N 4 за 2011год
Расчёты на прочность
А.А. ПОКРОВСКИЙ, д.т.н., проф. (ПГУАС, Пенза)
О МЕТОДЕ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ В МКЭ С ОТДЕЛЕНИЕМ СМЕЩЕНИЙ ТВЕРДОГО ТЕЛА...2
Предлагается расчетная схема элемента с закреплением его линейными связями в узлах от смещений твердого тела, приложением кинематических граничных условий, связанных с деформа циями, местных воздействий и деформаций. При такой расчетной схеме составляются и уравне ния равновесия, и уравнения совместности. При смещениях элемента соизмеримых с его размерами надо переходить к нелинейным геометрическим уравнениям. Методика расчета продемонстриро вана на примере фермы с шарнирными узлами.
Предлагается расчетная схема элемента с закреплением его линейными связями в узлах от смещений твердого тела, приложением кинематических граничных условий, связанных с деформа циями, местных воздействий и деформаций. При такой расчетной схеме составляются и уравне ния равновесия, и уравнения совместности. При смещениях элемента соизмеримых с его размерами надо переходить к нелинейным геометрическим уравнениям. Методика расчета продемонстриро вана на примере фермы с шарнирными узлами.
Ключевые слова: метод перемещений, смещения твердого тела, напряжения, деформации, конечный элемент.
UDC 624.04:539:519.6. A.A. Pokrovskiy. The displacement method within a framework of finite element method with the exception of solid body shifts.
The paper presents design model for element fixed from solid body shifts by element’s linear bonds in junctions with application of kinematic boundary conditions related to deformations, local actions and deformations. Equilibrium and compatibility equations are worked out under this design model. If element shifts are commensurate with its dimensions it is necessary to go over to nonlinear geometrical equations. Design model is demonstrated on the example of farm with hinged joints.
Key words: displacement method, solid body shifts, stresses, deformations, finite element.
The paper presents design model for element fixed from solid body shifts by element’s linear bonds in junctions with application of kinematic boundary conditions related to deformations, local actions and deformations. Equilibrium and compatibility equations are worked out under this design model. If element shifts are commensurate with its dimensions it is necessary to go over to nonlinear geometrical equations. Design model is demonstrated on the example of farm with hinged joints.
Key words: displacement method, solid body shifts, stresses, deformations, finite element.
А.С. ДОРОГАН, канд. техн. наук (Дальневосточный государственный университет путей сообщения, г. Хабаровск)
РАСПОРНЫЕ ВИСЯЧИЕ МОСТЫ ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ...4
Предложены схемы висячих мостов повышенной жесткости и дается анализ их статической работы. Используется программа «Интэл», основанная на методе граничных интегральных урав нений (МГИУ) для балки, подкрепленной криволинейными кабелями.
Ключевые слова: висячие мосты, МГИУ.
РАСПОРНЫЕ ВИСЯЧИЕ МОСТЫ ПОВЫШЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ...4
Предложены схемы висячих мостов повышенной жесткости и дается анализ их статической работы. Используется программа «Интэл», основанная на методе граничных интегральных урав нений (МГИУ) для балки, подкрепленной криволинейными кабелями.
Ключевые слова: висячие мосты, МГИУ.
UDC 624.04: 624.5. Dorogan A.S. Spacer hanging bridges with heightened stiffness.
The paper presents schemes of hanging bridges with heightened stiffness and gives analysis of their statistical work. The “Intel” program based on boundary integral approach is used for beam supported by curvilinear cables.
Key words: hanging bridges, boundary integral approach.
The paper presents schemes of hanging bridges with heightened stiffness and gives analysis of their statistical work. The “Intel” program based on boundary integral approach is used for beam supported by curvilinear cables.
Key words: hanging bridges, boundary integral approach.
