical for truss with cross-shaped lattice.
keywords: beamed truss, deflection, Maple, induction, number of panels, asymptotics
УДК: 624.044:539.375 DOI:
НОВЫЙ ВАРИАНТ РАСЧЁТА ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ
Р.П. МОИСЕЕНКО, д.т.н., проф. (Томский государственный архитектурно-строительный университет, г. Томск)
Страница: 12
В существующих алгоритмах расчёта долговечности конструкций используются средние скорости изменения сопротивления и нагрузочного эффекта. Сопротивление и нагрузочный эффект зависят от нескольких случайных величин: предел текучести или предел прочности материалов, постоянные и временные нагрузки, геометрические размеры конструкции. Измерить скорость увеличения нагрузочного эффекта, как единой величины невозможно. Поэтому скорость увеличения нагрузочного эффекта определяется приблизительно. Предлагается нестандартный вариант расчёта долговечности конструкций, основанный на определении скорости изменения отдельных случайных величин (нормативных сопротивлений материала, нагрузок, геометрических характеристик). Преимущество нового варианта состоит в том, что статистическое определение скоростей изменения отдельных случайных величин является более простым по сравнению с определением интенсивности отказов или скорости изменения характеристик, зависящих от нескольких случайных величин. После определения средних скоростей изменения отдельных случайных величин, составляющих сопротивление или нагрузочный эффект, вычисляется средняя скорость изменения этих величин. Для этого используется период времени, в пределах которого сопротивление и нагрузочный эффект изменяются медленно.
Ключевые слова: долговечность строительных конструкций, скорость изменения случайных величин, отказ
UDC: 624.044:539.375 DOI:
R.P. MOISEENKO, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Tomsk State University of Architecture and Construction, Tomsk)
A NEW VARIANT OF CALCULATION OF DURABILITY OF STRUCTURES
Page: 12
In existing algorithms of calculation of durability of structures are used, the average rate of change of the resistance and load effect. The resistance and load effect depends on several random variables: the yield strength or the ultimate strength of the material, permanent and temporary loads, the geometric dimensions of the structure. To measure the speed of increase of the load effect, as a single magnitude is impossible. Therefore, the rate of increase of load effect is determined approximately. Proposed non-standard variant of calculation of durability of structures, based on determining the rate of change of the individual random variables (normative resistance material, loads, geometric characteristics). The advantage of the new options is that the statistical definition of rates of change of individual random variables is simpler than determining the failure rate or the rate of change of characteristics depending on several random variables. After determining average velocity change of the individual random variables that make up the resistance or load effect is calculated the average rate of change of these quantities. To do this, use the time period within which the resistance and load effect change slowly.
keywords: durability of building structures, the rate of change of random variables, failure
УДК: 539.3, 539.4 DOI:
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТИ ПОЛОГИХ ОБОЛОЧЕК ИЗ БЕТОНА НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ КРИТЕРИЕВ ПРОЧНОСТИ
А.Н. ПАНИН, А.А. СЕМЕНОВ (Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет)
Страница: 17
Проведен анализ прочности некоторых вариантов оболочечных конструкций из фибробетона на основе различных критериев прочности. Рассматриваются пологие, квадратные в плане оболочки, находящиеся под действием внешней равномерно распределенной поперечной нагрузки (гладкие и подкрепленные ортогональной сеткой ребер жесткости). Математическая модель учитывает геометрическую нелинейность, поперечные сдвиги и введение ребер жесткости по методу конструктивной анизотропии с учетом их сдвиговой и крутильной жесткости. Прочность конструкций анализируется по критериям максимальных напряжений, Мизеса-Хилла, Фишера, Кулона-Мора, и Lui-Huang-Stout. Показаны графики зависимостей "нагрузка-прогиб" и значения предельных нагрузок прочности, проводится их сравнение для гладких и подкрепленных конструкций. Результаты приводятся в безразмерных и размерных параметрах.
