N 2 за 2018год
Расчёты на прочность
С.В. БАКУШЕВ, д.т.н., проф. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
МОДИФИЦИРОВАННАЯ ДЕФОРМАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ...2
Рассматривается модификация деформационной теории пластичности сыпучей среды, предложенной профессором Г.А. Гениевым. Предлагается определять дилатансионную составляющую объемной деформации как некоторую часть от квадрата общей объемной деформации, тем самым исключая в переменном модуле объемной деформации деление на ноль. Максимальная величина коэффициента дилатансии при этом будет определяться как величина, обратная предельной объемной деформации при чистом сдвиге. Остальные константы модифицированной модели будут совпадать с константами деформационной теории пластичности сыпучей среды Г.А. Гениева. Если не учитывать явление дилатансии, то есть разрыхление среды от действия касательных нагрузок, то деформационные соотношения теории пластичности сыпучей среды Г.А. Гениева полностью совпадают с деформационными соотношениями модифицированной теории пластичности сыпучей среды. Определены условия, при выполнении которых сплошная среда описывается уравнениями модифицированной деформационной теории пластичности сыпучей среды. В качестве примеров рассмотрено построение диаграмм сдвигового и объемного деформирования для характерных случаев плоской деформации сыпучей среды. Показано, что при двухосном и одноосном удлинении для некоторых значений констант среды ее механическое поведение перестает описываться уравнениями модифицированной деформационной теории пластичности сыпучей среды.
Ключевые слова: сыпучая среда, математическая модель, дилатансия, деформационные соотношения, переменные модули.
С.В. БАКУШЕВ, д.т.н., проф. Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
МОДИФИЦИРОВАННАЯ ДЕФОРМАЦИОННАЯ ТЕОРИЯ ПЛАСТИЧНОСТИ СЫПУЧЕЙ СРЕДЫ...2
Рассматривается модификация деформационной теории пластичности сыпучей среды, предложенной профессором Г.А. Гениевым. Предлагается определять дилатансионную составляющую объемной деформации как некоторую часть от квадрата общей объемной деформации, тем самым исключая в переменном модуле объемной деформации деление на ноль. Максимальная величина коэффициента дилатансии при этом будет определяться как величина, обратная предельной объемной деформации при чистом сдвиге. Остальные константы модифицированной модели будут совпадать с константами деформационной теории пластичности сыпучей среды Г.А. Гениева. Если не учитывать явление дилатансии, то есть разрыхление среды от действия касательных нагрузок, то деформационные соотношения теории пластичности сыпучей среды Г.А. Гениева полностью совпадают с деформационными соотношениями модифицированной теории пластичности сыпучей среды. Определены условия, при выполнении которых сплошная среда описывается уравнениями модифицированной деформационной теории пластичности сыпучей среды. В качестве примеров рассмотрено построение диаграмм сдвигового и объемного деформирования для характерных случаев плоской деформации сыпучей среды. Показано, что при двухосном и одноосном удлинении для некоторых значений констант среды ее механическое поведение перестает описываться уравнениями модифицированной деформационной теории пластичности сыпучей среды.
Ключевые слова: сыпучая среда, математическая модель, дилатансия, деформационные соотношения, переменные модули.
UDC 539.371. Modified deformation theory of loose medium plasticity. Bakushev S.V., Penza State University of Architecture and Construction, Penza, Russia
Under analysis is the modification of loose medium plasticity deformation theory, suggested by Prof. G.A. Geniev. It is suggested to consider dilatancy component of volumetric strain as some part of total volumetric strain square, therefore, we exclude zero divide at the variable module of volumetric strain. In this case, dilatancy coefficient max will be determined as reciprocal of a limiting value of volumetric strain at pure shift. Other invariables of modified module will coincide with invariables of loose medium plasticity deformation theory by G.A. Geniev. If we leave out of account dilatancy phenomenon, that is dilatation of medium because of sharing loads action, then deformation ratio of the loose medium plasticity theory by G.A. Geniev will totally coincide with deformation ratio of modified theory of loose medium plasticity. There determined the conditions, in case of meeting them, continuous medium will be described by equations of modified deformation theory of loose medium plasticity. As examples we can study construction of diagrams of shearing and volumetric strain for typical cases of loose medium plane deformation. It is stated that at biaxial and uniaxial elongation for some invariables of medium its mechanical behaviour can’t be described any more by equations of modified deformation theory of loose medium plasticity.
Key words: loose medium, symbolic model, dilatancy, deformation ratio, variables.