Динамические расчёты
С.В. БАКУШЕВ, д.т.н., проф. (ПГАСУ, г. Пенза)
К ВОПРОСУ О ФОРМИРОВАНИИ ОДНОМЕРНЫХ ВОЛН СИЛЬНОГО РАЗРЫВА В СПЛОШНЫХ СРЕДАХ...11
Рассматриваются вопросы формирования одномерных плоских волн сильного разрыва в сплош ных средах при непрерывном возрастании от нуля внешнего воздействия. Кривые объемного и сдви гового деформирования аппроксимируются билинейными диаграммами. Показано, что формирова ние внутри массива одномерной плоской ударной волны при непрерывном возрастании от нуля внешней нагрузки существенным образом зависит и от объемных, и от сдвиговых деформаций.
Ключевые слова: одномерная деформация, билинейные диаграммы деформирования, ударные волны.
К ВОПРОСУ О ФОРМИРОВАНИИ ОДНОМЕРНЫХ ВОЛН СИЛЬНОГО РАЗРЫВА В СПЛОШНЫХ СРЕДАХ...11
Рассматриваются вопросы формирования одномерных плоских волн сильного разрыва в сплош ных средах при непрерывном возрастании от нуля внешнего воздействия. Кривые объемного и сдви гового деформирования аппроксимируются билинейными диаграммами. Показано, что формирова ние внутри массива одномерной плоской ударной волны при непрерывном возрастании от нуля внешней нагрузки существенным образом зависит и от объемных, и от сдвиговых деформаций.
Ключевые слова: одномерная деформация, билинейные диаграммы деформирования, ударные волны.
UDC 534.11. S.V. Bakushev. Problem of formation of one -dimensional strong discontinuity waves in continua.
The article deals with problem of formation of one-dimensional plane strong discontinuity waves in continua for the case of continuous increase of external load from zero. Curves of volumetric deformation and shearing are approximated by bilinear diagrams. It is shown that formation of one-dimensional plane shock wave inside mass depends on volumetric deformations and shearings significantly for the case of continuous increase of external load from zero.
Key words: one-dimensional deformation, bilinear deformation diagrams, shock waves.
The article deals with problem of formation of one-dimensional plane strong discontinuity waves in continua for the case of continuous increase of external load from zero. Curves of volumetric deformation and shearing are approximated by bilinear diagrams. It is shown that formation of one-dimensional plane shock wave inside mass depends on volumetric deformations and shearings significantly for the case of continuous increase of external load from zero.
Key words: one-dimensional deformation, bilinear deformation diagrams, shock waves.
С.В. БОСАКОВ, д.т.н., проф. (БНТУ, г. Минск)
К РАСШИРЕНИЮ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА В ДИНАМИКЕ БАЛОК...15
Рассматривается возможность увеличения точности метода Ритца при определении час тот собственных колебаний балок с одной и несколькими степенями свободы. Устанавливается факт получения точного решения в случае системы с одной степенью свободы. Приводится пример расчета для консольной балки с двумя степенями свободы. Обсуждается проблема получения реше ния в случае балки из физически нелинейного материала с одной степенью свободы.
Ключевые слова: балка, физическая нелинейность, метод Ритца, собственные частоты, энер гия деформаций, степень свободы.
К РАСШИРЕНИЮ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО МЕТОДА В ДИНАМИКЕ БАЛОК...15
Рассматривается возможность увеличения точности метода Ритца при определении час тот собственных колебаний балок с одной и несколькими степенями свободы. Устанавливается факт получения точного решения в случае системы с одной степенью свободы. Приводится пример расчета для консольной балки с двумя степенями свободы. Обсуждается проблема получения реше ния в случае балки из физически нелинейного материала с одной степенью свободы.
Ключевые слова: балка, физическая нелинейность, метод Ритца, собственные частоты, энер гия деформаций, степень свободы.
UDC 624.042. S.V. Bosakov. Extension of energy method capabilities for beams dynamics.
The author considers capability to increase accuracy of Ritz method for determination of natural-vibrations frequencies of beams with one and several degrees of freedom. The fact that exact solution can be obtained for the system with one degree of freedom is established. The paper gives example of calculation for cantilever girder with two degrees of freedom. The author also considers problem of solution obtaining for beam of physically nonlinear material with one degree of freedom.
Key words: beam, physical nonlinearity, Ritz method, natural frequencies, deformation energy, degree of freedom.
