N 3 за 2011год
Расчёты на прочность
Е.М.БЕЛОВИЦКИЙ,д.т.н.,проф., И.Б.СЛЕСАРЕНКО,к.т.н.,доц., В.А.ЖУКОВ,к.т.н.,доц., И.С.ГОРОХОВА,ст.преп., А.А.МАМАТЮК,инж. (Тихоокеанский государственный экономический университет ,г. Владивосток)
ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ ГЕРМЕТИКА НА КОЭФФИЦИЕНТ КОНЦЕНТРАЦИИ НАПРЯЖЕНИЙ (ККН) ПРИ СОЕДИНЕНИИ СТЕКЛОЭЛЕМЕНТА С ТОЧЕЧНОЙ ОПОРОЙ...2
Рассматриваются способы крепления стеклоэлементов фасадных конструкций к обрамлению при помощи болтов и пустотелых держателей. Решается задача о возможном снижении коэффициента концентрации напряжений с учетом толщины герметика. Используется модель пустотелого цилиндра (задача Ламе) при расчете двумерного подкрепления. Исследуется влияние толщины герметика и его жесткости при соединении стеклоэлемента с точечной опорой. Приводятся числовые примеры и таблицы полученных результатов.
Рассматриваются способы крепления стеклоэлементов фасадных конструкций к обрамлению при помощи болтов и пустотелых держателей. Решается задача о возможном снижении коэффициента концентрации напряжений с учетом толщины герметика. Используется модель пустотелого цилиндра (задача Ламе) при расчете двумерного подкрепления. Исследуется влияние толщины герметика и его жесткости при соединении стеклоэлемента с точечной опорой. Приводятся числовые примеры и таблицы полученных результатов.
Ключевые слова: концентрация напряжений, герметик, стеклоэлемент, точечная опора.
UDC 539.3:620.173:624.078.661.1. Belovitskiy E.M., Slesarenko I.B., Zhukov V.A., Gorohova I.S., Mamatyuk A.A.
Influence of a sealant thickness on stress concentration factor by junction of a glass element with a point support.
The author estimates influence of the sealant thickness on concentration factors of radial and hoop stresses in the glass element by its junction with a steel holder of the point support under an axisymmetric deformation. It is shown that for solid holder concentration of radial stresses around round holes in glass can reach value of 1,73. For a hollow holder rigidity value is approximate to optimal value. Presence of matelassures (sealant, compound) with low value of elasticity module results in decrease of radial stresses even if the sealant thickness is 0,1 cm but hoop stresses are increasing.
Key words: stresses concentration, sealant, glass element, point support.
The author estimates influence of the sealant thickness on concentration factors of radial and hoop stresses in the glass element by its junction with a steel holder of the point support under an axisymmetric deformation. It is shown that for solid holder concentration of radial stresses around round holes in glass can reach value of 1,73. For a hollow holder rigidity value is approximate to optimal value. Presence of matelassures (sealant, compound) with low value of elasticity module results in decrease of radial stresses even if the sealant thickness is 0,1 cm but hoop stresses are increasing.
Key words: stresses concentration, sealant, glass element, point support.
В.З. КЛИМЕНКО, проф., действ.чл.Академии строительства Украины (Киевский национальный университет строительства и архитектуры, Украина)
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ И ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ...8
В сжато-изгибаемых и внецентренно-сжатых элементах происходят разные физические процессы. Предложено вместо общего для них метода расчета, принятого в нормах, выполнять отдельные расчеты точными методами. Дана оценка различия расчета по точным методам и по нормам.
Ключевые слова: изгиб со сжатием, внецентренное сжатие.
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЕТУ СЖАТО-ИЗГИБАЕМЫХ И ВНЕЦЕНТРЕННО-СЖАТЫХ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ...8
В сжато-изгибаемых и внецентренно-сжатых элементах происходят разные физические процессы. Предложено вместо общего для них метода расчета, принятого в нормах, выполнять отдельные расчеты точными методами. Дана оценка различия расчета по точным методам и по нормам.
Ключевые слова: изгиб со сжатием, внецентренное сжатие.
UDC 624.011. Klimenko V.Z. Suggestions for a calculation of compression -flexural and eccentric- compressed wood elements.
Various physical these phenomenons are occurred in wood elements under compression with bend. The author suggests to calculate phenomenons by appropriate methods.
Key words: bend with compression, eccentric compression.
Various physical these phenomenons are occurred in wood elements under compression with bend. The author suggests to calculate phenomenons by appropriate methods.
Key words: bend with compression, eccentric compression.
