Архив. Номер 6 за 2025 год
УДК: 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.2.15
ОБЩАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ БАЛОК ДВУТАВРОВОГО ПОСТОЯННОГО СЕЧЕНИЯ, РАЗВИТИЕ РАСЧЕТНЫХ ПОЛОЖЕНИЙ К СП 128.13330 «АЛЮМИНИЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ»
А.Е. СВЯТОШЕНКО, к.т.н., М.И. ФАРФЕЛЬ, к.т.н., М.И. ГУКОВА, к.т.н. ГАУ НО «Управление госэкспертизы», г. Нижний Новгород; e-mail: sae-2004@yandex.ru, ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва; e-mail: farfelmi@yandex.ru, gukova.Rita@yandex.ru, НИУ МГСУ, г. Москва
Страница: 2
В работе применена теория тонкостенных упругих стержней и система дифференциальных уравнений В. З. Власова [1]. Представлен вывод формул для методики расчета изгибаемых элементов из алюминиевых сплавов на общую устойчивость по приложению «Д» норм [5] и [4]. Формулы применимы для однопролетной балки с шарнирным креплением опор. Составлено общее уравнение для расчета коэффициента устойчивости при изгибе, которое позволяет адаптировать расчётные положения приложения «Д» норм [5] к различным видам нагрузки в пролёте балки. Формулы для вычисления коэффициента устойчивости при изгибе учитывают произвольное расположение нагрузки по высоте сечения балки от нижней кромки нижнего пояса до верхней кромки верхнего пояса представлены для шестнадцати видов действия нагрузки в пролёте балки. По выводам работы [8] выполнен расчет величины критического момента, при котором в балке возникает новая форма равновесного состояния. Критический момент рассчитан в форме задачи устойчивости первого рода – потеря устойчивого положения элемента прямолинейной формы (нагрузка действует по линии центра изгиба, нейтральная ось балки прямолинейна, материал упругий). Предлагается использовать формулы таблицы 1 для совершенствования норм [5], а также для выполнения проверочных расчетов по нормам [7]. Формулы и общая структура расчёта алюминиевых балок на общую устойчивость гармонизированы с изменением № 3 к СП 16 «Стальные конструкции» [6].
Ключевые слова: критический момент, устойчивость первого рода, плоская форма изгиба, устойчивость изгибаемых элементов, однопролетные балки, общая устойчивость изгибаемых элементов, устойчивость плоской формы изгиба, изгибаемые элементы, коэффициент устойчивости при изгибе
UDC: 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.2.15
GENERAL STABILITY OF I-BEAMS OF CONSTANT SECTION, DEVELOPMENT OF DESIGN PROVISIONS TO SP 128.13330 "ALUMINUM STRUCTURES"
A.E. Svyatoshenko, M.I. Farfel, M.I. Gukova. GAU NO "State Expertise Department", Nizhniy Novgorod; e-mail: sae-2004@yandex.ru, TSNIISK named after V.A. Koucherenko, JSC "NITS "Stroitelstvo" Research Center of Construction, Moscow; e-mail: farfelmi@yandex.ru, gukovaRita@yandex.ru, Moscow State University of Civil Engineering, Moscow
Page: 2
Abstract. The paper applies the theory of thin-walled elastic rods and the system of differential equations by V. Z. Vlasov [1]. The derivation of formulas for the calculation method for bending elements made of aluminum alloys for general stability according to Appendix "D" of the standards [3] and [2] is presented. The formulas are applicable for a single-span beam with hinged support fastening. A general equation for calculating the bending stability coefficient φ_1 is compiled, which allows adapting the design provisions of Appendix "D" of the standards [3] to various types of load in the beam span. The formulas for calculating the bending stability coefficient take into account an arbitrary location of the load along the height of the beam section, from the lower edge of the lower chord to the upper edge of the upper chord are presented for sixteen types of load action in the beam span. Based on the conclusions of work [5], the calculation of the critical moment M_cr is performed, at which a new form of equilibrium state arises in the beam. The critical moment M_cr is calculated in the form of a first-order stability problem - loss of a stable position of a rectilinear element (the load acts along the line of the bending center, the neutral axis of the beam is rectilinear, the material is elastic). It is proposed to use the formulas of Table No. 1 to improve the standards [3], as well as to perform verification calculations according to the standards [4]. The formulas and the general structure of the calculation of aluminum beams for overall stability are harmonized with Amendment No. 3 to SP 16 "Steel Structures".