The author considers capability to increase accuracy of Ritz method for determination of natural-vibrations frequencies of beams with one and several degrees of freedom. The fact that exact solution can be obtained for the system with one degree of freedom is established. The paper gives example of calculation for cantilever girder with two degrees of freedom. The author also considers problem of solution obtaining for beam of physically nonlinear material with one degree of freedom.
Key words: beam, physical nonlinearity, Ritz method, natural frequencies, deformation energy, degree of freedom.
Г.В. ВАСИЛЬКОВ, д.т.н., проф., З.В. БУЙКО, к.т.н., доц. (Ростовский государственный строительный университет)
ДВОЙСТВЕННАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ ДИНАМИКИ СООРУЖЕНИЙ...20
На основании равносильных (эквивалентных) уравнениям колебаний системы с n степенями сво боды преобразований уравнений движения систем с конечным числом степеней свободы формулиру ются двойственные законы механики Галилея – Ньютона, алгоритмы метода главных координат, методов прямого интегрирования уравнения движения. Используются рекуррентные зависимости прямого метода сил динамики сооружений для исключения необходимости расщепления исходных си стем дифференциальных уравнений, интегрирование ведется с постоянным временным шагом для всех форм колебаний. В статье впервые сформулирован метод сил динамики сооружений.
Ключевые слова: уравнения движения, метод сил динамики сооружений.
ДВОЙСТВЕННАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЗАДАЧ ДИНАМИКИ СООРУЖЕНИЙ...20
На основании равносильных (эквивалентных) уравнениям колебаний системы с n степенями сво боды преобразований уравнений движения систем с конечным числом степеней свободы формулиру ются двойственные законы механики Галилея – Ньютона, алгоритмы метода главных координат, методов прямого интегрирования уравнения движения. Используются рекуррентные зависимости прямого метода сил динамики сооружений для исключения необходимости расщепления исходных си стем дифференциальных уравнений, интегрирование ведется с постоянным временным шагом для всех форм колебаний. В статье впервые сформулирован метод сил динамики сооружений.
Ключевые слова: уравнения движения, метод сил динамики сооружений.
UDC 539.3:624.04. G.V. Vasilkov, Z.V. Buiko. Dual definition of problems of structures dynamics.
Dual mechanics laws of Galilee – Newton, algorithms of principle coordinate method, methods of direct integration for motion equation are formulated on the basis of system oscillations with n degrees of freedom of transformations of motion equations of systems with finite number of degrees of freedom. These oscillations are equivalent to equations. The authors use recurrent dependences of direct method of forces of structures dynamics to eliminate necessity to split up initial systems of differential equations. Integration is made with constant time step for all oscillations forms.
Key words: method of forces of structures dynamics, degrees of freedom of transformations.
Dual mechanics laws of Galilee – Newton, algorithms of principle coordinate method, methods of direct integration for motion equation are formulated on the basis of system oscillations with n degrees of freedom of transformations of motion equations of systems with finite number of degrees of freedom. These oscillations are equivalent to equations. The authors use recurrent dependences of direct method of forces of structures dynamics to eliminate necessity to split up initial systems of differential equations. Integration is made with constant time step for all oscillations forms.
Key words: method of forces of structures dynamics, degrees of freedom of transformations.
Ю.С. КРУТИЙ, канд. физ.мат. наук, доц. (Одесская государственная академия строительства и архитектуры, Украина)
ПРОДОЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ НЕОДНОРОДНОГО ПРЯМОГО СТЕРЖНЯ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ МАССОЙ (продолжение)...26
Решена задача о свободных продольных колебаниях стержня для случая, когда коэффициент упругости и погонная масса представляют собой произвольные непрерывные функции. Предла гается метод отыскания частот и собственных форм продольных колебаний для произвольного неоднородного прямого стержня переменного поперечного сечения с произвольной непрерывно рас пределенной массой. В качестве примера исследованы свободные колебания консольного клина.
Ключевые слова: стержень, продольные колебания, частотное уравнение, коэффициенты ко лебаний, частота колебаний, собственная форма колебаний, консольный клин.
ПРОДОЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ НЕОДНОРОДНОГО ПРЯМОГО СТЕРЖНЯ ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ С НЕПРЕРЫВНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ МАССОЙ (продолжение)...26
Решена задача о свободных продольных колебаниях стержня для случая, когда коэффициент упругости и погонная масса представляют собой произвольные непрерывные функции. Предла гается метод отыскания частот и собственных форм продольных колебаний для произвольного неоднородного прямого стержня переменного поперечного сечения с произвольной непрерывно рас пределенной массой. В качестве примера исследованы свободные колебания консольного клина.
Ключевые слова: стержень, продольные колебания, частотное уравнение, коэффициенты ко лебаний, частота колебаний, собственная форма колебаний, консольный клин.
UDC 624.073.046.3. Yu.S. Krutiy. Longitudinal vibrations of heterogeneous straight rod with variable cross section and continuously distributed mass (continuation).
The paper presents problem solution of free longitudinal vibrations of rod for the case when elastic coefficient and running mass represent arbitrary continuous functions. The author suggests method for frequencies and natural modes calculation of arbitrary heterogeneous straight rod with variable cross section and continuously distributed mass. Free oscillations of cantilever wedge are studied as an example.
Key words: rod, longitudinal vibrations, frequency equation, coefficients of oscillations, vibrations frequency, cantilever wedge.
The paper presents problem solution of free longitudinal vibrations of rod for the case when elastic coefficient and running mass represent arbitrary continuous functions. The author suggests method for frequencies and natural modes calculation of arbitrary heterogeneous straight rod with variable cross section and continuously distributed mass. Free oscillations of cantilever wedge are studied as an example.
Key words: rod, longitudinal vibrations, frequency equation, coefficients of oscillations, vibrations frequency, cantilever wedge.
В.Л. ХАРЛАНОВ, д.т.н. (ВолгГАСУ, г. Волгоград)
КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ СИСТЕМ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ МАССОЙ...35
В процессе воздействия на сооружение динамической нагрузки возможно изменение массы, свя занное с обрушением ограждающих конструкций, перемещением подвижной нагрузки, действием ударных нагрузок. Рассматривается влияние изменения массы на амплитуду колебаний упругих си стем в процессе динамического воздействия. Уменьшение массы в процессе воздействия, как прави ло, приводит к увеличению амплитуды колебаний упругой системы.
Ключевые слова: уравнение движения, изменяющаяся масса, прямые методы интегрирования.
КОЛЕБАНИЯ УПРУГИХ СИСТЕМ С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ МАССОЙ...35
В процессе воздействия на сооружение динамической нагрузки возможно изменение массы, свя занное с обрушением ограждающих конструкций, перемещением подвижной нагрузки, действием ударных нагрузок. Рассматривается влияние изменения массы на амплитуду колебаний упругих си стем в процессе динамического воздействия. Уменьшение массы в процессе воздействия, как прави ло, приводит к увеличению амплитуды колебаний упругой системы.
Ключевые слова: уравнение движения, изменяющаяся масса, прямые методы интегрирования.
UDC 624.042.8. V.L. Harlanov. Vibrations of elastic systems with varying mass.
Mass can be changed under influence of dynamic force on structure. It is related to crushing of building envelops, moving load shifts, impact loads action. The author considers effect of mass change on oscillations amplitude of elastic systems under dynamic influence. The mass decrease usually leads to increase of oscillations amplitude of elastic system under dynamic influence.
Key words: motion equation, varying mass, integration methods.
Mass can be changed under influence of dynamic force on structure. It is related to crushing of building envelops, moving load shifts, impact loads action. The author considers effect of mass change on oscillations amplitude of elastic systems under dynamic influence. The mass decrease usually leads to increase of oscillations amplitude of elastic system under dynamic influence.
Key words: motion equation, varying mass, integration methods.
Новое в проектирование
А.С. ДЕХТЯРЬ, д.т.н., проф. (Национальный транспортный университет, г. Киев)
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КРУГЛОЙ ПЛАСТИНЫ В АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ...39
Рассмотрены шарнирно опертые по контуру круглые пластины ступенчато переменной тол щины, эксплуатирующиеся в агрессивной среде. Снижение их несущей способности во времени связа но с уменьшением толщины вследствие коррозии. Требуется обеспечить необходимую несущую спо собность в течение заданного периода. Для этого планируются ремонты. Отыскиваются наилучшие время проведения ремонтов и их объемы для того, чтобы уменьшить эксплуатационные затраты.