Under analysis is the modification of loose medium plasticity deformation theory, suggested by Prof. G.A. Geniev. It is suggested to consider dilatancy component of volumetric strain as some part of total volumetric strain square, therefore, we exclude zero divide at the variable module of volumetric strain. In this case, dilatancy coefficient max will be determined as reciprocal of a limiting value of volumetric strain at pure shift. Other invariables of modified module will coincide with invariables of loose medium plasticity deformation theory by G.A. Geniev. If we leave out of account dilatancy phenomenon, that is dilatation of medium because of sharing loads action, then deformation ratio of the loose medium plasticity theory by G.A. Geniev will totally coincide with deformation ratio of modified theory of loose medium plasticity. There determined the conditions, in case of meeting them, continuous medium will be described by equations of modified deformation theory of loose medium plasticity. As examples we can study construction of diagrams of shearing and volumetric strain for typical cases of loose medium plane deformation. It is stated that at biaxial and uniaxial elongation for some invariables of medium its mechanical behaviour can’t be described any more by equations of modified deformation theory of loose medium plasticity.
Key words: loose medium, symbolic model, dilatancy, deformation ratio, variables.
А.С. ДЕХТЯРЬ, д.т.н., проф. Национальная академия изобразительных искусств и архитектуры, г. Киев, Украина
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ...9
В промышленных и общественных зданиях, подземных и полузаглубленных резервуарах часто устраивают безбалочные перекрытия, опирающиеся на промежуточные колонны. Чтобы предотвратить сдвиговое разрушение плиты, колонны снабжают капителями. Капители уменьшают пролеты плиты, а потому уменьшаются толщина плиты, армирование и затраты на возведение. Вместе с тем увеличиваются затраты на устройство самих капителей. Поэтому суммарная стоимость конструкций может иметь минимум в области параметров проектирования, то есть можно отыскать оптимальные размеры капителей. Рассмотрены две возможные формы исчерпания несущей способности перекрытия – изгибная и сдвиговая. Для верхних границ предельной нагрузки получены оценки в замкнутой форме. Обсуждаются условия конкуренции этих форм разрушения. Представлена целевая функция оптимизационной задачи – суммарная стоимость конструкции. Приведены примеры оптимальных проектов. Проведен их анализ и даны практические рекомендации для проектирования.
Ключевые слова: безбалочное перекрытие, капитель, точечное опирание плиты, оптимизация.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕЗБАЛОЧНЫХ ПЕРЕКРЫТИЙ...9
В промышленных и общественных зданиях, подземных и полузаглубленных резервуарах часто устраивают безбалочные перекрытия, опирающиеся на промежуточные колонны. Чтобы предотвратить сдвиговое разрушение плиты, колонны снабжают капителями. Капители уменьшают пролеты плиты, а потому уменьшаются толщина плиты, армирование и затраты на возведение. Вместе с тем увеличиваются затраты на устройство самих капителей. Поэтому суммарная стоимость конструкций может иметь минимум в области параметров проектирования, то есть можно отыскать оптимальные размеры капителей. Рассмотрены две возможные формы исчерпания несущей способности перекрытия – изгибная и сдвиговая. Для верхних границ предельной нагрузки получены оценки в замкнутой форме. Обсуждаются условия конкуренции этих форм разрушения. Представлена целевая функция оптимизационной задачи – суммарная стоимость конструкции. Приведены примеры оптимальных проектов. Проведен их анализ и даны практические рекомендации для проектирования.
Ключевые слова: безбалочное перекрытие, капитель, точечное опирание плиты, оптимизация.
UDC 624.04:539.376. On Beamless ceiling design. Dekhtyar’ A.S., National Academy of Fine Arts and Architecture, Kiev, Ukraine
Industrial and public buildings, underground and semi-underground reservoirs often have the beamless ceilings supporting on columns. To avoid the shear destruction in the supporting points in columns the caps are arranged. Caps diminish the spans of plate therefore the thickness of plate and its cost diminish also. From other side the increase of sizes of caps conduces to the increase of their cost. It is clear that there is an optimization task — it is possible to find the best sizes of cap.
Key words: beamless ceiling, cap optimization, point supporting.
Industrial and public buildings, underground and semi-underground reservoirs often have the beamless ceilings supporting on columns. To avoid the shear destruction in the supporting points in columns the caps are arranged. Caps diminish the spans of plate therefore the thickness of plate and its cost diminish also. From other side the increase of sizes of caps conduces to the increase of their cost. It is clear that there is an optimization task — it is possible to find the best sizes of cap.
Key words: beamless ceiling, cap optimization, point supporting.