Ключевые слова: оболочки, прочность, критерии прочности, фибробетон, подкрепленные оболочки
UDC: 539.3, 539.4 DOI:
A.N. PANIN, A.A. SEMENOV (Saint Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering)
INVESTIGATION OF THE STRENGTH OF SHALLOW SHELLS OF FIBER-REINFORCED CONCRETE BASED ON VARIOUS CRITERIA STRENGTH
Page: 17
In this paper, an analysis of the strength of some embodiments of the fiber-reinforced concrete shell structures based on various criteria strength. Considered flat, square in plan shell under the action of external uniformly distributed transverse load (smooth and backed by an orthogonal grid ribs). The mathematical model takes into account the geometric nonlinearity, lateral shifts and the introduction of ribs on a method of structural anisotropy with regard to their shear and torsional stiffness. Structural strength is analyzed according to the criteria of maximum stress, Mises – Hill, Fischer, Coulomb – Mohr and Liu – Huang – Stout. Shows a plot of «load – deflection» and the values of ultimate loads of strength, a comparison of smooth and reinforced structures. The results are given in dimensionless and dimensional parameters.
keywords: shell, strength, strength criteria, fibrous concrete, reinforced shell
УДК: 539.3 DOI:
ТРАНСФОРМИРОВАНИЕ ПОЛОГОЙ СФЕРИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ В КРУГЛУЮ ПЛАСТИНУ
Г.Т. ТАРАБРИН, д.т.н., проф. (ВолгГТУ, г. Волгоград)
Страница: 24
Упругая пологая сферическая оболочка сжатием абсолютно жесткими штампами, перпендикулярными оси оболочки, трансформируется в круглую пластину. Рассматриваются два варианта граничных условий: края оболочки шарнирно закреплены по краю круглого отверстия в упругой бесконечной пластине и края оболочки не закреплены и свободны от внешних воздействий. Решена задача о напряженно-деформированном состоянии круглой пластины, полученной сжатием сферической оболочки штампами.
Ключевые слова: упругие пластины и оболочки
UDC: 539.3 DOI:
G.T. TARABRIN, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Volgograd State Technical University, Volgograd)
TRANSFORMATION OF A FLAT SPHERICAL SHELL INTO A CIRCULAR PLATE
Page: 24
The elastic construction received by pin-joint fastening of a flat shell in the form of a spherical segment to a round aperture in an infinite plate is exposed to transformation into a plate by axisymmetric compression of the shell by absolutely rigid stamps. Within the framework of hypotheses about geometrical and physical linearity in quadratures the problem of the theory of elasticity about stress-strain condition of the construction is solved. On the basis of calculations examples the estimation of applicability limits of the solution algorithm and adequacy of calculations results to a practical reality is given.
keywords: elastic plates and shells, strength calculations
УДК: 625.73 : 531.3 DOI:
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ ЖЁСТКОЙ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ С АСФАЛЬТОБЕТОННЫМ ПОКРЫТИЕМ
А.В. КОРОЧКИН, к.т.н., доцент кафедры «Изыскания и проектирования дорог» (МАДИ, зам. ген. директора по проектированию автомобильных дорог ОАО «Гипротрансмост», г. Москва)
Страница: 30
В статье представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по определению деформаций и напряжений от воздействия транспортных средств на дорожную одежду. Указана методика проведения численных и натурных экспериментов. Приведён принцип построения системы для оценки нагруженного состояния дорожной конструкции. Представлен также анализ формирования напряжённо – деформированного состояния в жёсткой дорожной одежде с асфальтобетонным покрытием. Определена величина динамического разрушающего воздействия на дорожную конструкцию. Получены качественные закономерности взаимодействия транспортного средства с дорожной конструкцией.
Ключевые слова: асфальтобетон, цементобетон, прочность, напряжение, прогиб
UDC: 625.73 : 531.3 DOI:
A.V. KOROCHKIN, Ph.D., Associate Professor of the Department "Surveys and Road Design" (MADI, Deputy General Director for Design of Highways of JSC "Giprotransmost", Moscow)
DETERMINATION OF STRESSES AND STRAINS OF HARD ROAD PAVEMENT WITH ASPHALT CONCRETE SURFACE
Page: 30
The article presents the results of theoretical and experimental studies on determination of strains and stresses from impact of vehicles on road pavement. The methodology of carrying out numerical and field experiments is specified. The system building principle for estimating a loaded condition of road structure is given. The analysis of stress-strain formation in hard road pavement with asphalt surfacing is also presented. The value of dynamic destructive effect on road structure is indicated. The qualitative regularities of the interaction between a vehicle and a road design are defined.