Ключевые слова: несущая способность, агрессивная среда, деградация, оптимальная эксплуатация.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ КРУГЛОЙ ПЛАСТИНЫ В АГРЕССИВНОЙ СРЕДЕ...39
Рассмотрены шарнирно опертые по контуру круглые пластины ступенчато переменной тол щины, эксплуатирующиеся в агрессивной среде. Снижение их несущей способности во времени связа но с уменьшением толщины вследствие коррозии. Требуется обеспечить необходимую несущую спо собность в течение заданного периода. Для этого планируются ремонты. Отыскиваются наилучшие время проведения ремонтов и их объемы для того, чтобы уменьшить эксплуатационные затраты.
Ключевые слова: несущая способность, агрессивная среда, деградация, оптимальная эксплуатация.
UDC 642.04: 539.376. Dekhtyar A.S. Design and maintenance of circular plate in aggressive environment.
The paper considers circular plates with steplike variable thickness hinge-supported at the circumference. The plates are maintained in aggressive environment. The decreasing of their carrying force in time is related to thickness reduction which comes as a result of corrosion. It is required to provide necessary carrying force during given time period. The author finds most optimal time for repairs carrying out and their scopes in order to decrease operating costs.
Key words: carrying force, aggressive environment, degradation.
The paper considers circular plates with steplike variable thickness hinge-supported at the circumference. The plates are maintained in aggressive environment. The decreasing of their carrying force in time is related to thickness reduction which comes as a result of corrosion. It is required to provide necessary carrying force during given time period. The author finds most optimal time for repairs carrying out and their scopes in order to decrease operating costs.
Key words: carrying force, aggressive environment, degradation.
А.С. МАРУТЯН, канд. техн. наук, доц. (Пятигорский государственный технологический университет)
СТЫКОВЫЕ СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПРОДОЛЬНЫМИ ПРОРЕЗЯМИ И ИХ РАСЧЕТ...43
Приведено новое техническое решение заводских и монтажных стыков металлических конструкций в виде сварных соединений на продольных прорезях, расположенных в стенках стержневых элемен тов из открытых (незамкнутых) и трубчатых (замкнутых) профилей. Стыковые соединения облада ют необходимым и достаточным запасом несущей способности, обеспечивают уменьшение трудоем кости изготовления и монтажа, снижение расхода конструкционного материала и являются равно прочными со стыкуемыми стержневыми элементами. Апробирована технология изготовления и мон тажа с компенсацией всех неточностей (погрешностей). Предложена практическая методика расче та таких соединений, подтвержденная итогами контрольных испытаний серии опытных образцов.
Ключевые слова: заводские и монтажные стыки металлических конструкций, сварные соедине ния, соединения на продольных прорезях, технология изготовления и монтажа, методика расчета.
СТЫКОВЫЕ СВАРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ПРОДОЛЬНЫМИ ПРОРЕЗЯМИ И ИХ РАСЧЕТ...43
Приведено новое техническое решение заводских и монтажных стыков металлических конструкций в виде сварных соединений на продольных прорезях, расположенных в стенках стержневых элемен тов из открытых (незамкнутых) и трубчатых (замкнутых) профилей. Стыковые соединения облада ют необходимым и достаточным запасом несущей способности, обеспечивают уменьшение трудоем кости изготовления и монтажа, снижение расхода конструкционного материала и являются равно прочными со стыкуемыми стержневыми элементами. Апробирована технология изготовления и мон тажа с компенсацией всех неточностей (погрешностей). Предложена практическая методика расче та таких соединений, подтвержденная итогами контрольных испытаний серии опытных образцов.
Ключевые слова: заводские и монтажные стыки металлических конструкций, сварные соедине ния, соединения на продольных прорезях, технология изготовления и монтажа, методика расчета.
UDC 624.074.4.012+624.042.8. A.S. Marutyan. But-t welded joints of cane segments with linear slots and their calculation.