В.И. КОЛЧУНОВ, д.т.н., проф., Я.Е. КОЛЧИН, инж. (Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс, г. Орел)
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРИВЕДЕННОГО МОДУЛЯ СДВИГА ЗОНЫ КОНТАКТА СОСТАВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ...12
Предложены методика и алгоритм определения приведенного модуля сдвига с учетом сил зацепления между железобетонными элементами, соединенными непрерывным податливым железобетонным слоем. Расчетные зависимости базируются на результатах экспериментальных исследований специальных опытных образцов, моделирующих основные типы швов сопряжения составных железобетонных конструкций.
Ключевые слова: железобетонные элементы, составное сечение, экспериментальные исследования, приведенный модуль сдвига, силы зацепления.
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПРИВЕДЕННОГО МОДУЛЯ СДВИГА ЗОНЫ КОНТАКТА СОСТАВНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ...12
Предложены методика и алгоритм определения приведенного модуля сдвига с учетом сил зацепления между железобетонными элементами, соединенными непрерывным податливым железобетонным слоем. Расчетные зависимости базируются на результатах экспериментальных исследований специальных опытных образцов, моделирующих основные типы швов сопряжения составных железобетонных конструкций.
Ключевые слова: железобетонные элементы, составное сечение, экспериментальные исследования, приведенный модуль сдвига, силы зацепления.
UDC 620.175.22. Kolchunov V.I., Kolchin Y.E. To definition of the reduced shift module of contact zone in reinforced concrete elements of a compound section.
The technique and algorithm for definition of the reduced shift module taking into account the adhesion forces between reinforced concrete elements connected by a continuous pliable reinforced concrete layer are offered. Calculated dependences are based on the results of experimental researches of special test samples, modeling the main types of conjugation seams in concrete structures of a compound section.
Key words: reinforced concrete elements, compound section, experimental researches, reduced shift module, adhesion forces.
The technique and algorithm for definition of the reduced shift module taking into account the adhesion forces between reinforced concrete elements connected by a continuous pliable reinforced concrete layer are offered. Calculated dependences are based on the results of experimental researches of special test samples, modeling the main types of conjugation seams in concrete structures of a compound section.
Key words: reinforced concrete elements, compound section, experimental researches, reduced shift module, adhesion forces.
Е.Б. КОРЕНЕВА, д.т.н., проф. (Московский государственный строительный университет)
ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТА БЕСКОНЕЧНЫХ И ПОЛУБЕСКОНЕЧНЫХ ПЛИТ, ЛЕЖАЩИХ НА ОСНОВАНИИ, В КОТОРОМ ИМЕЮТСЯ КАРСТОВЫЕ ПОЛОСТИ...17
Разрабатываются аналитические методы расчета фундаментных плит, лежащих на основании, в которых имеются карстовые полости и провалы. Решения получены в цилиндрических функциях; используется метод компенсирующих нагрузок (МКН). Рассматриваются случаи, когда основание содержит одну или несколько карстовых полостей. Учитывается тот фактор, что в зонах, примыкающих к карстовым провалам, реактивное давление распределено неравномерно. Для анализа работы подобных плит построено несколько моделей расчета.
Ключевые слова: плиты, карстовые полости, аналитические методы, МКН.
ПРОБЛЕМЫ РАСЧЕТА БЕСКОНЕЧНЫХ И ПОЛУБЕСКОНЕЧНЫХ ПЛИТ, ЛЕЖАЩИХ НА ОСНОВАНИИ, В КОТОРОМ ИМЕЮТСЯ КАРСТОВЫЕ ПОЛОСТИ...17
Разрабатываются аналитические методы расчета фундаментных плит, лежащих на основании, в которых имеются карстовые полости и провалы. Решения получены в цилиндрических функциях; используется метод компенсирующих нагрузок (МКН). Рассматриваются случаи, когда основание содержит одну или несколько карстовых полостей. Учитывается тот фактор, что в зонах, примыкающих к карстовым провалам, реактивное давление распределено неравномерно. Для анализа работы подобных плит построено несколько моделей расчета.
Ключевые слова: плиты, карстовые полости, аналитические методы, МКН.
UDC 624.073. Koreneva E.B. Calculation problems of infinite and half- infinite plates lying on a foundation having embuts.
The author develops analytical methods for the calculation of foundation plates lying on the foundation having embuts and gaps. Solutions are received in the form of Bessel functions. The method of compensating loads is used. The author considers cases when foundation contains one or several embuts. The author also takes into account that reaction pressure is allocated nonuniformly in zones adjoining to embuts. Several calculation models are made for work analysis of similar plates.
Key words: plates, embuts, analytical methods, method of compensating loads.
The author develops analytical methods for the calculation of foundation plates lying on the foundation having embuts and gaps. Solutions are received in the form of Bessel functions. The method of compensating loads is used. The author considers cases when foundation contains one or several embuts. The author also takes into account that reaction pressure is allocated nonuniformly in zones adjoining to embuts. Several calculation models are made for work analysis of similar plates.
