N 1 за 2009год
Расчёты на прочность

Э.Я. ЕЛЕНИЦКИЙ, канд. техн. наук (ООО «Глобалтэнксинжиниринг», г. Самара)
УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ СТЕНКИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ СТАЛЬНЫХ РЕЗЕРВУАРОВ...2
Предлагается метод расчета резервуаров, адаптированный к российским требованиям по прочности металлоконструкций и обладающий всеми достоинствами метода одного фута и метода переменной расчетной точки. Представлен вывод расчетных соотношений, приводящих к уточненной методике назначения толщин поясов стенки из условия прочности.
    Ключевые слова: прочность, метод расчёта резервуаров, пояса стенки.
С.В. ФЕДОРОВ, чл.корр. РААСН, д.т.н., Е.В. ШАВЫКИНА, инж. (МГУПС (МИИТ), г. Москва), Вл. И. КОЛЧУНОВ, д.т.н. (НАУ, г. Киев)
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ШИРИНЫ РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН В ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ КОНСТРУКЦИЯХ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТА НАРУШЕНИЯ СПЛОШНОСТИ...8
Совершенствуется алгоритм расчета железобетонных конструкций по раскрытию трещин. Уточняются предпосылки расчета конструкций после образования трещин: учитывается депланация бетона в сечении с трещиной, относительные взаимные смещения бетона и арматуры, выделяются несколько уровней трещинообразования и др.
   Ключевые слова: эффект нарушения сплошности, трещина.
 
Расчёты на устойчивость
Р.Н. ГУЗЕЕВ, к.т.н., В.И. СЛИВКЕР, д.т.н., проф. (Гипростроймост, С.-Петербург)
ОБОБЩЕННАЯ ЗАДАЧА ТИМОШЕНКО...12

Строится аналитическое решение задачи об устойчивости плоской формы изгиба свободно опертого стержня под действием двух концевых моментов различной величины. Приводится сопоставление точного решения этой задачи (в бесселевых функциях) и решения по методу Ритца. Точное решение этой задачи полезно в качестве тестового образца при отладке и верификации программных комплексов.
   Ключевые слова: плоская форма изгиба, метод Ритца.
UDC 624.(073+074.43)0.46.3. Gouzeev R.I., Slivker V.I. TIMOSHENKO GENERALIZED PROBLEM.
The analytical solution of a stability problem of the flat form of a bend of freely supported rod under the influence of two end moments of various values is presented. Comparison of the exact solution of this problem (in Bessels functions) and solution by Ritz method is made. The exact solution of this problem is useful as the test sample at debugging and verification of program complexes.

 
Г.А. МАНУЙЛОВ, к.т.н., доц., С.Б. КОСИЦЫН, д.т.н., проф., М.М. БЕГИЧЕВ, инж. (МИИТ)
ИССЛЕДОВАНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КРУГОВЫХ ДВУХШАРНИРНЫХ АРОК С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ НАЧАЛЬНЫХ НЕСОВЕРШЕНСТВ...17

В геометрически нелинейной постановке рассмотрены плоские задачи устойчивости равновесия неограниченно линейно-упругих круговых двухшарнирных арок, нагруженных вертикальной силой Р в замке. Исследовались возможные сценарии потери устойчивости исходного симметричного равновесия арки в зависимости от величины центрального угла раствора 2α (2°<2α<330°). Характер сценария потери устойчивости (предельная точка, устойчивая или неустойчивая точка бифуркации) определяет степень чувствительности критической нагрузки к начальным несовершенствам. Исследование выполнялось при помощи конечноэлементного комплекса NASTRAN (модель арки с длиной дуги 1 м включала 100 элементов типа BEAM), с использование алгоритма Ньютона-Рафсона в сочетании с процедурой Arclenth – метода для построения кривых равновесных состояний. Хлопковые диаграммы были получены только с помощью метода Ньютона. Все арки имели постоянную длину дуги и прямоугольное сечение 4×1 см. Модуль упругости материала принят равным Е = 2·106 кг/см2.
   Ключевые слова: круговые двухшарнирные арки, устойчивость, нагрузка.
 