The paper presents new technical decision for industrial and erection joints of metal structures in the form of linear slotted welded joints which are located in wells of cane segments consisting of open and tubular profiles. The butt joints have required and sufficient reserve of bearing capacity, provide decrease of labour coefficient of production and erection, decrease consumption of constructional materials. The joints are also full-strength with abutting cane segments. The author tests production and erection technology with compensation of all inaccuracies.
Key words: industrial and erection joints of metal structures, welded joints, linear slotted joints, production and erection technology.
The paper presents new technical decision for industrial and erection joints of metal structures in the form of linear slotted welded joints which are located in wells of cane segments consisting of open and tubular profiles. The butt joints have required and sufficient reserve of bearing capacity, provide decrease of labour coefficient of production and erection, decrease consumption of constructional materials. The joints are also full-strength with abutting cane segments. The author tests production and erection technology with compensation of all inaccuracies.
Key words: industrial and erection joints of metal structures, welded joints, linear slotted joints, production and erection technology.
К.К. НЕЖДАНОВ, д.т.н., проф., засл. изобр. России, И.Н. ГАРЬКИН, инж. (ПГУАС, г. Пенза)
СПОСОБ ПРОКАТА ДВУТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ СЕЧЕНИЯ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ...51
В статье предлагается метод совершенствования горячекатаных двутавровых профилей пу тем значительного снижения материалоемкости с помощью оптимального распределения метал ла по сечению балок.
Ключевые слова: балка, оптимизация сечения, снижение материалоемкости, повышение же сткости при изгибе.
СПОСОБ ПРОКАТА ДВУТАВРОВОГО ПРОФИЛЯ СЕЧЕНИЯ ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ...51
В статье предлагается метод совершенствования горячекатаных двутавровых профилей пу тем значительного снижения материалоемкости с помощью оптимального распределения метал ла по сечению балок.
Ключевые слова: балка, оптимизация сечения, снижение материалоемкости, повышение же сткости при изгибе.
UDC 624.014. K.K. Nezhdanov, I.N. Gar’kin. Rolled metal method of I -shaped cross -section of alloyed steel.
The article considers ways for reducing material consumption of I-rolling profile. Steel I-beam profile contains shelves with parallelfaces and wall. Rational distribution of steel cross beam is provided by the fact that the flexibility of its wall which is the ratio of height wall to its thickness does not exceed the limit value of flexibility ensuring sustainability of the wall without intermediate stiffeners, and is 65 for low-alloy steel. Thickness, the height of the wall, limiting its flexibility governed by mathematical dependencies.
Key words: beam, optimizing the cross section, reduction of material consumption, increase of stiffness in bending.
The article considers ways for reducing material consumption of I-rolling profile. Steel I-beam profile contains shelves with parallelfaces and wall. Rational distribution of steel cross beam is provided by the fact that the flexibility of its wall which is the ratio of height wall to its thickness does not exceed the limit value of flexibility ensuring sustainability of the wall without intermediate stiffeners, and is 65 for low-alloy steel. Thickness, the height of the wall, limiting its flexibility governed by mathematical dependencies.
Key words: beam, optimizing the cross section, reduction of material consumption, increase of stiffness in bending.
Ю.В. КРАСНОЩЕКОВ, д.т.н., проф., М.П.УКРАИНЦЕВ, инж. (Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ))
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТАЛЬНЫХ ФЕРМ С ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ РЕБРИСТЫМ НАСТИЛОМ В ПОКРЫТИЯХ ЗДАНИЙ...55
Приведены результаты исследования конструктивной системы покрытия из стальных ферм с учетом влияния сборного железобетонного ребристого настила. Эффективность совместной ра боты несущих элементов покрытия нашло подтверждение при обследовании здания ТЭЦ. Компью терное моделирование пространственной системы покрытия позволило выявить механизм взаи модействия элементов и влияние различных факторов на перераспределение сжимающих усилий в ребристых плитах и панелях верхнего пояса фермы. Для решения задачи устойчивости сжатого пояса покрытия применена расчетная модель в виде стержня составного сечения с абсолютно же сткими поперечными связями, которыми являются ребра плит, соединенные сваркой с фермами.
