N 2 за 2010год
Расчёты на прочность
Ш.Г. ГАСАНОВ, к.т.н., доц. (Бакинский филиал Московского государственного открытого университета)
ЗАКРЫТИЕ ТРЕЩИНЫ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДОРОЖНОГО ПОКРЫТИЯ И УПРУГОГО ОСНОВАНИЯ...2
Проведено математическое описание напряженно-деформированного состояния пары «дорожное покрытие — упругое основание» с частичным закрытием трещины на границе раздела в случае действия контактных напряжений в местах соприкосновения колеса и дорожного покрытия. Считается, что закрытие берегов трещины происходит в средней части трещины.
   Ключевые слова: дорожное покрытие, трещина с частично контактируемыми берегами, контактные напряжения.
UDC 539.375. Gasanov Sh.G. Crack closure at the pavement and elastic base interface.
The mathematical definition stressstrain state of pair «pavement — elastic base» with partial crack closure at interface in case of action of contact stresses in places of contact of the wheel and the pavement is described. It is considered, that closing of coast of a crack occurs in an average part of a crack.
Key words: pavement, a crack with partially contacting faces, contact stresses.
 
В.В. ДАНЕЛЬ, канд. техн. наук, И.Н. КУЗЬМЕНКО, инж. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ПРИ СЖАТИИ ПЛАТФОРМЕННЫХ И ПЛАТФОРМЕННО-МОНОЛИТНЫХ СТЫКОВ КРУПНОПАНЕЛЬНЫХ ЗДАНИЙ...7

Уточнены формулы для определения жесткостей при сжатии горизонтальных платформенных и платформенно-монолитных стыков крупнопанельных зданий. Формулы учитывают вклад всего объема бетона плит перекрытий, вовлекаемого в работу при сжатии стыков, что позволит получать более точные расчетные схемы крупнопанельных зданий.
   Ключевые слова: жесткость при сжатии, платформенный стык, платформенно-монолитный стык, крупнопанельное здание, бетон, плита перекрытия, сжатие стыков.
UDC 69.057+624.078. Danel’ V.V., Kuz’menko I.N. Stiffness testing under compression horizontal and platform and platform — monolithic joints of large — panel buildings.
In this paper, the authors refine the formula for determining the compressive stiffness of a horizontal platform and platform —monolithic joints of large — buildings. Their use allows to take into account the contribution of the total volume of concrete floor slabs, engages in compression joints. And the result is more realistic values of stiffness, and hence more accurate numerical schemes of largebuilding. This will improve the objectivity of the benefits resulting from the calculation results.
Key words: stiffness in compression, joint platform, platform junction monolithic, large-building, concrete floor slab.
 
С.В. ПЛАТОНОВА, к.т.н. (Сибирский государственный индустриальный университет, г. Новокузнецк)
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГРУНТОВОГО ОСНОВАНИЯ ПОД ПОДОШВОЙ ЛЕНТОЧНЫХ ЩЕЛЕВИДНЫХ ФУНДАМЕНТОВ...14

Приведены результаты расчета напряженно-деформированного состояния основания щелевидных фундаментов на упруго-идеальнопластическом основании. Анализируется влияние изменения формы подошвы фундамента, заглубления фундамента, влияние сцепления и модуля деформации среды на результаты решения нелинейной задачи. Полученные данные сопоставлены с результатами расчетов традиционными методами, рекомендуемыми Российскими нормативными документами.
   Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние основания, щелевидные фундаменты на упруго-идеальнопластическом основании.
UDC 624.073.2.042.8:681.3. Platonova S.V. Study of mode of deformation type of the ground base under base of strip chinked foundations.
The article presents results of mode of deformation calculation of base of chinked foundations on the ideal-plastic cushion course. The article gives analysis of effect of deformation of base foundation, foundation deepening, adherence and mode of deformation of media on results of nonlinear problem solution. Received data were compared with calculations results received by traditional methods recommended by Russian normative documents.
Key words: mode of deformation, chinked foundations on the ideal-plastic cushion course.
 