keywords: critical moment, stability of the first kind, flat bending, stability of bending elements, single-span beams, general stability of bending elements, stability of flat bending, bending elements, bending stability coefficient
УДК: 624.075.022 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.16.26
УСТОЙЧИВОСТЬ ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТОЙ ДВУТАВРОВОЙ КОЛОННЫ С ЛИНЕЙНО-ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ ВЫСОТОЙ СТЕНКИ В ПЛОСКОСТИ ДЕЙСТВИЯ МОМЕНТА
А.О. ИЛЬЮШЕНКОВ, АО «Территориальный проектный институт «Хабаровскпромпроект», г. Хабаровск; e-mail: revivaltree@gmail.com
Страница: 16
Настоящая статья рассматривает проблему устойчивости внецентренно-сжатого шарнирно опертого стержня двутаврового сечения с линейно-изменяющейся высотой стенки при действии изгибающего момента в плоскости наибольшей жесткости. На сегодняшний день нормы по стальному строительству СП 16.13330.2017 не содержат указаний и рекомендаций к расчёту такого стержня. Что создаёт очевидное препятствие в развитии и реализации проектов с применением рам переменной жесткости. Как и продвижение лёгких стальных каркасов для массового строительства на территории Российской Федерации.
Ключевые слова: устойчивость, двутавр, переменное сечение, продольный изгиб, внецентренное сжатие, коэффициент устойчивости
UDC: 624.075.022 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.16.26
IN-PLANE BUCKLING OF WEB-TAPERED ECCENTRICALLY LOADED I-SECTION COLUMN
A.O. Ilyushenkov, Khabarovsk Industrial Project Territorial Design Institute JSC, Khabarovsk; e-mail: revivaltree@gmail.com
Page: 16
Abstract. The current article considers in-plane buckling of web-tapered eccentrically loaded I-section column. To date, the current design code SP 16.13330.2017 does not contain directives and recommendations to calculate such a column. Which creates an obvious obstacle for the development and implementation of future projects where webtapered elements may be used. As well as the promotion of lightweight steel frames for mass construction in the territory of the Russian Federation.
keywords: stability, I-beam, variable cross-section, longitudinal bending, eccentric compression, coefficient of stability
УДК: 624.014.2: 614.841.34 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.27.32
АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЛСТК ПРИ ОГНЕВЫХ ИСПЫТАНИЯХ
Н.Н. СТОЛЯРОВ, к.т.н., инженер-конструктор, АО Северсталь Менеджмент «Перспективный инжиниринг», г. Санкт-Петербург; e-mail: nn.stoliarov@severstal.com
Страница: 27
В данной статье рассматривается проблема нормирования пределов огнестойкости легких стальных конструкций при их испытаниях. Рассмотрены случаи определения напряжённо-деформированного состояния при огневых испытаниях. Дается оценка необходимости учета всех компонентов напряжений для оценки прочности и устойчивости конструкций ЛСТК. Приведены примеры определения пределов огнестойкости ЛСТК на основе испытаний.
Ключевые слова: легкие стальные конструкции (ЛСТК), прочность, напряжения, огневые испытания
UDC: 624.014.2: 614.841.34 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.27.32
ANALYSIS OF THE STRESS-STRAIN STATE OF COLD-FORMED MEMBERS DURING FIRE TESTS
N.N. Stoliarov, Cand. Sci. (Engineering), Design engineer, AO Severstal Management "Advanced engineering", Sankt-Peterburg; e-mail: nn.stoliarov@severstal.com
Page: 27
Abstract. This article discusses the problem of regulating the fire resistance limits of cold-formed members during their testing. It examines the cases of determining the stress-strain state during fire tests. The article assesses the need to consider all stress components in order to evaluate the strength and stability of cold-formed members. It also provides examples of determining the fire resistance limits of cold-formed members based on testing.