Ключевые слова: конструктивная система, покрытие, стальные фермы, железобетонная реб ристая плита, совместная работа, механизм взаимодействия, напряжения, устойчивость, дефор мации, составной стержень.
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТАЛЬНЫХ ФЕРМ С ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ РЕБРИСТЫМ НАСТИЛОМ В ПОКРЫТИЯХ ЗДАНИЙ...55
Приведены результаты исследования конструктивной системы покрытия из стальных ферм с учетом влияния сборного железобетонного ребристого настила. Эффективность совместной ра боты несущих элементов покрытия нашло подтверждение при обследовании здания ТЭЦ. Компью терное моделирование пространственной системы покрытия позволило выявить механизм взаи модействия элементов и влияние различных факторов на перераспределение сжимающих усилий в ребристых плитах и панелях верхнего пояса фермы. Для решения задачи устойчивости сжатого пояса покрытия применена расчетная модель в виде стержня составного сечения с абсолютно же сткими поперечными связями, которыми являются ребра плит, соединенные сваркой с фермами.
Ключевые слова: конструктивная система, покрытие, стальные фермы, железобетонная реб ристая плита, совместная работа, механизм взаимодействия, напряжения, устойчивость, дефор мации, составной стержень.
UDC 69.04+624.046. Yu.V. Krasnoshchekov, M.P. Ykraintsev. Features of interaction of steel farms with ferroconcrete ribbed flooring in buildings coverings.
The paper presents results of research of structural system of a covering of steel farms taking into account influence of prefabricated ferroconcrete ribbed flooring. Collaboration efficiency of bearing elements of covering was acknowledged during inspection of a building of heat station. Computer modeling of space system of the covering allowed to reveal mechanism of elements interaction and influence of various factors on redistribution of compression forces in ribbed plates and panels of the top belt of a farm.
Key words: structural system, covering, steel farms, ferroconcrete ribbed plate, interaction mechanism, stresses, stability.
The paper presents results of research of structural system of a covering of steel farms taking into account influence of prefabricated ferroconcrete ribbed flooring. Collaboration efficiency of bearing elements of covering was acknowledged during inspection of a building of heat station. Computer modeling of space system of the covering allowed to reveal mechanism of elements interaction and influence of various factors on redistribution of compression forces in ribbed plates and panels of the top belt of a farm.
Key words: structural system, covering, steel farms, ferroconcrete ribbed plate, interaction mechanism, stresses, stability.
Сейсмические расчёты
А.И. САПОЖНИКОВ, доктор философ., проф., К.Д. ЯКСУБАЕВ, к.т.н.,доц. (Астраханский инженерно-строительный институт)
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ В ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФУНКЦИЯХ...59
Осуществлено решение задачи в фундаментальных функциях, что позволило получить одно типные решения для смещений, скоростей и ускорений осциллятора, чем упростить анализ его по ведения и определить степень влияния на величину сейсмической нагрузки собственных и собствен ных сопутствующих колебаний и фазы воздействия.
Ключевые слова: осциллятор, колебания, затухание колебаний, фундаментальные функции, про стота и наглядность решения, анализ поведения осциллятора.
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ НА ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ В ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФУНКЦИЯХ...59
Осуществлено решение задачи в фундаментальных функциях, что позволило получить одно типные решения для смещений, скоростей и ускорений осциллятора, чем упростить анализ его по ведения и определить степень влияния на величину сейсмической нагрузки собственных и собствен ных сопутствующих колебаний и фазы воздействия.
Ключевые слова: осциллятор, колебания, затухание колебаний, фундаментальные функции, про стота и наглядность решения, анализ поведения осциллятора.
UDC 624. 0428. 0.42. 12.7. A.I. Sapozhnikov, K.D. Yaksubaev. The method for definition of seismic load on buildings and structures in fundamental functions.
Problem solution by fundamental functions allowed to get single-type solutions for shifts, velocities and accelerations of oscillator and thereby to simplify analysis of oscillator behavior and estimate degree of influence of self-oscillations and accompanying self-oscillations and influence phase on value of seismic load.
Key words: oscillator, vibrations, damping oscillations, fundamental functions, simplicity and visualization of solution, analysis of oscillator behavior.