Key words: plates, embuts, analytical methods, method of compensating loads.
А.С. МАРУТЯН, к.т.н.,доц. (Пятигорский государственный технологический университет)
СТЫКОВЫЕ БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С КОСЫМИ ФЛАНЦАМИ И ИХ РАСЧЕТ...23
Приведено новое техническое решение монтажных стыков металлических конструкций в виде болтовых соединений на косых фланцах, расположенных под углом 30 градусов относительно продольных осей стержневых элементов и снабженных опорными столиками. В таких стыках продольные усилия, приходящиеся на фланцы, раскладываются на нормальные и касательные (тангенциальные) составляющие. Нормальные составляющие передаются на болтовые крепления, а касательные – воспринимаются опорными столиками. При этом в косых фланцах болты нагружены в два раза меньше, чем в прямых. Стыковые соединения обладают необходимым и достаточным запасом несущей способности, обеспечивают уменьшение расхода конструкционного материала и являются равнопрочными со стыкуемыми стержневыми элементами. Предложена практическая методика расчета таких соединений, подтвержденная итогами пробной (контрольной) серии исследований опытных образцов.
Ключевые слова: монтажные стыки металлических конструкций, болтовые крепления, соединения на фланцах, косые фланцы, опорные столики, методика расчета.
СТЫКОВЫЕ БОЛТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С КОСЫМИ ФЛАНЦАМИ И ИХ РАСЧЕТ...23
Приведено новое техническое решение монтажных стыков металлических конструкций в виде болтовых соединений на косых фланцах, расположенных под углом 30 градусов относительно продольных осей стержневых элементов и снабженных опорными столиками. В таких стыках продольные усилия, приходящиеся на фланцы, раскладываются на нормальные и касательные (тангенциальные) составляющие. Нормальные составляющие передаются на болтовые крепления, а касательные – воспринимаются опорными столиками. При этом в косых фланцах болты нагружены в два раза меньше, чем в прямых. Стыковые соединения обладают необходимым и достаточным запасом несущей способности, обеспечивают уменьшение расхода конструкционного материала и являются равнопрочными со стыкуемыми стержневыми элементами. Предложена практическая методика расчета таких соединений, подтвержденная итогами пробной (контрольной) серии исследований опытных образцов.
Ключевые слова: монтажные стыки металлических конструкций, болтовые крепления, соединения на фланцах, косые фланцы, опорные столики, методика расчета.
UDC 621.643.412.00124(031). Marutyan A.S. Butt bolted joints of cane elements with oblique flanges and their calculation.
The paper presents new technical solution for erection joints of metal structures in the form of bolted joints with oblique flanges placed on-the-mitre of 30 degree relative to longitudinal axises of cane elements and supplied with supporting tables. In such joints flanges longitudinal stresses are opened out on normal and tangent components. The normal components are passed on bolt fixtures but the tangent components are received by the supporting tables. Moreover bolts are loaded two times less in oblique flanges than in straight ones. The butt joints have necessary and sufficient reserve of bearing capacity, provide consumption decrease of structural material and they are full-strength by joining with abutting cane elements.
Key words: erection joints of metal structures, bolt fixtures, joining s on flanges, oblique flanges, supporting tables.
The paper presents new technical solution for erection joints of metal structures in the form of bolted joints with oblique flanges placed on-the-mitre of 30 degree relative to longitudinal axises of cane elements and supplied with supporting tables. In such joints flanges longitudinal stresses are opened out on normal and tangent components. The normal components are passed on bolt fixtures but the tangent components are received by the supporting tables. Moreover bolts are loaded two times less in oblique flanges than in straight ones. The butt joints have necessary and sufficient reserve of bearing capacity, provide consumption decrease of structural material and they are full-strength by joining with abutting cane elements.
Key words: erection joints of metal structures, bolt fixtures, joining s on flanges, oblique flanges, supporting tables.
А.А. ПОКРОВСКИЙ, д.т.н., проф. (ПГУАС, г. Пенза)
ОБ УЧЕТЕ ЖЕСТКОСТЕЙ УЗЛОВ В РАСЧЕТАХ ФЕРМ С ЭЛЕМЕНТАМИ МАЛОЙ ГИБКОСТИ...31
Предлагается учитывать жесткость узлов в расчетах ферм с элементами малой гибкости, приводящих к существенным изменениям НДС по сравнению с шарнирным соединением в узлах. На примере показана необходимость такого учета.
Ключевые слова: фермы, жесткие узлы, напряжения, перемещения.