keywords: cold-formed members, strength, stress, fire tests
УДК: 624.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.33.40
АЛГОРИТМ РАСЧЕТА СВАЙНО-ПЛИТНОГО ФУНДАМЕНТА С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В ФОРМЕ КЛАССИЧЕСКОГО СМЕШАННОГО МЕТОДА
М.И. БОЧКОВ, к.т.н., доцент, А.В. ИГНАТЬЕВ, д.т.н., доцент, Д.Г. КУЗНЕЦОВ, к.т.н., доцент, И.С. ЗАВЬЯЛОВ, ассистент, Е.А. МАКСЮТОВА, магистрант. Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ), г. Волгоград; e-mail: mbochkov@vgasu.ru, ignav@vstu.ru, d_kuznetsov@vstu.ru, stroymech@vgasu.ru
Страница: 33
В статье приводится специализированный алгоритм расчета свайно-плитного фундамента, разработанный на базе метода конечных элементов в форме классического смешанного метода. В качестве основы используется предлагаемый авторами ранее в работах алгоритм расчета систем с конструктивно-нелинейными связями, сочетающий преимущества метода конечных элементов в форме классического смешанного метода и метода компенсирующих нагрузок. Алгоритм был модифицирован путем применения редуцирования основных неизвестных с помощью их интерполяции. Выполнен расчет на действие статической нагрузки плитно-свайного фундамента под малоэтажный жилой дом с учетом конструктивно-нелинейной работы свай в грунте. Работа сваи в грунте описывается кусочной функцией, линейной на каждом участке, построенной на основе результатов испытания грунтов сваями статическими вдавливающими нагрузками. Произведено сравнение с принятым эталонным решением, выполненным с помощью программного комплекса, прошедшего верификацию РААСН. Результаты расчета показали, что разработанный алгоритм демонстрирует высокую точность расчета свайно-плитного фундамента. В свою очередь, редуцирование, использующее интерполяцию основных неизвестных, позволяет уменьшить количество уравнений разрешающей системы более чем в 3,5 раза, что уменьшает вычислительную сложность предлагаемого алгоритма, не оказывая при этом существенного влияния на точность расчета.
Ключевые слова: метод конечных элементов, классический смешанный метод, расчет плит, алгоритм редуцирования, свайно-плитный фундамент, статическое испытание свай, конструктивная нелинейность
UDC: 624.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.33.40
ALGORITHM FOR CALCULATING A PILE-SLAB FOUNDATION USING THE FINITE ELEMENT METHOD IN THE FORM OF A CLASSICAL MIXED METHOD
M.I. Bochkov, A.V. Ignatyev, D.G. Kuznetsov, I.S. Zavyalov, E.A. Maksyutova. Volgograd State Technical University, Volgograd; e-mail: mbochkov@vgasu.ru, ignav@vstu.ru, d_kuznetsov@vstu.ru, stroymech@vgasu.ru
Page: 33
Abstract. The article presents a specialized algorithm for calculating pile-slab foundations, developed based on the finite element method in the form of a classical mixed method. The foundation is built upon an algorithm previously proposed by the authors in earlier works for calculating systems with structurally nonlinear connections, which combines the advantages of the finite element method in its classical mixed form and the method of compensating loads. The algorithm has been modified through the application of reduction techniques that utilize interpolation of the primary unknowns. A calculation was performed to assess the effects of static loads on a pile-slab foundation for a low-rise residential building, taking into account the structurally nonlinear behavior of piles in the soil. The behavior of the piles in the soil is described by a piecewise function, linear on each segment, constructed based on the results of static tests of soil with piles subjected to compressive loads. A comparison was made with an accepted benchmark solution produced using a software package that has undergone verification by the Russian Academy of Architecture and Building Sciences (RAASN). The results of the calculations demonstrated that the developed algorithm exhibits high accuracy in calculating pile-slab foundations. Furthermore, the reduction technique utilizing interpolation of the primary unknowns allows for a decrease in the number of equations in the resolving system by more than 3.5 times, thereby reducing the computational complexity of the proposed algorithm without significantly affecting the accuracy of the calculations.
keywords: finite element method, classical mixed method, slab calculation, reduction algorithm, pile-slab foundation, static testing of piles, structural nonlinearity
УДК: 539.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.41.47
АНАЛИТИЧЕСКИЙ И ЧИСЛЕННЫЙ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДКРЕПЛЕННОЙ ПЛАСТИНЫ С КРАТНОЙ КРИТИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ
И.Е. МАЛЫГИНА, к.т.н., доцент, Российский университет транспорта, Москва; e-mail: malygina_i.e@mail.ru
Страница: 41
В статье проведено исследование устойчивости подкрепленной пластины с кратной критической нагрузкой, характеризующейся совпадением критических значений для местного волнообразования пластины и общей формы потери устойчивости по типу эйлерова стержня. На основе метода возмущений получены уравнения равновесных траекторий, описывающих взаимодействие мод выпучивания. Для численного анализа выделен Т-образный фрагмент бесконечно широкой пластины с параметрами. Линейный расчет в MSC Nastran выявил кососимметричные формы потери устойчивости, однако нелинейный анализ в Marc продемонстрировал их эволюцию: при нагрузке 𝑃𝑃крпр.т=22,4 kH наблюдается переход от изгибно-крутильных деформаций к симметричному продольному изгибу. Установлено, что линейный подход занижает критическую нагрузку на 12–15%, в то время как нелинейный расчет подтверждает способность пластины сохранять несущую способность вплоть до достижения предельной точки. Результаты подчеркивают необходимость учета геометрической нелинейности для корректной оценки устойчивости тонкостенных конструкций.