keywords: asphalt concrete, cement concrete, strength, stress, deflection
УДК: 539.384 DOI:
УСТОЙЧИВОСТЬ СТЕРЖНЯ, ВДАВЛИВАЕМОГО В ЖЁСТКИЙ ШПУР С УПРУГИМ ДНОМ
Ю.И. ДОРОГОВ, к.т.н. (филиал "МЭИ (НИУ)" в г. Волжском)
Страница: 34
Исследуется устойчивость стержня, вдавливаемого в шпур. Шпур имеет абсолютно жёсткие стенки и упругое днище, моделируемое пружиной. Предполагается, что трение между стержнем и поверхностью шпура отсутствует. Исследуется устойчивость стержня при различных условиях закрепления непогружённого конца стержня. Определены условия, при которых стержень не теряет устойчивости и полностью погружается в шпур, оставаясь прямолинейным. Найдено значение критической силы, при которой вдавливаемый стержень теряет устойчивость прямолинейной формы. Это значение зависит не только от длины и изгибной жёсткости поперечного сечения стержня, но и от жёсткости днища шпура. Установлено, что стержень, потерявший устойчивость, восстанавливает прямолинейную форму, по мере увеличения нагрузки. Выражение критической силы инвариантно по отношению к различным условиям закрепления стержня.
Ключевые слова: устойчивость стержня, шпур, формула Кардано, восстановление формы
UDC: 539.384 DOI:
Yu.I. DOROGOV, Ph.D. (branch of "MPEI (NRU)" in Volzhsky)
STABILITY OF THE COLUMN PRESSED INTO THE RIGID BLASTHOLE WITH THE ELASTIC BOTTOM
Page: 34
Stability of the column pressed into the blasthole with absolutely rigid walls and an elastic bottom is investigated. The cross-section of the column shape and the same size as the cross-section of the blasthole. The gap between a column and a surface of the blasthole is absent. The friction between a column and a surface of the blasthole is also absent. Various conditions of fixing for not shipped end of a column are considered.
keywords: buckling of the column, blasthole, the Cardano formula, reshaping
УДК: 624.04:004 DOI:
КИТАЙСКИЙ ВОЛЧОК КАК ТЕСТ ДЛЯ КОНТАКТНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ
В.Б. ЗЫЛЕВ, д.т.н., Н.А. ГРИГОРЬЕВ, к.т.н. (ПГУПС (МИИТ))
Страница: 42
Излагается численный алгоритм формирования контактных сил при взаимодействии упругих тел. По точкам взаимодействия могут появляться как нормальные, так и касательные усилия, подчиняющиеся закону Кулона. Существенную роль в модели играют фиктивные жесткости, при помощи которых корректируются контактные силы на каждом шаге интегрирования. Модель приспособлена к явной схеме интегрирования уравнений движения. Как тестовый пример рассматривается задача о движении китайского волчка на поверхности с трением. Используется собственная компьютерная программа. В численных решениях удается получить эффект переворачивания волчка и его вращение на ножке в течение нескольких секунд. Компьютерная модель волчка содержит 222 узла с сосредоточенными массами, соединенных упруго растяжимыми стержнями.
Ключевые слова: упругие тела, контактные силы, численный алгоритм, большие перемещения, явная схема интегрирования уравнений движения, экстраполяция по Адамсу, китайский волчок
UDC: 624.04:004 DOI:
V.B. ZYLEV, Dr. Sci. (Eng.), N.A. GRIGORIEV, Ph.D. (Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University (MIIT))
CHINESE SPINNING TOP AS A TEST FOR DYNAMIC CONTACT PROBLEMS
Page: 42
Outlines a numerical algorithm of formation of the contact forces in the interaction of elastic bodies. In points of interaction can appear both normal and tangential forces, obeying the Coulomb law. Significant role in the model play the fictitious rigidity by which the adjusted contact force at each integration step. The model is adapted to the explicit integration scheme of the equations of motion. As a test example we consider the problem of the motion of the Chinese spinning top on a surface with friction. We use our own computer program. In numerical solutions it is possible to obtain the effect of turning the spinning top and its rotation on the leg for a few seconds. A computer model of the spinning top contains the 222 nodes with lumped masses connected by elastic tensile rods.