Problem solution by fundamental functions allowed to get single-type solutions for shifts, velocities and accelerations of oscillator and thereby to simplify analysis of oscillator behavior and estimate degree of influence of self-oscillations and accompanying self-oscillations and influence phase on value of seismic load.
Key words: oscillator, vibrations, damping oscillations, fundamental functions, simplicity and visualization of solution, analysis of oscillator behavior.
Нормативные документы
А.С. ЗАЛЕСОВ, д.т.н., проф., А.А. ПАЩАНИН, инж. (НИИЖБ, г. Москва)
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЪЕМНЫХ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В РАЗВИТИЕ НОРМ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ...66
Рассмотрены методики расчета железобетонных балок на действие поперечных сил по СП, EN, ACI. Выполнен сравнительный анализ данных методик и рассмотрены их недостатки в сравнении с универсальной методикой расчета балок с использованием объемных конечных элементов. Предлагает ся уточнение методики СП в части ограничения несущей способности балок при малых пролетах среза.
Ключевые слова: железобетонные балки, расчет на действие поперечных сил, наклонное сече ние, метод конечных элементов, solid65.
РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОБЪЕМНЫХ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ В РАЗВИТИЕ НОРМ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ...66
Рассмотрены методики расчета железобетонных балок на действие поперечных сил по СП, EN, ACI. Выполнен сравнительный анализ данных методик и рассмотрены их недостатки в сравнении с универсальной методикой расчета балок с использованием объемных конечных элементов. Предлагает ся уточнение методики СП в части ограничения несущей способности балок при малых пролетах среза.
Ключевые слова: железобетонные балки, расчет на действие поперечных сил, наклонное сече ние, метод конечных элементов, solid65.
UDC 624.048. A.S. Zalesov, A.A. Pashchanin. Strength calculation for ferroconcrete beams using volume finite elements within a framework of development of ferroconcrete beams design standards.
The authors consider calculation method for ferroconcrete beams which are effected by transverse forces using СП, EN, ACI standards. The authors carried out analysis of these methods and considered their limitations in comparison with multi-purpose calculation methods using volume finite elements. It is suggested to specify СП method in terms of limitation of beams load-carrying ability under small spans of shear fracture.
Key words: ferroconcrete beams, calculation for transverse forces, oblique section, finite element method.
The authors consider calculation method for ferroconcrete beams which are effected by transverse forces using СП, EN, ACI standards. The authors carried out analysis of these methods and considered their limitations in comparison with multi-purpose calculation methods using volume finite elements. It is suggested to specify СП method in terms of limitation of beams load-carrying ability under small spans of shear fracture.
Key words: ferroconcrete beams, calculation for transverse forces, oblique section, finite element method.
В помощь проектировщику
И.А. ШТЭПА, инж. (С.-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (Технический университет))
СТРУЙНОMБУРОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ В СТРОИТЕЛЬНОМ ДЕЛЕ...72
Одним из видов укрепления грунтов и наиболее перспективным является технология струйной цементации (Jet Grouting). В настоящей работе представлены результаты анализа данного мето да и сопоставления с другими технологиями.
Ключевые слова: грунтоцемент, сваи, цементация.
СТРУЙНОMБУРОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ И ПЕРСПЕКТИВЫ ЕЕ РАЗВИТИЯ В СТРОИТЕЛЬНОМ ДЕЛЕ...72
Одним из видов укрепления грунтов и наиболее перспективным является технология струйной цементации (Jet Grouting). В настоящей работе представлены результаты анализа данного мето да и сопоставления с другими технологиями.
Ключевые слова: грунтоцемент, сваи, цементация.
UDC 620.1:500. I.A. Shtepa. Drilling and jet grouting for grounds stabilization and prospects of its development in civil engineering.
Jet grouting is one of the most prospective method for grounds stabilization. The paper presents results of jet grouting analysis and comparison of this method and other technologies.
Key words: soil cement, piles, grouting.
Jet grouting is one of the most prospective method for grounds stabilization. The paper presents results of jet grouting analysis and comparison of this method and other technologies.
Key words: soil cement, piles, grouting.