ОБ УЧЕТЕ ЖЕСТКОСТЕЙ УЗЛОВ В РАСЧЕТАХ ФЕРМ С ЭЛЕМЕНТАМИ МАЛОЙ ГИБКОСТИ...31
Предлагается учитывать жесткость узлов в расчетах ферм с элементами малой гибкости, приводящих к существенным изменениям НДС по сравнению с шарнирным соединением в узлах. На примере показана необходимость такого учета.
Ключевые слова: фермы, жесткие узлы, напряжения, перемещения.
UDC 624.04:539:519.6. Pokrovskiy A.A. Accounting of joints rigidities in frames calculation with elements with low flexibility.
The author suggests to take into account joints rigidity in frames calculation with elements with low flexibility which lead to essential changes of stress-deformed state as compared with articulation in joints. The example demonstrates necessity of such accounting.
Key words: frames, rigid joints, stresses, movements.
The author suggests to take into account joints rigidity in frames calculation with elements with low flexibility which lead to essential changes of stress-deformed state as compared with articulation in joints. The example demonstrates necessity of such accounting.
Key words: frames, rigid joints, stresses, movements.
Расчёты на устойчивость
В.М. БОНДАРЕНКО, д.т.н., проф., академик РААСН (Московская государственная академия коммунального хозяйства и строительства)
УЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И КОРРОЗИОННОЙ ДИССИПАЦИИ СИЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ УСТОЙЧИВОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН...33
Изложен метод оценки устойчивости для общего случая внецентренно сжатого железобетонного стержня в нелинейной реологической постановке с учетом диссипации силового сопротивления конструкций за счет потерь энергетического потенциала отпорности и коррозионных повреждений.
Ключевые слова: строительные конструкции, устойчивость, железобетонные колонны, диссипация силового сопротивления, внецентренное сжатие.
УЧЕТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ И КОРРОЗИОННОЙ ДИССИПАЦИИ СИЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРИ ОЦЕНКЕ УСТОЙЧИВОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ. ВНЕЦЕНТРЕННОЕ СЖАТИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН...33
Изложен метод оценки устойчивости для общего случая внецентренно сжатого железобетонного стержня в нелинейной реологической постановке с учетом диссипации силового сопротивления конструкций за счет потерь энергетического потенциала отпорности и коррозионных повреждений.
Ключевые слова: строительные конструкции, устойчивость, железобетонные колонны, диссипация силового сопротивления, внецентренное сжатие.
UDC 624.074.433.042.8. Bondarenko V.M. Accounting of energy and corrosive dissipation of force resistance for a stability estimation of building structures. Eccentric compression of ferroconcrete columns.
The paper presents method for the stability estimation for general case of eccentric-compressed ferroconcrete bar in the form of a non-linear rheological definition. The method also takes into account the dissipation of structures force resistance at the expense of loss of power of support and corrosive damages.
Key words: building structures, stability, ferroconcrete columns, dissipation of force resistance, eccentric compression.
The paper presents method for the stability estimation for general case of eccentric-compressed ferroconcrete bar in the form of a non-linear rheological definition. The method also takes into account the dissipation of structures force resistance at the expense of loss of power of support and corrosive damages.
Key words: building structures, stability, ferroconcrete columns, dissipation of force resistance, eccentric compression.
Нелинейные расчёты
Ю.В. КЛОЧКОВ, д.т.н., проф., А.П. НИКОЛАЕВ, д.т.н., проф., А.А. ШУБОВИЧ, ст. преп. (Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия)
АНАЛИЗ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОЙ ОБОЛОЧКИ ВРАЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ МКЭ С ВАРИАТИВНЫМ ФОРМИРОВАНИЕМ МАТРИЦЫ УПРУГОСТИ НА ШАГЕ НАГРУЖЕНИЯ...40
Изложен алгоритм конечно-элементного расчета оболочек вращения в геометрически нелинейной постановке с вариативным формированием матрицы упругости на шаге нагружения. Определен наиболее эффективный алгоритм получения соотношений между приращениями напряжений и приращениями деформаций. На примере расчета цилиндрической панели, загруженной в середине пролета сосредоточенной силой Р, показана эффективность алгоритма с использованием полученной матрицы упругости.
Ключевые слова: геометрически нелинейная оболочка вращения, матрица упругости, МКЭ.
АНАЛИЗ ГЕОМЕТРИЧЕСКИ НЕЛИНЕЙНОЙ ОБОЛОЧКИ ВРАЩЕНИЯ НА ОСНОВЕ МКЭ С ВАРИАТИВНЫМ ФОРМИРОВАНИЕМ МАТРИЦЫ УПРУГОСТИ НА ШАГЕ НАГРУЖЕНИЯ...40
Изложен алгоритм конечно-элементного расчета оболочек вращения в геометрически нелинейной постановке с вариативным формированием матрицы упругости на шаге нагружения. Определен наиболее эффективный алгоритм получения соотношений между приращениями напряжений и приращениями деформаций. На примере расчета цилиндрической панели, загруженной в середине пролета сосредоточенной силой Р, показана эффективность алгоритма с использованием полученной матрицы упругости.