keywords: elastic body contact force, numerical algorithm, large displacement, explicit integration scheme of the equations of motion, extrapolation Adams, Chinese spinning top
УДК: 624.07.534.1 DOI:
ДЕЙСТВИЕ ПОДВИЖНЫХ ИНЕРЦИОННЫХ НАГРУЗОК НА ТОНКОСТЕННЫЕ СТЕРЖНИ, МОДЕЛИРУЮЩИЕ ДВУХПУТНЫЕ СТРОЕНИЯ МОСТОВ НА ВСМ
И.И. ИВАНЧЕНКО, д.т.н., проф. (МГУПС (МИИТ))
Страница: 47
В статье предлагается численный метод исследования колебаний двухпутных пролетных строений мостов, моделируемых тонкостенными стержнями с открытыми или замкнутыми (с ответвлениями) профилями, при их взаимодействии с высокоскоростными составами. Для решения задачи используется шаговая процедура и метод узловых ускорений для учета действия на пролетные строения подвижной инерционной нагрузки. Пролетное строение рассматривается как суперэлемент при тригонометрической аппроксимации смещений. Рассматривается вертикальная динамика подвижного состава. Путь на пролетном строении заменяется упруго-вязкими элементами, каждый вагон составов моделируется механической системой с 10 степенями свободы.
Ключевые слова: колебания двухпутных мостов, подвижная нагрузка, скоростные составы, тонкостенные стержни с открытым и замкнутыми профилями, шаговые процедуры, динамические коэффициенты
UDC: 624.07.534.1 DOI:
I.I. IVANCHENKO, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Moscow State University of Railway Engineering (MIIT))
ACTION MOBILE INERTIAL LOADS ON THIN-WALLED, DOUBLETRACK STRUCTURE MODELING BRIDGES SCM
Page: 47
The article proposes numerical method for investigation of double-track bridge fluctuations, modeled by thin-walled bars profiles with open and closed (branching) profiles under their interaction with high-speed trains. To solve the problem we use the step procedure and the nodal acceleration method to account the effect of movable inertial load to superstructure. Superstructure is considered as a super element under trigonometrical approximation of displacements. Vertical dynamics of rolling stock is reviewed. A path on superstructure is replaced by elastic-viscous elements, each wagon of train is simulated by mechanical system with 10 degrees of freedom.
keywords: double-track bridge fluctuations, movable load, high-speed trains, thin-walled bars with open and closed profiles, step procedures, dynamic coefficients
УДК: 624.04:519.6 DOI:
МЕТОД КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФОРМЕ КЛАССИЧЕСКОГО СМЕШАННОГО МЕТОДА (ОСОБЕННОСТИ И ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ)
А.В. ИГНАТЬЕВ, к.т.н., доцент (Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет)
Страница: 55
Рассмотрены особенности и возможности применения развиваемого автором метода конечных элементов в форме классического смешанного метода, существенно отличающегося от известных смешанных форм МКЭ. Показываются и доказываются существующие проблемы и недостатки как в теории, так и в практике применения МКЭ в традиционной форме (в перемещениях): проблемы учета смещений конечного элемента как жесткого целого, наличия жестких или очень податливых вставок, «запирания», сгущения сетки для повышения точности решения и др., и одновременно описываются пути решения этих проблем на основе разрабатываемого автором МКЭ в форме классического смешенного метода. Преимущества последнего позволяют в дальнейшем использовать его при верификации результатов расчета с применением как известных, так и предлагаемых новых комплексов.