А.А.ПОКРОВСКИЙ, д.т.н., проф. (ПГУАС, Пенза)
РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИ НЕОПРЕДЕЛИМЫХ РАМ (И АРОК) НА ДЕФОРМИРУЕМОМ ОСНОВАНИИ...23

Предлагается смешанный метод расчета статически неопределимых рам и арок при одновременном воздействии сил и смещений опор с выбором неизвестных на границе рама-грунт с заданными характеристиками рамы и основания. Учет податливостей основания привел к иному распределению усилий в раме, хотя смещения опор мало изменились.
   Ключевые слова: смешанный метод, рама, деформируемое основание.
UDC 624.04:539:519.6. Pokrovskij A.A. The calculation of statically indeterminable frames (and arches) on a deformable base.
It is suggested to use the mixed method of the calculation of statically indeterminable frames and arches under simultaneous influence of forces and displacements of supports. Unknowns are selected on the bound frame-ground with specified frame and base characteristics. The calculation of yieldings of foundation led to different forces distribution in frame although displacements of supports didn’t change greatly.
Key words: mixed method, frame, deformable base.
 
Е.В. СОКОЛОВ, д.т.н., проф., М.В. ЗАХАРОВ, инж., С.В. КОСАРЕВСКИЙ инж. Санкт-Петербургский Институт Машиностроения (ЛМЗ;ВТУЗ)
КОНСОЛЬНАЯ ПЛАСТИНА, НАХОДЯЩАЯСЯ ПОД ДЕЙСТВИЕМ РАВНОМЕРНОЙ КОЛЬЦЕВОЙ НАГРУЗКИ...27

Рассматрено напряженно-деформированное состояние круглой консольной пластины под действием кольцевой нагрузки. Такие пластины могут быть использованы в различных областях машиностроения. Предложено построение аналитического решения в замкнутом виде, основанное на разрывных функциях. Полученные выражения позволяют исследовать значения напряженно-деформированного состояния в любой точке пластины.
   Ключевые слова: пластина, консоль, напряженно-деформированное состояние, аналитические методы, равномерная кольцевая нагрузка.
UDC 539.3. Sokolov E.V., Zaharov M.V., Kosarevskij S.V. The cantilevered plank under an annular even load.
The article considers mode of deformation of round cantilevered plank under the annular even load. Such planks can be used in different spheres of mechanical engineering. It is suggested to construct analytical closed-form solution based on discontinuous functions. Received formulas allow to research mode of deformation values at any point of plank.
Key words: plank, cantilever, mode of deformation, analytical methods, annular even load.
 
Г.Г. КАШЕВАРОВА, д.т.н., А.А. ПЕПЕЛЯЕВ, инж. (Пермский государственный технический университет, г. Пермь)
МОДЕЛИРОВАНИЕ И РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ ВЗРЫВА БЫТОВОГО ГАЗА В КИРПИЧНОМ ЗДАНИИ...31

Аварии жилых зданий, вызванные взрывами бытового газа, обуславливают развитие методик по изучению живучести и по предотвращению развития коллапсов. В большинстве случаев внутри помещений происходит дефлаграционный взрыв. В качестве системы для решения проблемы живучести выбрано реальное здание с несущими кирпичными стенами и сборными железобетонными перекрытиями и решаются следующие задачи: 1) моделирование процесса взрыва внутри замкнутого помещения кухни для определения интенсивности взрывной нагрузки; 2) исследование воздействия этой нагрузки на конструкции здания для обоснования адекватности расчетной модели реальным процессам, что позволит перейти к определению критериев живучести аналогичных конструктивных решений зданий или к расчету на прогрессирующее разрушение.
   Ключевые слова: критерии живучести, интенсивность взрывной нагрузки, прогрессирующее разрушение, несущие кирпичные стены.
UDC 620.1:539. Kashevarova G.G., Pepelyaev A.A. Modeling and retrospective analysis for the domestic gas explosion in brick building.
The real building with brick carrying walls and precast concrete floors is used as a model to demonstrate the explosion inside the kitchen closed space to estimate blast load intensity and liveness criterias of analogous buildings.
Key words: liveness criterias, blast load intensity, progressive fracture, brick carrying wall.
 