Ключевые слова: геометрически нелинейная оболочка вращения, матрица упругости, МКЭ.
UDC 539.3. Klochkov Yu.V., Nikolaev A.P. Shybovich A.A. Analysis of a geometrically non- linear shell of revolution on basis of finite element method with variative formation of a matrix of elasticity on loading pitch.
The paper deals with algorithm of finite element calculation of shells of revolution in the form of geometrically non-linear definition with variative formation of the matrix of elasticity on loading pitch. The paper presents the most effective algorithm to obtain relations between increments of stresses and deformations. The algorithm efficiency is shown on the example of calculation of a cylindrical panel loaded by concentrated force P in the middle of a span by obtained the matrix of elasticity.
Key words: geometrically non-linear shell of revolution, matrix of elasticity, finite element method.
The paper deals with algorithm of finite element calculation of shells of revolution in the form of geometrically non-linear definition with variative formation of the matrix of elasticity on loading pitch. The paper presents the most effective algorithm to obtain relations between increments of stresses and deformations. The algorithm efficiency is shown on the example of calculation of a cylindrical panel loaded by concentrated force P in the middle of a span by obtained the matrix of elasticity.
Key words: geometrically non-linear shell of revolution, matrix of elasticity, finite element method.
К.П. ПЯТИКРЕСТОВСКИЙ1, к.т.н., Б.С. СОКОЛОВ2, к.т.н. (1ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, 2НИИЖБ им.А.А.Гвоздева, г. Москва)
ВОПРОСЫ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБШИВОК РЕБРИСТЫХ МНОГОГРАННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ...45
Изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований напряженно-деформированного состояния обшивок шатрового покрытия из клееной древесины и фанеры при несимметричных длительно действующих нагрузках. Исследуется закритическая работа при местной потере устойчивости обшивок, жестко закрепляемых к ребрам. Численно-экспериментальным путем анализируется отрывы обшивок от ребер при напряжениях сдвига, превышающих критические в 3—4 раза.
Ключевые слова: шатровое покрытие, волнообразование обшивок, диагональные поля растяжений, напряжения отрыва обшивок от ребер.
ВОПРОСЫ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ОБШИВОК РЕБРИСТЫХ МНОГОГРАННЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ...45
Изложены результаты экспериментальных и теоретических исследований напряженно-деформированного состояния обшивок шатрового покрытия из клееной древесины и фанеры при несимметричных длительно действующих нагрузках. Исследуется закритическая работа при местной потере устойчивости обшивок, жестко закрепляемых к ребрам. Численно-экспериментальным путем анализируется отрывы обшивок от ребер при напряжениях сдвига, превышающих критические в 3—4 раза.
Ключевые слова: шатровое покрытие, волнообразование обшивок, диагональные поля растяжений, напряжения отрыва обшивок от ребер.
UDC 624.012.04. Pyatikrestovskiy K.P., Sokolov B.S. Problems of mode of deformation of boardings of ribbed polyhedral covers made of wood.
The paper presents results of experimental and theoretical researches of mode of deformation of the boardings of tent-shaped cover. The boardings are made of glued wood and plywood and have asymmetrical continuous loads. The authors research overcritical work under local stability loss of the boardings inflexibly fastened to ribs. The authors use numerical and experimental way to analyse cleavages of boardings from ribs under sharing stresses which are 3-4 times larger than critical values.
Key words: tent-shaped cover, boardings wave making, diagonal fields of stretches, cleavage stress of boardings from ribs.
The paper presents results of experimental and theoretical researches of mode of deformation of the boardings of tent-shaped cover. The boardings are made of glued wood and plywood and have asymmetrical continuous loads. The authors research overcritical work under local stability loss of the boardings inflexibly fastened to ribs. The authors use numerical and experimental way to analyse cleavages of boardings from ribs under sharing stresses which are 3-4 times larger than critical values.
Key words: tent-shaped cover, boardings wave making, diagonal fields of stretches, cleavage stress of boardings from ribs.
Динамические расчёты
Н.А. ГРИГОРЬЕВ, инж. (МИИТ)
РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА УДАРЫ ЛЕТЯЩИХ ПРЕДМЕТОВ ПРИ ПРОХОДЕ ТОРНАДО...51
Приведены результаты динамического расчета подвески висячего моста на ударное воздействие предметов, захваченных воронкой торнадо. В качестве ударного воздействия принят автомобиль массой 1б8 т. Сравниваются результаты расчета при загружении системы ударной нагрузкой и совместным загружением ударной и ветровой нагрузками от торнадо. Определена ударная скорость предмета, способная вызвать разрушение подвески. В результате расчета выяснено, что при обрыве одной нити прогрессирующих разрушений моста не наступает. Проверена сходимость результатов по времени и числу разбиений подвески.