Нелинейные расчёты
Г.Т. ТАРАБРИН, д.т.н., проф. (Волгоградский государственный технический университет)
ПОЛОГАЯ ОБОЛОЧКА В ФОРМЕ ПРАВИЛЬНОЙ ПИРАМИДЫ, ТРАНСФОРМИРУЕМАЯ В ПЛАСТИНУ...24

Пологая оболочка в форме прямой правильной усеченной пирамиды подвергается воздействию равномерно распределенных сил, направленных вдоль продольной оси оболочки и вызывающих осесимметричное ее преобразование в пластину в форме многоугольника с вырезом. Материал граней оболочки – ортотропно упругий. Исследуется напряженно-деформированное состояние пластины, полученной сжатием оболочки. Решение строится в рамках гипотез геометрической и физической линейности.
   Ключевые слова: пологая оболочка, пластина.
UDC 539.3. Tarabrin G.T. SLOPING SHELL IN THE FORM OF A CORRECT PYRAMID TRANSFORMED INTO A PLATE.
Sloping shell in the form of the direct correct truncated pyramid is exposed to influence of uniformly distributed forces directed along a longitudinal axis of a shell and causing its axisymmetric transformation into a plate in the form of a polygon with cut. A material of edges of a shell – is orthotropic elastic. The stressed-deformed condition of the plate caused by compression of a shell is investigated. The solution is found within the limits of hypotheses of geometrical and physical linearity.
 
Расчёты на надежность
Н.В. КЛЮЕВА, к.т.н., доц., Н.Б. АНДРОСОВА, инж. (Орловский государственный технический университет)
К ПОСТРОЕНИЮ КРИТЕРИЕВ ЖИВУЧЕСТИ КОРРОЗИОННО ПОВРЕЖДАЕМЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ СИСТЕМ...29

Рассматриваются элементы новой концепции создания и эксплуатации зданий и сооружений. В ее основу положена современная модель защиты объектов недвижимости, базирующаяся на понятиях конструктивной безопасности зданий и сооружений, как характеристики неразрушимости в течение расчетного эксплуатационного периода и живучести, как характеристики неразрушимости при запредельных внешних воздействиях в течение расчетного эвакуационного промежутка времени. В качестве фрагмента разрабатываемой теории приводится решение задачи о критериях живучести железобетонных коррозионно повреждаемых конструктивных систем в запредельных состояниях.
   Ключевые слова: критерии живучести, безопасность, запредельные состояния.
UDC 624.041.4:624.072.2:624.078.342. Klyuyeva N.V., Androsova N.B.
TO THE CREATION OF CRITERIA OF SURVIVABILITY OF CORROSION DAMAGED REINFORCED CONCRETE STRUCTURAL SYSTEMS
Elements of the new concept of creation and operation of buildings and engineering structures are considered. The new modern model of protection of buildings and engineering structures is put in its basis, using concepts of their structural safety as characteristics of integrity during the service time and survivability, as characteristics of integrity at action of extremal external influences during the service time. As a fragment of the developed theory the solution of a problem on criteria of survivability for the corrosion damaged reinforced concrete structural systems in extremal conditions is demonstrated.
 
К.К. НЕЖДАНОВ, д.т.н., проф., П.В. КУНИЧКИН, инж., А.К. НЕЖДАНОВ, инж. (Пензенский государственный университет архитектуры и строительства)
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ КАРКАСОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, СНАБЖЕННЫХ МОСТОВЫМИ КРАНАМИ, И УПРАВЛЕНИЕ ИХ НАПРЯЖЕННОM ДЕФОРМИРОВАННЫМ СОСТОЯНИЕМ...35

Рассмотрена проблема повышения надежности каркасов снабженных мостовыми кранами производственных зданий и управления их напряженно-деформированным состоянием. Были предложены конструктивные решения, с помощью которых была значительно повышена надежность конструкций каркасов производственных зданий без увеличения материалоемкости.
   Ключевые слова: мостовые краны, деформированное состояние.
UDC 624.014.2.072.23.046.5. Nezhdanov K.K., Kunichkin P. V, Nezhdanov A.K.
INCREASE OF RELIABILITY OF SKELETONS OF THE INDUSTRIAL BUILDINGS EQUIPPED WITH BRIDGE CRANES AND MANAGEMENT OF THEIR STRESSED-DEFORMED CONDITION
The problem of increase of reliability of skeletons of the industrial buildings equipped with bridge cranes and managements of their stressed;deformed condition is considered. Structural decisions which allowed to improve considerably reliability of skeleton structures of industrial buildings without increase of materials consumption have been offered.

 
Сейсмические расчёты
О.В. МКРТЫЧЕВ, др техн. наук, Е.С. МЯСНИКОВА, инж. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАКЦИИ ВЫСОТНОГО ЗДАНИЯ НА СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ...38

Расчеты, проведенные по трем пространственным динамическим моделям, показывают существенное влияние частотного состава воздействия на напряженно-деформированное состояние высотных зданий. При расчетах высотных зданий на сейсмические воздействия следует учитывать динамические характеристики самой конструкции.
   Ключевые слова: динамические модели, сейсмические воздействия.
 
