N 1 за 2013год
Расчёты на прочность
Х.З. БАШИРОВ1, канд.техн.наук, К.М. ЧЕРНОВ2, инж. (1МИИТ, г.Москва, 2Юго-западный государственный университет, г.Курск)
Разрушение железобетонных составных конструкций от потери сцепления в зоне заанкеривания по наклонным трещинам третьего типа .. 2
Предложена расчетная схема, позволяющая оценить разрушение железобетонных составных конструкций от потери сцепления в зоне заанкеривания по наклонным трещинам третьего типа, приведены соответствующие разрешающие уравнения и алгоритм расчета. Выявлен физический смысл уравнения, определяющего проекцию наиболее опасной косой трещины третьего типа из веера двух трещин при разрушении от потери сцепления в зоне заанкеривания.
  Ключевые слова: железобетон, составные конструкции, сцепление арматуры с бетоном, зона заанкерирования, алгоритм расчета.
UDC 624.012.045. H.Z. Bashirov, K.M. Chernov. Tangential section failure of anchorage zone in composite reinforced concrete elements
The paper presents a calculation scheme, calculation algorithm and equations assessing tangential section failure of anchorage zone in composite reinforced concrete elements. The authors reveal the physical definition of the equation determining the projection of the most critical tangential crack of the third type at the moment of failure at anchorage zone.
Key words: reinforced concrete, composite construction, algorithm.


А.С.ДОРОГАН, канд.техн.наук (Дальневосточный государственный университет путей сообщения, г.Хабаровск)
Вантово висячие мосты. Часть 2: с криволинейными вантами ..6
В части 2 рассмотрены четыре различные схемы вантово(висячих мостов с криволинейными вантами, дается их конфигурация, проведен анализ статической работы, предложены схемы их монтажа. Используется программа «Интэл», основанная на методе граничных интегральных уравнений (МГИУ). Приведены особенности нелинейного численного моделирования вантово-висячих мостов, дается ретроспектива их развития.
  Ключевые слова: распорно-безраспорные вантово-висячие мосты, МКЭ, МГИУ.
UDC 624.04: 624.5. A.S. Dorogan. Сablestayed suspension bridges. Part 2: with curvilinear cables
Four various schemes of cable/stayed suspension bridges with curvilinear cables are offered in part 2 with their configuration. The analysis of their static work and schemes of installation are given. The program «Intel» is used and realizes in the form of BEM. The features of nonlinear numerical modelling of cable/stayed suspension bridges are resulted. The retrospective show of their development is given.
Key words: earth/self/anchored cable/stayed suspension bridges, FEM, BEM.


А.С.МАРУТЯН, канд.техн.наук, проф. (Пятигорский государственный технологический университет)
Приближенный расчет перекрестных систем на крановые воздействия ..15
Приведена методика приближенного расчета перекрестных систем на крановые воздействия, статическим эквивалентом которых является эквивалентная равномерно распределенная нагрузка с интенсивностью, определяемой из схемы загружения с размещением тележки крана с грузом в приопорной зоне контурных ферм. При определении эквивалентной нагрузки от двух подвесных кранов на одной колее необходимо и достаточно учитывать их номинальную грузоподъемность, в расчетном случае с одиночным краном — половину его номинальной грузоподъемности. Показана приемлемая сходимость результатов приближенного расчета с проектными данными перекрестных систем в составе блоков покрытий с подвесными кранами грузоподъемностью 3,2 и 5,0 т при сетке колонн 24×24 и 18×18 м.
  Ключевые слова: перекрестные системы, блоки покрытий, методика приближенного расчета, крановые воздействия, эквивалентная нагрузка, производственные здания нового поколения, крановое оборудование с движением по окружности, контрольные испытания.
UDC 624.012:624.07. A.S. Marutyan. Approximate calculation of crossed systems under crane influences
The paper presents method of approximate calculation of crossed systems under crane influences. For determination of equivalent load from two underslung cranes on one track it is necessary to take into account their nominal capacity, in case of for one crane – half of its nominal capacity
Key words: crossed systems, blocks of coverings, method of approximate calculation, crane influences, equivalent load, industrial buildings of new generation, crane equipment with circular motion, check test.