Ключевые слова: метод конечных элементов, классический смешанный метод, матрица откликов
UDC: 624.04:519.6 DOI:
A.V. IGNATYEV, Ph.D., Associate Professor (Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering)
FINITE ELEMENT METHOD IN THE FORM OF CLASSIC MIXED METHOD (FEATURES AND POSSIBILITIES OF APPLICATION)
Page: 55
The article presents the features and possibilities of application of finite element method in the form of classical mixed method developed by the author which significantly differs from the well-known mixed variants of finite element method. The existing problems and shortcomings in the theory and in practice of FEM application in its traditional form (displacements) are shown and proved: the problems of registration of finite element displacements as a rigid integer, the problems of presence of hard or very pliable inserts, «locking», thickening mesh to improve accuracy of a solution, etc., and simultaneously the solutions to these problems are given on the basis of finite element method in the form of classical mixed method developed by the author. The advantages of the latter allow for its further use in calculation results verification applying both known and proposed new complexes.
keywords: Finite Element Method, classical mixed method, response matrix
УДК: 519.633 DOI:
ПРЯМОЙ МЕТОД МИНИМИЗАЦИИ В ЗАДАЧАХ СТАЦИОНАРНОЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ. ДВУМЕРНАЯ ЗАДАЧА
С.И. ТРУШИН, д.т.н., проф. (МГСУ, г. Москва)
Страница: 60
Предлагается методика решения двумерных стационарных задач теплопроводности с граничными условиями I-го рода на основе прямого метода минимизации дискретного аналога функционала, представляющего собой квадратичную скалярную функцию векторного аргумента. Для ее построения производные, входящие в подынтегральное выражение функционала, заменяются конечными разностями, а интегрирование - суммированием. Экстремум полученной функции определяется с помощью метода сопряженных градиентов Флетчера-Ривса с использованием одномерного поиска по алгоритму Дэвиса-Свенна-Кэмпи. Для оценки достоверности предложенной методики решены две тестовые задачи. Данный алгоритм позволяет найти минимум квадратичной функции за количество шагов равное размерности задачи. Он не требует вычислять матрицу вторых производных, создавать большой по объему массив для ее хранения и решать систему линейных алгебраических уравнений.
Ключевые слова: стационарная задача теплопроводности, вариационное уравнение, начальные и граничные условия, функционал, уравнение теплопроводности, метод сопряженных градиентов
UDC: 519.633 DOI:
S.I. TRUSHIN, Dr. Sci. (Eng.), Prof. (Moscow State University of Civil Engineering (MGSU), Moscow)
A DIRECT METHOD OF MINIMIZATION IN PROBLEMS OF STATIONARY HEAT CONDUCTION. TWO-DIMENSIONAL PROBLEM
Page: 60
The technique of solution of stationary two-dimensional problems of heat conduction with initial and boundary conditions of the first kind based on the direct method of minimizing the discrete analogue of the functional is proposed. The discrete analogue of the functional is the quadratic scalar function of a vector argument. The derivatives included in integrand are replaced by finite differences, and the integration by summation. The extremum of the resulting function is defined by using the conjugate gradient Fletcher – Reeves method and one-dimensional search Davies – Swann – Campey process. The two test problems are solved to assess the validity of the proposed method. This algorithm allows to find the minimum of a quadratic function in the number of steps equal to the dimension of the problem. It does not require to compute the matrix of second derivatives, to create a large-dimension array for store and solve the system of linear algebraic equations.
keywords: stationary problem of heat conduction, the variational equation, initial and boundary conditions, the functionality, the equation of heat conduction, method of conjugate gradients
УДК: 624.072.2.014 DOI:
ИСПЫТАНИЕ НАТУРНЫХ УЗЛОВ КОНСТРУКЦИИ УВЕЛИЧЕНИЯ КОЗЫРЬКА ПОКРЫТИЯ БСА «ЛУЖНИКИ»
М.И. ГУКОВА, к.т.н., М.И. ФАРФЕЛЬ, к.т.н., С.В. ГУРОВ, инж., С.В. ИВАЩЕНКО, инж., Д.Ю. КОНЯШИН, инж. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко - ОАО "НИЦ "Строительство")
Страница: 63
На натурных образцах узлов новой конструкции козырька, увеличивающего покрытие при реконструкции к Чемпионату Мира по футболу в 2018 г. Большой спортивной арены «Лужники», исследована несущая способность верхних поясов консольной части при различных способах прикрепления их к узлам, опирающимся на существующие конструкции радиальных балок. Испытания проводились на двух типах узлов соединения верхнего пояса консольной части к конструкциям существующего покрытия. Первый тип представлял первоначальное решение узла на фасонке. Второй тип – это принятое проекте решение, в котором верхний пояс врезан в опорную вертикальную пластину. Испытания показали особенности действительной работы двух типов соединений. По результатам испытаний натурных узлов выдано заключение о работоспособности и рациональности принятых конструктивных решений проекта.