Ключевые слова: устойчивость равновесия, точка бифуркации, предельная точка, кривая равновесия
UDC: 539.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.41.47
ANALYTICAL AND NUMERICAL APPROACHES TO SOLVING THE STABILITY PROBLEM OF A STIFFENED PANEL WITH MULTIPLE CRITICAL LOADS
I.E. Malygina, PhD, associate Professor, Russian University of Transport (MIIT), Moscow; e-mail: malygina_i.e@mail.ru
Page: 41
Abstract. The article presents a specialized algorithm for calculating pile-slab foundations, developed based on the finite element method in the form of a classical mixed method. The foundation is built upon an algorithm previously proposed by the authors in earlier works for calculating systems with structurally nonlinear connections, which combines the advantages of the finite element method in its classical mixed form and the method of compensating loads. The algorithm has been modified through the application of reduction techniques that utilize interpolation of the primary unknowns. A calculation was performed to assess the effects of static loads on a pile-slab foundation for a low-rise residential building, taking into account the structurally nonlinear behavior of piles in the soil. The behavior of the piles in the soil is described by a piecewise function, linear on each segment, constructed based on the results of static tests of soil with piles subjected to compressive loads. A comparison was made with an accepted benchmark solution produced using a software package that has undergone verification by the Russian Academy of Architecture and Building Sciences (RAASN). The results of the calculations demonstrated that the developed algorithm exhibits high accuracy in calculating pile-slab foundations. Furthermore, the reduction technique utilizing interpolation of the primary unknowns allows for a decrease in the number of equations in the resolving system by more than 3.5 times, thereby reducing the computational complexity of the proposed algorithm without significantly affecting the accuracy of the calculations.
keywords: equilibrium stability, bifurcation point, limit point, equilibrium curve
УДК: 692.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.48.53
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ КИРПИЧНОЙ СТЕНЫ, УСИЛЕННОЙ С ДВУХ СТОРОН ЖЕЛЕЗОБЕТОНОМ, ПРИ ПРИЛОЖЕНИИ МЕСТНОЙ НАГРУЗКИ В ПРЕДЕЛАХ ПИЛЯСТРЫ
Н.С. НОВОЖИЛОВА, к.т.н., доцент, Д.Д. НОВОКРЕЩЕНОВА, магистр, помощник ГИПа. 1Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет; e-mail: nsn01@list.ru, 2ООО «Проектный институт «ПОГРАНПРОЕКТ»; e-mail: di_27@bk.ru
Страница: 48
В статье анализируется напряженное состояние кирпичной стены с пилястрой, усиленной железобетоном, с учетом ее работы на местное сжатие. Выполнено моделирование усиленного участка стены в программном комплексе ANSYS. На основании комплексного анализа результатов исследования напряженного состояния предложена методика расчета несущей способности усиленной кирпичной стены с пилястрой при местном сжатии, а также проанализировано влияние различных прочностных характеристик кладки и бетона обоймы на коэффициенты использования прочности кирпичной кладки.
Ключевые слова: кирпичные стены с пилястрами, усиление железобетонным наращиванием, моделирование в ANSYS, напряженное состояние при местном сжатии
UDC: 692.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.48.53
DETERMINATION OF THE BEARING CAPACITY OF THE BRICK WALL REINFORCED ON BOTH SIDES BY REINFORCED CONCRETE, WITH THE APPLICATION OF THE LOCAL LOAD WITHIN THE PILASTERS
N.S. Novozhilova, D.D. Novokreshchenova. 1Saint-Petersburg state university of architecture and civil engineering; e-mail: nsn01@list.ru, 2ООО "Project Institute "BORDER PROJECT"; e-mail: di_27@bk.ru
Page: 48
Abstract. The article discusses the tense state of a brick wall with a pilastra, reinforced with reinforced concrete, with local compression. Modeling the reinforced wall section in the ANSYS software complex. Based on a comprehensive analysis of the results of a study of a stress state, a methodology for calculating the bearing capacity of an enhanced brick wall with a pilastra during local compression is proposed, as well as the influence of various strength characteristics of the masonry and concrete on the coefficients of the use of brickwork.