С.М. ПЕТРОВ, инж. (Самарский государственный архитектурно;строительный университет)
Автоматизированное проектирование и расчет трехслойных панелей с учетом силового и температурного воздействия ..23
Описана методика проектирования и расчета однопролетных и многопролетных «сэндвич» панелей с учетом силового и температурного воздействия, сдвига среднего слоя и упругой податливости опор. Рассмотрен пример расчета трехслойной панели по предложенной методике.
  Ключевые слова: «сэндвич» панель, силовое воздействие, температурное воздействие, сдвиг среднего слоя, упругая податливость опор, методика расчета.
UDC 624.048. S.М. Petrov. The automated design and analysis of threelayer panels with couples of power and temperature Influence
The procedure of a stress and strain state design and analysis of the single/span and multi/span «sandwich»/ panels is described with the factors of power and temperature influence, the middle layers shift and the elastic pliability of supports. An example of calculation of the three/layer panel by the offered technique is reviewed.
Key words: «sandwich»/panel, power influence, temperature influence, middle layer shift, elastic pliability of supports, design procedure.


Численные методы
С.В. БАКУШЕВ, др техн.наук, проф. (Пензенский государственный университет архитектуры и строительства)
Взаимодействие плоских одномерных волн слабого разрыва с массивной преградой ..29
Рассматривается постановка задачи о взаимодействии плоских одномерных упругопластических волн деформаций слабого разрыва, распространяющихся в сплошной среде, с массивной преградой. Показано, что в рассматриваемой динамической системе будут иметь место десять типов простых волн, взаимодействие которых приводит к образованию волны разгрузки и в полупространстве до массивной преграды, и в самой массивной преграде, и в подстилающем слое за массивной преградой.
  Ключевые слова: одномерная деформация, плоские волны слабого разрыва, массивная преграда.
UDC 534.11. S.V. Bakushev. Onedimensional waves of weak interaction of flat gap with a massive obstacle.
Discusses the problem of interaction of plane Elastoplastic deformation of weak one/dimensional waves propagating in a continuous burst, with a massive obstacle. It is shown that the dynamic system will take place 10 types of simple waves interaction which leads to the formation of waves in half/space to the discharge and solid obstacles, and the massive hazard, and subsurface layer for a massive obstacle.
Key words: one/dimensional deformation, plane waves of weak gap, massive barrier.


П.П.ГАЙДЖУРОВ, др техн.наук,проф., Э.Р.ИСХАКОВА,инж. (Южно-Российский государственный технический университет, г.Новочеркасск)
Решение плоской задачи наследственной теории старения методом конечных элементов ..40
Разработан конечноэлементный метод решения плоской задачи теории ползучести бетона с учетом старения. В качестве наследственных функций второго рода использованы выражения, базирующиеся на формулах для меры ползучести, предложенных Н.Х. Арутюняном и С.В. Александровским. Программно реализована шаговая процедура численного интегрирования, позволяющая выполнять расчеты при переменном нагружении. Решены тестовые примеры.
  Ключевые слова: метод конечных элементов, плоская задача, наследственная теория старения, численное интегрирование.
UDC 624.44:539.376. P.P. Gaydjurov, E.R. Ishakova. The solution of the flat problem of the creep theory for deteriorate of materials by the finite elements method
The finite element method for the concrete creep theory plane problem solution is developed taking into account the deteriorating. The expressions based on creep measure formulae by Arutyunyan and Alexandrovsky are used as the hereditary second genre functions. Step/by/step numerical integration procedure which allows to perform the calculation under variable loading is realized. Test examples are solved.
Key words: the finite element method; plane problem; hereditary deterioration theory; numerical integration.


Н.А.ГУРЕЕВА,канд.техн.наук,доц., Ю.В.КЛОЧКОВ, др техн.наук,проф., А.П. НИКОЛАЕВ, др техн.наук,проф. (Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия)
Реализация смешанного функционала в МКЭ при тензорной аппроксимации искомых величин ..45
Разработан объемный конечный элемент в форме шестигранника с узловыми неизвестными в виде компонентов вектора перемещений и компонентов тензора деформаций. Для выражения компонентов вектора перемещения внутренней точки конечного элемента и компонентов ее тензора деформаций через узловые неизвестные использовался способ интерполяции векторных и тензорных полей трилинейными функциями формы, что позволило в неявном виде учесть смещение конечного элемента как жесткого целого.
  Ключевые слова: метод конечных элементов, векторная аппроксимация, тензорная аппроксимация, векторное поле, тензорное поле, смешанная формулировка, смешанный функционал, вариационный принцип, оболочка вращения, базисные векторы.
UDC 539.3:624.044:514.74. N.A. Gureeva, J.V.Klochkov, А.P.Nikolaev. Realization mixed funktional in fem at tensor approximations of required sizes
The volume finite element is developed for calculation of covers of rotation in shape hexahedron with central unknown persons in a kind a component of a vector of moving and a component tensor strains. For expression the component of a vector of moving of an internal point of a finite element and its(her) component tensor strains through central unknown persons was used a way of interpolation vector and tensor fields three linear by form functions that has allowed to consider implicitly displacement of a finite element as the rigid whole. For formation of a matrix of deformation hexahedron the variation principle in the mixed formulation was used. On an example efficiency of the offered way of approximation of required sizes as vector and tensor fields in comparison with traditional way of approximation of required sizes as scalar fields is shown.
Key words: approximation, a vector field, a tensor field, the mixed formulation, a variation principle.