Расчёты на устойчивость
С.А. МАКЕЕВ, др техн. наук, Н.А. ГРИШАЕВ, инж. (Сибирская государственная автомобильно;дорожная академия, СибАДИ, г. Омск)
ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ПРОЧНОСТИ И МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ АРОЧНЫХ ПРОФИЛЕЙ ТРАПЕЦИЕВИДНОГО СЕЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ ПРОДОЛЬНОГО ГИБА...37

Представлены результаты численного моделирования арочного профиля с оценкой влияния остаточных технологических напряжений на прочность и местную устойчивость профиля.
   Ключевые слова: арочный профиль, трапециевидное сечение, численное моделирование, метод конечных элементов, остаточные технологические напряжения, потеря устойчивости, прочность.
UDC 624.04; 519.677. Makeev S.A., Grishaev N.A. Numerical analysis of the durability and the local stability of arched profiles with trapezoid section considering influence of residual stresses of longitudinal inflection.
The article presents results of numerical analysis of arched profiles considering residual technological streses influence upon durability and local stability.
Key words: arched profiles, trapezoid section, numerical analysis, finite elements method, residual technological stresses.
 
М.П. СОН, инж. (Пермский государственный технический университет (ПГТУ), Пермь)
ИНЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА УСТОЙЧИВОСТИ МНОГОПРОЛЕТНЫХ МНОГОЭТАЖНЫХ РАМНЫХ КАРКАСОВ ЗДАНИЙ...41

Предлагается новая инженерная методика определения обобщенной критической силы для многоэтажных многопролетных рам. Проводится сравнительный анализ результатов с методом перемещений и методом конечных элементов в программных комплексах SCAD и Лира.
   Ключевые слова: обобщенная критическая силы, многоэтажные многопролетные рамы.
UDC 624.04. Son M.P. The engineering method for the stability calculation of multiple-bay and multistorey frames of buildings.
The article considers the new engineering method for estimation of the generalize critical load for multistorey and multiplebay frames. Received results are compared with deflection method and finite elements method in SCAD and Lira software.
Key words: generalize critical load, multistorey and multiplebay frames.
 
Сейсмические расчёты
К.Т. ЧХИКВАДЗЕ, к.т.н., Ц.Г. ЦИСКРЕЛИ, к.т.н., Н.Ш. ЧЛАИДЗЕ, к.т.н., Л.Д. КАДЖАЯ, к.мат.наук (Институт строительной механики и сейсмостойкости им. К.C. Завриева, Грузия)
ПРИМЕНЕНИЕ НЕЛИНЕЙННОГО СТАТИЧЕСКОГО (PUSHOVER) МЕТОДА ДЛЯ ОЦЕНКИ ПОВЕДЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИЙ...48