Ключевые слова: торнадо, висячий мост, контактные задачи, прогрессирующие разрушения.
РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ НА УДАРЫ ЛЕТЯЩИХ ПРЕДМЕТОВ ПРИ ПРОХОДЕ ТОРНАДО...51
Приведены результаты динамического расчета подвески висячего моста на ударное воздействие предметов, захваченных воронкой торнадо. В качестве ударного воздействия принят автомобиль массой 1б8 т. Сравниваются результаты расчета при загружении системы ударной нагрузкой и совместным загружением ударной и ветровой нагрузками от торнадо. Определена ударная скорость предмета, способная вызвать разрушение подвески. В результате расчета выяснено, что при обрыве одной нити прогрессирующих разрушений моста не наступает. Проверена сходимость результатов по времени и числу разбиений подвески.
Ключевые слова: торнадо, висячий мост, контактные задачи, прогрессирующие разрушения.
UDC 624.04:551.515.3:004.9. Grigor’ev N.A. Structures calculation under impacts of flying objects by tornado.
The article presents the numerical results of the calculation of suspension bridge resistance to the impact of objects captured by a tornado funnel. The car with weight of 1.8 tons is accepted as shock influence. The results of the calculation system for shock impact on the combined effects of shock and wind loads from the tornado аrе compared. Shock speed is defined for the subject which is capable to cause suspension destruction. As a result of calculation it is found out that in case destruct 1 suspension bracket there will be no progressing destructions. The convergence of results on time and number of partitions of the suspension is checked.
Key words: tornado, suspension bridge, Hertzain problems, progressive damages.
The article presents the numerical results of the calculation of suspension bridge resistance to the impact of objects captured by a tornado funnel. The car with weight of 1.8 tons is accepted as shock influence. The results of the calculation system for shock impact on the combined effects of shock and wind loads from the tornado аrе compared. Shock speed is defined for the subject which is capable to cause suspension destruction. As a result of calculation it is found out that in case destruct 1 suspension bracket there will be no progressing destructions. The convergence of results on time and number of partitions of the suspension is checked.
Key words: tornado, suspension bridge, Hertzain problems, progressive damages.
Ю.Л. РУТМАН, доктор техн. наук, проф., В.А. МЕЛЕШКО инж. (ГАСУ СПб.)
ПРИЧИНЫ КОЛЕБАНИЙ МОСТА В ВОЛГОГРАДЕ...55
Рассмотрен новый подход для определения аэроупругих колебаний (срывной флаттер) с применением программы вычислительной гидродинамики ANSYS CFX при использовании технологии Fluid Structure Interaction (FSI).
Ключевые слова: колебания моста в Волгограде, срывной флаттер, аэроупругие колебания, FSI.
ПРИЧИНЫ КОЛЕБАНИЙ МОСТА В ВОЛГОГРАДЕ...55
Рассмотрен новый подход для определения аэроупругих колебаний (срывной флаттер) с применением программы вычислительной гидродинамики ANSYS CFX при использовании технологии Fluid Structure Interaction (FSI).
Ключевые слова: колебания моста в Волгограде, срывной флаттер, аэроупругие колебания, FSI.
UDC 624.042.41. Rutman Yu.L., Meleshko V.A. Causes of bridge vibrations in Volgograd.
The paper considers new reproach for determination of aeroelastic vibrations (stall flutter) by program of calculating hydrodynamics ANSYS CFX with usage of Fluid Structure Interaction (FSI) technology.
Key words: bridge vibrations in Volgograd, stall flutter, aeroelastic vibrations, FSI.
The paper considers new reproach for determination of aeroelastic vibrations (stall flutter) by program of calculating hydrodynamics ANSYS CFX with usage of Fluid Structure Interaction (FSI) technology.
Key words: bridge vibrations in Volgograd, stall flutter, aeroelastic vibrations, FSI.
Сейсмические расчёты
О.И. ПОНОМАРЕВ, к.т.н., А.В. МИНАСЯН, канд. техн. наук (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, г. Москва)
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ЖИВУЧЕСТИ УНИКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ...59
Рассмотрена методика повышения надежности и динамической живучести уникальных объектов в сейсмоактивных районах путем применения пакетов комплексных систем сейсмоамортизаторов (ПКСС), комбинационных вантов&связей (ПКВС), кинематических опор (КО), податливых прослоек(ПП), скользящих фундаментов (СФ), и др. Данные системы при землетрясении оснащены механизмами управления жесткостью, диссипацией и сейсмическими нагрузками, срабатыванием неупругих стадий работы вплоть до разрушения программных элементов. При этом обеспечивается динамическая живучесть уникальных объектов.