 
Д.Н. НИЗОМОВ1,чл.корр.АН РТ,д.техн.наук,проф., А.А.ХОДЖИБОЕВ2, канд.техн.наук (1Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии АН Республики Таджикистан, 2Таджикский технический Университет имени академика М.С.Осими,г. Душанбе)
Концентрация напряжений в неограниченном теле с подкрепленным отверстием ..53
Исследуется напряженно-деформированное состояние контактной задачи взаимодействия обделки с массивом горных пород. Разработанные математическая модель и алгоритм расчета на основе метода граничных интегральных уравнений реализованы на примере подземных сооружениях Рогунской ГЭС. Показано, что интенсивность напряжений, возникающих в теле массива от падающих сейсмических волн значительно меньше, чем от начальных тектонических напряжений. Получены численные результаты расчета концентрации напряжений на контактных границах от воздействия сжимающих нормальных напряжений. Наибольшие сжимающие напряжения возникают на контурах кровли машинного зала. Сопоставляются результаты распределения нормальных тангенциальных напряжений и нормальных перемещений с результатами, полученными без учета подкрепления.
  Ключевые слова: концентрация напряжений, крепь, тектонические напряжения, сейсмические волны, граничные элементы.
UDC 539.3. J.N. Nizomov, A.A. Hojiboev. Stress concentration in underground structures of Rogun HPP
We investigate the stress/strain state of the contact problem of interaction with the crepe of a massif. The developed mathematical model and algorithm based on the method of boundary equations are implemented by the example of underground structures of Rogun HPP. It is shown that the intensity of the stresses arising in the body of a massif from incident seismic waves is much smaller than from the initial tectonic stress. The numerical results of the calculation of stress concentration at the contact boundaries from the effects of compressive normal stresses are obtained. The highest compressive stresses occur on the contours of the roof turbine hall. We compare the results of the normal distribution of tangential stresses and normal displacements with those results obtained without reinforcement.
Key words: stress concentration, crepe, tectonic stress, seismic wave, boundary elements.


В помощь проектировщику
И.И.ВЕДЯКОВ1, др техн.наук,проф., М.И.ГУКОВА1,ктн, М.И.ФАРФЕЛЬ1,ктн., Д.В.КОНДРАШОВ1,инж., С.Н.ЯРОВОЙ2, ктн (1ОАО«НИЦ«Строительство» ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, 2Харьковский ПромстройНИИпроект)
Обследование конструкций зданий и сооружений завода ОАО «Тагмет» ..58
Статья посвящена обследованию и экспертизе промышленной безопасности строительных конструкций цехов металлургического трубопрокатного завода ОАО «Тагмет» в г. Таганроге, проводимых в течение 17 лет сотрудниками ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко. Приведены нештатные ситуации, возникавшие за это время, решения и рекомендации по их устранению. По рекомендациям, выданным ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, были выполнены работы по ремонту и усилению металлических и железобетонных конструкций, в частности: железобетонных и металлических колонн; элементов стропильных ферм; узлов стропильных и подстропильных ферм; элементов связей покрытия; железобетонных и металлических подкрановых балок; связей по подкрановым балкам; узлов тормозных конструкций подкрановых балок; железобетонных плит покрытия; наружных и внутренних стен здания и т.п.
  Ключевые слова: лавинообразное разрушение, металлические и железобетонные конструкции, колонны, элементы стропильных ферм, узлы, связи, покрытия, подкрановые балки, тормозные конструкции, плиты, наружные и внутренние стены здания, элементы конструкций линий электропередач.
UDC 624.014. I.I. Vedyakov, M.I. Gukova, M.I. Farfel, D.V. Kondrashov, S.N. Yarovoi. Inspection of structures of buildings and constructions of JSC «Tagmet» mill
The paper is devoted to inspection and examination of industrial safety metallurgical tube/rolling mill shops structures of JSC «Tagmet» in Taganrog which was carried out during 17 years by workers of V.A. Kucherenko Central Scientific Research Institute for Building Structures. The paper presents emergencies which have occurred during this time, solutions and advices for their removal.
Key words: avalanche/like destruction, metal and ferroconcrete structures, columns, trusses elements, nodes, bonds, coverings, crane girders, braking structures, plates.