Ключевые слова: реконструкция, козырёк, консольная система, внутренний контур покрытия, монтаж, сварка, сварочные швы, натурные образцы, фасонки, узлы конструкций, несущая способность
UDC: 624.072.2.014 DOI:
M.I. GUKOVA, Ph.D., M.I. FARFEL, Ph.D., S.V. GUROV, Eng., S.V. IVASHCHENKO, Eng., D.Yu. KONYASHIN, Eng. (Kucherenko Central Research Institute of Building Structures - JSC "Research Center "Construction")
TESTING FULL-SCALE STRUCTURAL ASSEMBLIES INCREASING VISOR COVERING OF GSA «LUZHNIKI»
Page: 63
By full-scale samples of assemblies of the visor new structure, which increases covering of Grand sport arena «Luzhniki» under its reconstruction for the World football Championship in 2018, load-bearing capacity of cantilever top chords was investigated under different ways of attaching them to assemblies based on the existing constructions of radial beams. The tests were conducted on two types of assemblies connecting cantilever top chord to structures of the existing coating. The first type was represented by the initial decision for assembly on gusset plate. The second type was adopted under the project, where top chord was embedded in the vertical support plate. Tests have shown the peculiarities of the actual work of two assembly types. According to the full-scale assemblies’ test results the conclusion on efficiency and rationality of the adopted design decisions of the project was issued.
keywords: reconstruction, visor, cantilever system, internal circuit of coating, assembling, welding, welds, full-scale samples, gusset plate, structural assembly, load-bearing capacity
УДК: 624.074:69.024.4 DOI:
НЕСУЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДВОЙНЫХ СИСТЕМ ПЕРЕКРЕСНЫХ ФЕРМ И БАЛОК
А.С. МАРУТЯН, к.т.н., проф. (Северо-Кавказский федеральный университет, филиал в г. Пятигорске)
Страница: 70
Приведена компоновка каркасов зданий и сооружений с пространственными покрытиями из перекрестных конструкций. Показаны рациональность, эффективность и универсальность их технического решения применительно к перекрестным системам двух и трех направлений, с использованием железобетонных и металлических конструкций. Представлена стальная перекрестная конструкция в виде балок составного сечения из пятиугольных труб или сквозных балок (безраскосных ферм) из пятиугольных и квадратных труб. Сквозные балки при диагональном расположении перекрестной конструкции по расходу материала более предпочтительны. Описаны модули размерами в плане 112×112 м из двойных систем перекрестных стальных ферм и балок со светопрозрачным кровельным ограждением, представляющие собой две половины трансформируемого покрытия спортивно-концертного комплекса.
Ключевые слова: перекрестные конструкции, перекрестные фермы, перекрестные балки, модули, трансформируемое пространственное покрытие
UDC: 624.074:69.024.4 DOI:
A.S. MARUTYAN, Ph.D., Prof. (North Caucasus Federal University, branch in Pyatigorsk)
SUPPORTING STRUCTURE IN BINARY SYSTEMS CROSS FARM AND BEAMS
Page: 70
Shows the layout of the building frames and structures with spatial coatings of cross structures. Showing rationality, efficiency and flexibility of their technical solutions in relation to cross-systems of two or three directions, with the use of reinforced concrete and steel structures. Presented steel cross design in the form of composite beams section of pentagonal through pipes or beams of pentagonal and square tubes. Transverse beam in the diagonal disposition structure according to a cross-flow of material more preferred. Describes the size of the modules in terms of m 112×112 binaries steel trusses and cross beams with translucent roof railing, which are the two halves of the convertible cover sports and concert complex.
keywords: cross designs, cross-farm, cross beams, modules, transformable spatial coverage