Динамические расчёты
В.А. ГОРДОН, д.т.н., проф., Н.В. КЛЮЕВА, к.т.н., доц., В.И. БРУСОВА, инж. (Орловский государственный технический университет)
ОСЕСИММЕТРИЧНЫЕ КОЛЕБАНИЯ КОЛЬЦЕВОЙ ПЛАСТИНКИ ПРИ ВНЕЗАПНОМ ИЗМЕНЕНИИ УСЛОВИЙ ОПИРАНИЯ...41

Получено аналитическое решение задачи о напряженнодеформированном состоянии нагруженной постоянной равномерно распределенной нагрузкой круглой пластинки с жестким включением в центре при динамическом процессе, возникающем при внезапном преобразовании внешнего защемления в свободное опирание.
UDC 624.072.233.5.042.8. Gordon V.A., Klyuyeva N.V., Brusova V.I. AXISYMMETRIC FLUCTUATIONS OF A RING PLATE AT SUDDEN CHANGE OF SUPPORTING CONDITIONS
The analytical solution of a problem on the stressed;deformed condition of a round plate with rigid inclusion in the centre loaded with the constant uniformly distributed dead weight during the dynamic process arising at sudden transformation of an external restrain into a free support is received. Feature of a plate and the basic difficulty in reception of the analytical solution is the variability of a thickness of a working ring part of a plate and, as a consequence, variability of factors of the resolving differential equations. The offered method of solution has allowed to receive analytical estimations of additional deformations and added stress for the plates, caused by sudden structural reorganisation. Considerable excess of working static deformations and stresses are shown which are to be considered in design calculations at estimation of durability and deformability of structures.

 
В.И. КОРОБКО, д.т.н., проф., М.О. КАЛАШНИКОВ, инж., О.В. БОЯРКИНА, инж. (ОрелГТУ, г. Орел)
ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДЕФЕКТНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ БАЛОЧНОГО ТИПА ДИНАМИЧЕСКИМИ МЕТОДАМИ...44

Приводится краткое описание двух новых способов интегральной оценки дефектности строительных конструкций с использованием коэффициента нелинейных искажений КНИ и коэффициента амплитудной модуляции КАМ. Предложенные способы с использованием динамического метода значительно расширяют возможности диагностики и контроля качества строительных конструкций.
Б.С. РАСТОРГУЕВ, д.т.н., проф. (МГСУ)
ПРИМЕНЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ГАСИТЕЛЕЙ КОЛЕБАНИЙ ПРИ ВЗРЫВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ...50

Учитывается кратковременное деформирование элемента при взрывном воздействии в пластической стадии. Определяется эффективность ДГК отношением пластического прогиба элемента без гасителя к элементу с гасителем колебаний. Уменьшение пластических прогибов позволяет увеличить динамическую несущую способность конструкций.
 
А.Г. ТЯПИН, д.т.н. (Атомэнергопроект, Москва)
РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКИХ ЖЕСТКОСТЕЙ И КИНЕМАТИЧЕСКОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕСТКИЕ ФУНДАМЕНТЫ ПРИ НАЛИЧИИ «ГРУНТОВОЙ ПОДУШКИ»...57
Ранее предложенный автором подход к расчету динамического взаимодействия сооружений с основанием применяется для вычисления в частотном диапазоне динамических жесткостей и кинематических воздействий для фундаментов, расположенных на «грунтовой подушке», т.е. на конечном объеме грунта со свойствами, измененными по отношению к свойствам исходного грунта. Сравниваются результаты, полученные для конечной в плане и бесконечной плане грунтовой по душки. Обсуждаются специальные проблемы, выявившиеся при расчетах по программе SASSI.
UDC 699.841:624.042.7. Tyapin A.G. DYNAMIC STIFFNESS AND SEISMIC KINEMATIC LOADS FOR RIGID BASEMENTS RESTING ON THE “SOIL PILLOW”
The approach previously developed for the SSI analysis is demonstrated for buildings resting on the “soil pillow” (i.e. finite volume of soil with modified properties). The results are compared to those obtained for the half-infinite (in horizontal directions) pillow. Special issues in the SASSI analysis are discussed.

 
А.С. МАРУТЯН, к.т.н., доц. (Пятигорский государственный технологический университет)
ОПТИМИЗАЦИЯ ПЕРЕКРЕСТНЫХ СИСТЕМ ИЗ ЗАМКНУТЫХ ГНУТОСВАРНЫХ ПРОФИЛЕЙ...63

С помощью основного критерия оптимизации – массы конструкции – строится алгоритм расчета для определения рационального количества типоразмеров стержней, оптимальное количество шагов перекрестных ферм и оптимальное значение высоты таких ферм.
Ю.Т. ЧЕРНОВ, д.т.н., проф. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
К ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИБРОИЗОЛЯЦИИ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ С ИНЕРЦИОННЫМ БЛОКОМ...68

Для различных соотношений масс и жесткостей исследуется эффективность схемы виброизоляции машин ударного действия, в которой виброизоляторы устанавливаются между молотом и инерционным блоком. Приводятся формулы, позволяющие исследовать процесс колебаний во времени.