keywords: brick walls with pilasters, reinforcement reinforced concrete building, modeling in ANSYS, tense condition during local compress
УДК: 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.54.60
АНАЛИЗ ДОЛГОВЕЧНОСТИ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ФЕРМ, СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ТЯЖЕЛЫХ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПРИМЕРЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ АГРЕССИВНЫХ СРЕД НОРИЛЬСКОГО ПРОМЫШЛЕННОГО РАЙОНА
С.В. САВЧЕНКО, техник-проектировщик, МАУ «Научно-техническое архитектурное бюро», г. Старый Оскол; e-mail: svetlana.savchenko@rambler.ru
Страница: 54
В статье представлены результаты анализа долговечности конструкций стальных ферм, в условиях коррозии. Произведен анализ используемых ферм, сечений стального проката из равнополочных уголков. Определены в условиях коррозии усилия и перемещения, расчетные сочетания усилий, произведены проверки по прочности и устойчивости (по первому предельному состоянию), по гибкости и прогибу (по второму предельному состоянию), по местной устойчивости, с целью выявить наиболее слабые элементы конструкций ферм. Определены запасы прочности с учетом работы конструкции при коррозионном воздействии. Проведены экспериментальные исследования, для выявления вида коррозии. Рассчитан потенциал долговечности стержней ферм и сварных соединений. Все расчеты произведены с учетом СП и даны выводы о прочности стальных конструкций, работающих в условиях агрессивных сред, с целью дальнейшего применения данных результатов при проектировании и использования в производстве.
Ключевые слова: долговечность, коррозия, расчет на прочность, ферма, стальные конструкции, геометрические характеристики, коэффициент запаса, запас прочности, эксперимент, микроскопический анализ, узлы, соединения, потенциал долговечности, сварной шов, равномерная коррозия, коэффициент запаса при коррозии
UDC: 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.54.60
DURABILITY ANALYSIS OF TRUSS STEEL CONSTRUCTIONS AND WELDED JOINTS WITHIN INDUSTRIAL BUILDINGS IN CORROSIVE ENVIRONMENT ASSOCIATED WITH HEAVY NONFERROUS METALS PRODUCTION IN NORILSK INDUSTRIAL REGION
S.V. Savchenko, technician designer, Municipal Autonomous Institution of Scientific and Technical Architectural Bureau, Stary Oskol; e-mail: svetlana.savchenko@rambler.ru
Page: 54
Abstract. Experimental data on steel truss durability in corrosive environment are presented. Analysis was carried out on trusses, profiles and equal angle iron in use. Experimental research was performed to identify corrosion type. Stresses, movements and calculated stress combinations under corrosion conditions were analyzed; strength and stability tests (the first limit state), flexibility and deflection tests (the second limit state) including local stability test were conducted in an effort to determine the weakest structural elements of truss. Strength reserves were identified based on structural behavior before and after corrosion attack. Life expectancy of truss bars and welded joints was evaluated. All calculations were made according to Code of Rules. Conclusions regarding strength of steel constructions in aggressive medium application are drawn. The results have potential to be implemented in design and production processes.
keywords: durability, corrosion, strength analysis, truss, steel constructions, geometry, safety factor, strength reserve, test, microscopic analysis, assembly, joints, life expectancy, weld seam, uniform corrosion, safety factor with corrosion
УДК: 69.07 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.61.71
АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ФАКТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСОВЕРШЕНСТВ ФОРМ ТРУБ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Д.В. КОНИН, к.т.н., А.Р. ОЛУРОМБИ, к.т.н., И.И. ТОМАЙЛЫ, И.Ю. КРЫЛОВ. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство»; e-mail: konden@cstroy.ru, Alexolrich@dmail.com, i.tomaily@bk.ru, АО «Объединенная металлургическая компания»; e-mail: igorkrylov@yandex.ru
Страница: 61
В данной работе исследуется влияние фактических геометрических несовершенств трубной продукции на её продольную устойчивость. На основе 9362 уникальных измерений для различных типоразмеров труб определены статистические характеристики отклонений оси от прямолинейности, неравномерности толщины стенки и внешнего диаметра при доверительной вероятности α = 0.95. Полученные данные были использованы при построении одного из трёх вариантов конечно-элементных моделей: с идеализированной геометрией, с учётом геометрических отклонений по формуле i/20+l/750, с максимальными допустимыми отклонениями согласно требованиям ГОСТ Р 58064, а также с геометрией, сформированной на основе фактических статистических распределений измеренных параметров. Результаты численного моделирования показали, что расхождение в критических нагрузках между моделями с фактическими и предельными (по ГОСТ) отклонениями составляет около 5 %. Проведенные исследования закладывают основу для дальнейшего изучения расчетных параметров труб для строительных конструкций, в том числе о допустимости применения пониженного коэффициента надёжности по материалу γm = 1,025 для труб из стали по ГОСТ 27772 при условии статистического контроля качества и учёта реальных физико-механических свойств материала в расчётах общей устойчивости.