Eurocode-8 допускает использование нелинейного статического (pushover) метода для оценки сейсмического поведения существующих и вновь построенных зданий. Показана простота указанного метода по сравнению с нелинейным динамическим расчетом. Построена кривая «способности» для треугольной схемы распределения нагрузок на конструкцию на примере железобетонной трехэтажной двухпролетной плоской рамы. В качестве кривой сейсмического «требования» использован спектр горизонтальной компоненты реакций ускорения, построенные для возможных очагов землетрясений по магнитудам, заглублениям и расстояниям до г. Тбилиси по эмпирическим моделям движения грунта. Получено сейсмическое ожидаемое target"перемещение для указанной конструкций по методу коэффициентов перемещений (FEMA "273/356/440).
   Ключевые слова: сейсмическое воздействие, нелинейный статический метод, форма колебания, кривые «спообности» и «требования», спектр реакций, target-перемещение.
UDC 624.042.7. Chkhikvadze K., Tsiskreli Ts., Chlaidze N., Qajaia L. Application of Nonlinear Static Pushover Analysis for Assessment Behavior of Structure under Earthquake Action.
Kiriak Zavriev Institute of Structural Mechanics and Earthquake Engineering prepares the national normative documents packet of new generation for earthquake resistance construction regulation on the basis of Eurocode-8,which assumed application of nonlinear static pushover analysis for assessment behavior of structure under earthquake action. Consequently it becomes nessessery to study this method. First stage of nonlinear static analysis of building is construction of the «capacity» curve, which represents the relation between base shear force and control node displacement. Authors of the article analysed the three story-two bays concrete plane frame for fundamental mode distribution of forces. Bilinear representation of the «capacity» curve is used. For «demand» curve horizontal component of Tbilisi regional acceleration response spectra constructed on the bases of empirical model of ground motion is applied.
Key words: earthquake action, nonlinear static pushover analysis, fundamental mode, «capacity» and «demand» curves.
 
Динамические расчёты
Г.Г. БУЛЫЧЕВ, докт.физ.мат. наук, проф. (МИРЭА, г. Москва)
ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКАЯ ФОРМА ПРЕДСТАВЛЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ДИНАМИКИ НЕСИММЕТРИЧНО УПРУГИХ УПРУГОВЯЗКОПЛАСТИЧЕСКИХ ТЕЛ...52

Проводится построение характеристических уравнений динамики несимметрично упругого тела. Для построения волновых уравнений используется процедура триангуляризации несимметричной матрицы третьего порядка, что позволяет проводить численное исследование динамики указанного тела методом пространственных характеристик. Исследование показало, что в упругом приближении динамика любого деформируемого тела полностью описывается системой характеристических уравнений.
   Ключевые слова: уравнения динамики, несимметрично упругие упруговязкопластические тела.
UDC 513.8. Bulychov G.G. The characteristic form of representation of the dynamics equations of the asymmetrically elastic elastoviscoplastic bodies.
In this work the construction of the characteristic form of dynamics equations of asymmetrically elastic body is performed. As base for the wave equations construction the triangularization’s procedure of the asymmetrical matrix was conducted. This allowed to conduct numerical research of dynamics of the specified body by the method of spatial characteristics. So this research has shown that in elastic approach the dynamics of any deformed body can be completely described by the system of the characteristical equations.
Key words: dynamics equations, asymmetrically elastoviscous bodies.
 
Теория оптимизации
А.С. ДЕХТЯРЬ, д.т.н., проф. (Национальный транспортный университет, г. Киев, Украина)
ТОЧЕЧНОЕ ОПИРАНИЕ ПЛАСТИН СЛОЖНОГО ОЧЕРТАНИЯ...56

Рассмотрена задача о поперечном изгибе пластин сложной конфигурации, выполненных из идеального жесткопластического материала. Помимо опирания по контуру учитывается также и точечное опирание на отдельные опоры. Оценка верхней границы предельной нагрузки сводится к построению кинематически допустимых полей прогибов срединной поверхности, для этого применен метод логических R"функций. Рассмотрены примеры. Обсуждается целесообразность усиления пластин путем устройства дополнительных точечных опор.
   Ключевые слова: поперечный изгиб пластин, пластичность, точечное опирание, логические R-функции.
UDC 624. 04:539.376. Dekhtyar A.S. Point supporting of plates with complicated configuration.
The transversal bending of plates with the complicated configuration is considered. Material of plates is ideal rigid plastic. Supporting on a contour is taken into account as well as point supporting on separate supports. The upper bound of the limit load needs construction of kinematically admissible fields of vertical displacements. The method of logical Rfunctions is applied for such construction. Examples are considered. Expedience of plate strengthening by the additional point supports installation is discussed.
Key words: transversal bending, plasticity, point supporting, logical Rfunctions.
 