Ключевые слова: уникальные объекты в сейсмоактивных районах, надежность, динамическая живучесть, сейсмоамортизаторы, ванты-связи.
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ДИНАМИЧЕСКОЙ ЖИВУЧЕСТИ УНИКАЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ В СЕЙСМОАКТИВНЫХ РАЙОНАХ...59
Рассмотрена методика повышения надежности и динамической живучести уникальных объектов в сейсмоактивных районах путем применения пакетов комплексных систем сейсмоамортизаторов (ПКСС), комбинационных вантов&связей (ПКВС), кинематических опор (КО), податливых прослоек(ПП), скользящих фундаментов (СФ), и др. Данные системы при землетрясении оснащены механизмами управления жесткостью, диссипацией и сейсмическими нагрузками, срабатыванием неупругих стадий работы вплоть до разрушения программных элементов. При этом обеспечивается динамическая живучесть уникальных объектов.
Ключевые слова: уникальные объекты в сейсмоактивных районах, надежность, динамическая живучесть, сейсмоамортизаторы, ванты-связи.
UDC 624.042. Ponomarev O.I., Minasyan A.V. Increasing of reliability and dynamical survivability of unique objects in areas with seismic activity.
The paper considers method for increasing of reliability and dynamical survivability of unique objects in areas with seismic activity with usage of blocks of complex systems of seismic shock absorbers, combinational backstaies <bonds, kinematical supports, pliable interlayers, sliding foundations ets. In case of an earthquake these systems are equipped with control mechanism of rigity, dissipation and seismic loads, triggerring of nonelastic stages of work up to destruction of program controlling elements. At the same time dynamical survivability of unique objects is provided.
Key words: unique objects in areas with seismic activity, reliability, dynamical survivability, seismic shock absorbers.
The paper considers method for increasing of reliability and dynamical survivability of unique objects in areas with seismic activity with usage of blocks of complex systems of seismic shock absorbers, combinational backstaies <bonds, kinematical supports, pliable interlayers, sliding foundations ets. In case of an earthquake these systems are equipped with control mechanism of rigity, dissipation and seismic loads, triggerring of nonelastic stages of work up to destruction of program controlling elements. At the same time dynamical survivability of unique objects is provided.
Key words: unique objects in areas with seismic activity, reliability, dynamical survivability, seismic shock absorbers.
Теория оптимизации
Р.П. МОИСЕЕНКО, д.т.н., проф., И.А. БОТЬЕВА, инж. (Томский государственный архитектурно:строительный университет)
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ РЕБРИСТЫХ ПЛАСТИН С ЗАДАННОЙ ПЕРВОЙ ЧАСТОТОЙ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ВЫСОТОЙ РЕБЕР...66
Представлены два алгоритма оптимизации прямоугольных ребристых пластин, основанные на использовании особых свойств оптимальности при ограничении по первой частоте собственных колебаний. Сформулированные свойства оптимальности получены методом неопределенных множителей Лагранжа при варьировании высотой поперечного сечения ребер. Пример расчета показывает, что оба алгоритма позволяют получить один и тот же оптимальный проект с высокой степенью экономии материала.
Ключевые слова: пластина, ребро, частота, свойство оптимальности, итерация.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ РЕБРИСТЫХ ПЛАСТИН С ЗАДАННОЙ ПЕРВОЙ ЧАСТОТОЙ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ВЫСОТОЙ РЕБЕР...66
Представлены два алгоритма оптимизации прямоугольных ребристых пластин, основанные на использовании особых свойств оптимальности при ограничении по первой частоте собственных колебаний. Сформулированные свойства оптимальности получены методом неопределенных множителей Лагранжа при варьировании высотой поперечного сечения ребер. Пример расчета показывает, что оба алгоритма позволяют получить один и тот же оптимальный проект с высокой степенью экономии материала.
Ключевые слова: пластина, ребро, частота, свойство оптимальности, итерация.
UDC 624.045. Moisejenko R.P., Botjeva I.A. Optimum design of rectangular ribbed plates with specified first natural frequency by rib’s heights.
The paper presents two algorithms for optimization of rectangular ribbed plates with specified first natural frequency. The algorithms are based on using of special optimum properties. Optimum properties are deduced on the basis of Lagrange multiplier method. Rib’s heights are direction variables. The calculation example demonstrates a coincidence of optimum results.
Key words: plate, rib, frequency, optimum property, iteration.