Ю.В.ВИШНЯКОВ, канд.техн.наук, С.А.РЫТОВ, канд.техн.наук, Р.О.ОВЧАРЕНКО, инж. (ООО«СКиФ», г. Москва)
Изменение температурных усилий в кирпичных стенах зданий при их утеплении ..65
Показано, что при утеплении наружных стен усилия в них изменяются до шести раз, а в перекрытиях и внутренних стенах всего до 2 %. Также выявлено, что конструкция применяемых в настоящее время швов недостаточна для их многолетней эксплуатации.
Ключевые слова: кирпич, стена, температура, сопротивление теплопередаче.
UDC 624.012. Y.V. Vishnyakov, S.A. Rytov, R.O. Ovcharenko. Changing the temperature of effort in the brick walls of the buildings in their insulation
The calculation showed that the efforts in the external walls with their insulation reduced by about the same factor, how much increase their thermal resistance. Change in the overlap of only 1/2 %. We also show that the width of expansion joints should be increased.
Key words: brick, wall temperature, thermal resistance.


И.И.ОВЧИННИКОВ1,ктн,доц., И.Г.ОВЧИННИКОВ2,др техн.наук,проф. (1Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А., 2Пермский национальный исследовательский политехнический университет)
Деформирование и разрушение стержневого элемента, подвергающегося обезуглероживанию в жидкометаллической среде ..70
Рассматривается задача расчета стержневого конструктивного элемента находящегося в условиях ползучести и подвергающегося обезуглероживанию в жидкометаллической среде. Приведены основные расчетные соотношения, предложен и реализован алгоритм расчета, исследованы факторы, влияющие на устойчивость вычислительного процесса. Показано, что рассматриваемая в работе модель деформирования и разрушения стержневого элемента может использоваться для прогнозирования поведения одномерных конструктивных элементов, подвергающихся обезуглероживанию в жидкометаллической среде.
  Ключевые слова: ползучесть, накопление повреждений, жидкие металлы, расчет, долговечность, стержень.
UDC 539.4. I.I. Ovtchinnikov, I.G. Ovtchinnikov. Deformation and fracture core element under a decarburization in liquid metal medium
We consider the problem of calculating the structural element of the rod is in the creep conditions and subjected to decarburization liquid metal environment. The basic ratio calculations, proposed and implemented algorithm, investigated the factors affecting the stability of the computational process. It is shown that under consideration in the model of deformation and fracture of the rod element can be used to predict the behavior of one-dimensional structural elements subjected to decarburization of liquid metal environment.
Key words: Creep and damage accumulation, liquid metals, calculation, bar longevity.


М.Н.УБАЙДУЛЛОЕВ, канд.техн.наук, доц. (Казанский национальный исследовательский технологический университет)
Расчет стержневых конструкций, усиливаемых иным материалом ..74
В статье описывается вариационный метод определения напряженно-деформированного состояния нагруженных стержневых систем, усиливаемых материалом с большими деформативными и прочностными характеристиками по сравнению с основным материалом конструкции. Излагается методика определения эффективности усиления нагруженных конструкций с учетом упругопластической работы материала.
  Ключевые слова: усиление конструкций, напряженно(деформированное состояние, ремонтные напряжения, вариационный метод, упругопластические деформации.
UDC 69.059.3. M.N. Ubaydulloyev. Calculation of beams structures strengthened by other material
In article the variation method of calculation stress – strain state of the loaded beams structures strengthened by other material is described. The procedure is presented to determine the strengthening effectiveness on loaded beam structures with taking into account elastic/plastic works of material
Key words: strengthening of constructions, stress – strain state, repair stress, variation method, elastic/plastic deformations.


И.В.ШТЭПА, инж. (Санкт-Петербургский минерально-сырьевой университет «Горный»)
Бурение технических скважин с целью закрепления обводненных грунтов методом струйной цементации ..79
Рассмотрены примеры применения струйной цементации грунтов в промышленном и гражданcком строительстве. Проанализированы характерные особенности этой технологии. Выявлена и обоснована необходимость более обширного использования струйно-буровой технологии. На основе проведенного исследования автором предлагается способ по улучшению качества выполняемых работ и увеличению экономической эффективности.
  Ключевые слова: грунтоцемент, сваи, цементация.

UDC 620.1:500. I.V. Shtepa. Drilling of technical wells for purpose of solidification of waterbearing soils by means of the jetstream cement injection method
The paper considers examples of usage of soils jet/stream cement injection for industrial and civil engineering. The author analyzed peculiarities of this technology and reasoned necessity of technology use in more wide scale. On the base of carried out research the author suggests method for quality improvement of carried works and increment of economical efficiency.
Key words: soil/cement, piles, cement injection.