М.Н. КИРСАНОВ, доктор физ.мат. наук, проф. (МЭИ(ТУ))
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АЛГОРИТМ ОПТИМИЗАЦИИ СТЕРЖНЕВЫХ СИСТЕМ...60

Решаются задачи оптимизации плоских статически определимых упругих стержневых систем. Предлагается вариант генетического алгоритма в сочетании с методом индукции для получения усилий в стержнях ферм регулярной или симметричной структуры. В качестве критерия оптимальности используются три целевые функции. Численные и аналитические вычисления проводятся с использованием системы компьютерной математики Maple.
   Ключевые слова: плоские статически определимые упругие стержневые системы, генетический алгоритм.
UDC 624.074.1.003. Kirsanov M.N. The genetic optimization algorithm for bar systems.
The article considers optimization problems for planar statically determinate elastic bar systems. The author suggests variant of the genetic algorithm in combination with method of induction in order to receive forces in bars of frames with regular and symmetric structure. Three objective functions are used as optimality criterion. Numerical and analytical calculations are carried out with using system of computer mathematics Maple.
Key words: planar statically determinate elastic bar system, genetic algorithm.
 
Нормирование
В.В. СЕВОСТЬЯНОВ, канд.геол.минерал.наук, И.Г. МИНДЕЛЬ, к.т.н., Б.А. ТРИФОНОВ, канд.геол.мин.наук, Н.А. РАГОЗИН, инж. (Институт геоэкологии им.Е.М.Сергеева)
К ПРОБЛЕМЕ ЗАДАНИЯ ПАРАМЕТРОВ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ОТ КАРПАТСКИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ДЛЯ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ В МОСКВЕ...64
Представлен обобщенный анализ Вранчской очаговой зоны землетрясений в Карпатах, представляющей наибольшую сейсмическую опасность для высотных зданий в Москве. Приведены примеры построения расчетных синтезированных акселерограмм, а также инженерные подходы к оценке значений пиковых ускорений.
   Ключевые слова: Вранчская очаговая зона, сейсмические воздействия, высотные здания в Москве, синтезированные акселерограммы, пиковые ускорения, сейсмическое микрорайонирование.
UDC 624.012:624.07:550.34.01. Sevost’yanov V.V., Mindel’ I.G., Trifonov B.A., Ragozin N.A. Problem of setting up of seismic loads parameters from karpatisch earthquakes for high-rise buildings in Moscow.
The article presents generalized analysis of Vrchanskaya strong motion of earthquakes in Carpathians. Method for seismic loads parameters estimation for highrise buildings in Moscow is described. The article gives an example of calculated synthesize accelerograms plotting and engineering approaches for peak accelerations values estimation as well.
Key words: Vrchanskaya strongmotion, seismic loads, hig-hrise buildings in Moscow, synthesize accelerograms, peak accelerations, seismic microregionalization.
 
К.К. НЕЖДАНОВ, д.т.н., проф., засл. изобр. России, А.К. НЕЖДАНОВ, инж., К.И. КАЛЕДИН, инж. (Пензенский ГУАС)
НОВЫЙ СОРТАМЕНТ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ДВУТАВРОВЫХ КОЛОННЫХ ПРОФИЛЕЙ...75

Описывается способ балансировки сечения колонного профиля и обеспечение его равной устойчивости относительно осей X и Y. Способ позволяет снизить материалоемкость при увеличении минимального момента инерции на изгиб и выровнять радиусы инерции.
   Ключевые слова: материалоемкость, колонный двутавр, равноустойчивость, эффективность, балансировка сечения.
UDC 624.014(075.8). Nezhdanov K.K., Nezhdanov A.K., Kaledin K.I. New gage of hot-rolled double-T columned sections.
Article describes the method of column shape balancing and an equal stability warranting with respect to the axis X and Y. This gives bigger minimal moment of inertia of shape while decreasing amount of needed metal.
Key words: column I-beams, equal stability, effectivity, shape balancing.