The paper presents two algorithms for optimization of rectangular ribbed plates with specified first natural frequency. The algorithms are based on using of special optimum properties. Optimum properties are deduced on the basis of Lagrange multiplier method. Rib’s heights are direction variables. The calculation example demonstrates a coincidence of optimum results.
Key words: plate, rib, frequency, optimum property, iteration.
Нормирование
И.И. ВЕДЯКОВ, д.т.н., П.Д. ОДЕССКИЙ, д.т.н., М.И. ГУКОВА, к.т.н., Б.С. ЦЕТЛИН, к.т.н. (ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко)
АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ РЕДАКЦИЯ СНИП II-23-81*,«СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ» — СП 16.13330.2011....70
Разработанные в 1978–1980 гг. СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» введены в действие 01.01.1982 г. На основе опыта применения СНиП II-23-81, использования результатов НИР, отечественного и зарубежного опыта проектирования и результатов научно-технического сотрудничества с зарубежными странами, а также в связи с расширением строительных работ по реконструкции предприятий, зданий и сооружений разработаны изменения к СНиП II-23-81, которые в 1987 г. внесены в СНиП II-23-81*. В 2005 г. был подготовлен и введен в действие свод правил СП 53-102-2004 (при действующем СНиП II-23-81* не являющийся обязательным документом), в который был включен значительный ряд новых требований и рекомендаций: внедрены новые ГОСТы; разработана новая методика выбора сталей; повышены расчетные сопротивления фундаментных болтов; для определения параметров и вычисления коэффициентов устойчивости при центральном сжатии предложены новые формы таблиц с учетом обозначений типов сечений (в соответствии с принятыми в Еврокоде 3); приведена классификация сечений в зависимости от напряженно-деформированного состояния; введены новые требования по расчету бистальных балок и балок крановых путей; уточнены некоторые положения по расчету стержней, по определению расчетных длин; приведена новая методика расчета на прочность с учетом хрупкого разрушения; усовершенствованы требования по расчету и конструированию соединений и по проектированию конструкций при реконструкции и многое другое. Актуализация СНиП II-23-81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования» потребовалась в связи с новыми разработками в области проектирования стальных конструкций за истекший период, включенными в Свод правил и не отраженными в действующем СНиП II-23-81*. Пересмотр СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» в качестве доказательной базы Федерального Закона от 30 декабря 2009г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» является приоритетным направлением программы разработки строительных норм и правил в области проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений по Минрегиону РФ.
Ключевые слова: стальные строительные конструкции, расчетные характеристики материалов и соединений, соединения, устойчивость, прочность, коэффициенты, узлы, стержни.
АКТУАЛИЗИРОВАННАЯ РЕДАКЦИЯ СНИП II-23-81*,«СТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ» — СП 16.13330.2011....70
Разработанные в 1978–1980 гг. СНиП II-23-81 «Стальные конструкции» введены в действие 01.01.1982 г. На основе опыта применения СНиП II-23-81, использования результатов НИР, отечественного и зарубежного опыта проектирования и результатов научно-технического сотрудничества с зарубежными странами, а также в связи с расширением строительных работ по реконструкции предприятий, зданий и сооружений разработаны изменения к СНиП II-23-81, которые в 1987 г. внесены в СНиП II-23-81*. В 2005 г. был подготовлен и введен в действие свод правил СП 53-102-2004 (при действующем СНиП II-23-81* не являющийся обязательным документом), в который был включен значительный ряд новых требований и рекомендаций: внедрены новые ГОСТы; разработана новая методика выбора сталей; повышены расчетные сопротивления фундаментных болтов; для определения параметров и вычисления коэффициентов устойчивости при центральном сжатии предложены новые формы таблиц с учетом обозначений типов сечений (в соответствии с принятыми в Еврокоде 3); приведена классификация сечений в зависимости от напряженно-деформированного состояния; введены новые требования по расчету бистальных балок и балок крановых путей; уточнены некоторые положения по расчету стержней, по определению расчетных длин; приведена новая методика расчета на прочность с учетом хрупкого разрушения; усовершенствованы требования по расчету и конструированию соединений и по проектированию конструкций при реконструкции и многое другое. Актуализация СНиП II-23-81* «Стальные конструкции. Нормы проектирования» потребовалась в связи с новыми разработками в области проектирования стальных конструкций за истекший период, включенными в Свод правил и не отраженными в действующем СНиП II-23-81*. Пересмотр СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» в качестве доказательной базы Федерального Закона от 30 декабря 2009г. № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» является приоритетным направлением программы разработки строительных норм и правил в области проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений по Минрегиону РФ.
Ключевые слова: стальные строительные конструкции, расчетные характеристики материалов и соединений, соединения, устойчивость, прочность, коэффициенты, узлы, стержни.