Ключевые слова: труба, устойчивость, геометрические несовершенства, неоднородность материала, расчетный эксцентриситет
UDC: 69.07 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.61.71
ANALYSIS AND ASSESSMENT OF THE INFLUENCE OF DESIGN CHARACTERISTICS OF PIPE IMPERFECTIONS FOR STRUCTURAL APPLICATIONS
D.V. Konin, A.R. Olurombi, I.I. Tomaily, I.Yu. Krylov. TSNIISK named after V.A. Koucherenko JSC Research Center of Construction; e-mail: konden@cstroy.ru, Alexolrich@dmail.com, i.tomaily@bk.ru, United Metallurgical Company JSC; e-mail: igorkrylov@yandex.ru
Page: 61
Abstract. This paper investigates the influence of actual geometric imperfections in pipe products on their longitudinal stability in order to justify the material reliability coefficient. Based on 9362 unique measurements for various pipe sizes, the statistical characteristics of the axis deviations from straightness, unevenness of wall thickness and outer diameter were determined with a confidence probability of α = 0.95. The data obtained was used to construct three variants of finite element models: with idealized geometry, taking into account geometric deviations according to the classical formula i/20+l/750, with maximum permissible deviations according to the requirements of GOST R 58064, and with geometry formed on the basis of actual statistical distributions of measured parameters. The results of numerical modeling showed that the discrepancy in critical loads between models with actual and limit (according to GOST) deviations does not exceed 5%. It was concluded that it is permissible to use a reduced material reliability coefficient γm=1.025 for steel pipes according to GOST 27772, provided that statistical quality control is carried out and the actual physical and mechanical properties of the material are taken into account in the calculations of overall stability.
keywords: pipe, stability, geometric imperfections, material heterogeneity, calculated eccentricity
УДК: 624.35 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.72.78
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И АНАЛИТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОГИБОВ РЕГУЛЯРНОЙ ФЕРМЫ
М.Н. КИРСАНОВ, д-р физ.-мат. наук, проф., О.В. ГРИБОВА. Национальный исследовательский университет «МЭИ»; e-mail: mpei2004@yandex.ru, gribovaov@mail.ru
Страница: 72
Плоская внешне статически неопределимая решетчатая регулярная ферма с четырьмя опорами при определенном числе панелей допускает кинематическую изменяемость. Приводится соответствующая схема возможных скоростей и последовательность недопустимых чисел панелей. Для неизменяемых вариантов фермы методом индукции с применением системы компьютерной математики Maple выводится формула зависимости прогиба и сдвига подвижной опоры от числа панелей. Выявляются асимптотики решений.
Ключевые слова: ферма, Maple, индукция, число панелей, прогиб, кинематическая изменяемость, аналитическое решение, реакции опор
UDC: 624.35 DOI: 10.37538/0039-2383.2025.6.72.78
KINEMATIC ANALYSIS AND ANALYTICAL CALCULATION OF DEFLECTIONS OF A REGULAR TRUSS
M.N. Kirsanov, Dr. of Physics and Mathematics, Professor, O.V. Gribova. National Research University "MPEI"; e-mail: mpei2004@yandex.ru, gribovaov@mail.ru
Page: 72
Abstract. A planar, externally statically indeterminate lattice regular truss with four supports allows for kinematic variability with a certain number of panels. The corresponding scheme of possible velocities and a sequence of inadmissible numbers of panels are given. For unchangeable truss variants, a formula for the dependence of the deflection and shift of the movable support on the number of panels is derived by the induction method using the Maple computer mathematics system for various nodal loads. The deflection exhibits an abrupt nature. Analytical dependencies of the forces in characteristic rods on the load, dimensions and number of truss panels are found. Asymptotics of solutions are revealed.
keywords: truss, Maple, induction, number of panels, deflection, kinematic variability, analytical solution, support reactions