Р.K. МЕХТИЕВ, канд.физ.мат.наук, доц., Н.Г. ПОЛАДОВ, к.т.н., А.K. МЕХТИЕВ, канд.физ.мат.наук, доц. Азербайджанский технический университет, Азербайджан
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВОЯКОПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИНОРОДНЫХ УПРУГИХ ВКЛЮЧЕНИЙ И ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ТРЕЩИН ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СДВИГЕ...13
Рассматривается задача механики разрушения о взаимодействии упругих включений, поверхность которых равномерно покрыта однородной пленкой, и волокна имеет трещин. Предложена модель трещин в композитах с двоякопериодической структурой,основанная на рассмотрении зоны трещинообразования. Принято, что зона трещинообразования представляет собой слой конечной длины,содержащей материал с частично нарушенными связями между отдельными структурными элементами. Строятся общие представления решений, описывающие класс задач с двоякопериодическим распределением напряжений вне круговых отверстий и прямолинейных трещин. Удовлетворяя граничным условиям на контурах круговых отверстий и берегах трещин, получена бесконечная алгебраическая система и явно сингулярное интегральное уравнение. Затем используя прямые методы, решение интегрального уравнения сведено к конечной алгебраической системе. Численная реализация изложенного способа приведена на IBM. Вычислены коэффициенты интенсивности напряжений в зависимости от геометрических параметров рассматриваемой среды.
Ключевые слова: двоякопериодическая решетка, толщина покрытия, волокна – покрытия, покрытие – связующее, средние напряжения, линейные алгебраические уравнения, сингулярные уравнения.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВОЯКОПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ИНОРОДНЫХ УПРУГИХ ВКЛЮЧЕНИЙ И ПРЯМОЛИНЕЙНЫХ ТРЕЩИН ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СДВИГЕ...13
Рассматривается задача механики разрушения о взаимодействии упругих включений, поверхность которых равномерно покрыта однородной пленкой, и волокна имеет трещин. Предложена модель трещин в композитах с двоякопериодической структурой,основанная на рассмотрении зоны трещинообразования. Принято, что зона трещинообразования представляет собой слой конечной длины,содержащей материал с частично нарушенными связями между отдельными структурными элементами. Строятся общие представления решений, описывающие класс задач с двоякопериодическим распределением напряжений вне круговых отверстий и прямолинейных трещин. Удовлетворяя граничным условиям на контурах круговых отверстий и берегах трещин, получена бесконечная алгебраическая система и явно сингулярное интегральное уравнение. Затем используя прямые методы, решение интегрального уравнения сведено к конечной алгебраической системе. Численная реализация изложенного способа приведена на IBM. Вычислены коэффициенты интенсивности напряжений в зависимости от геометрических параметров рассматриваемой среды.
Ключевые слова: двоякопериодическая решетка, толщина покрытия, волокна – покрытия, покрытие – связующее, средние напряжения, линейные алгебраические уравнения, сингулярные уравнения.
UDC 539.375. Interaction of the two-periodic system of foreign urgent inclusions and rectangular cracks with the transverse shift. Mekhtiev R.K., Poladov NG, Mehdiyev A.K., Azerbaijan Technical University, Baku, Azerbaijan.
At the stage, the problem of fracture mechanics is discussed about the interaction of elastic inclusions, the surface of which is uniformly covered with a homogeneous film, and the fiber has a crack. A model of cracks in composites with a doubly periodic structure based on the examination of the cracking zone is proposed. It is assumed that the cracking zone is a layer of finite length containing material with partially broken bonds between individual structural elements. General representations of solutions that describe a class of problems with a doubly periodic distribution of stresses outside circular holes and rectilinear cracks are constructed. Satisfying the boundary conditions on the contours of the circular holes and the shores of the cracks, an infinite algebraic system and an explicitly singular integral equation are obtained. Then using direct methods, the solution of the integral equation is reduced to a finite algebraic system. The numerical implementation of this method is given in IBM. The stress intensity factors are calculated as a function of the geometric parameters of the medium under consideration.
Key words: doubly periodic lattice, coating thickness, coating fibers, coating-binder, average stresses, linear algebraic equations, singular equations.
At the stage, the problem of fracture mechanics is discussed about the interaction of elastic inclusions, the surface of which is uniformly covered with a homogeneous film, and the fiber has a crack. A model of cracks in composites with a doubly periodic structure based on the examination of the cracking zone is proposed. It is assumed that the cracking zone is a layer of finite length containing material with partially broken bonds between individual structural elements. General representations of solutions that describe a class of problems with a doubly periodic distribution of stresses outside circular holes and rectilinear cracks are constructed. Satisfying the boundary conditions on the contours of the circular holes and the shores of the cracks, an infinite algebraic system and an explicitly singular integral equation are obtained. Then using direct methods, the solution of the integral equation is reduced to a finite algebraic system. The numerical implementation of this method is given in IBM. The stress intensity factors are calculated as a function of the geometric parameters of the medium under consideration.
Key words: doubly periodic lattice, coating thickness, coating fibers, coating-binder, average stresses, linear algebraic equations, singular equations.
С.Н. КРИВОШАПКО, д.т.н., проф. (Российский университет дружбы народов, г. Москва)
ПРИМЕНЕНИЕ, ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОРСОВЫХ ОБОЛОЧЕК. ОБЗОР РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПОСЛЕ 2008г....19
После выхода из печати монографии автора «Геометрия линейчатых поверхностей с ребром возврата и линейная теория расчета торсовых оболочек» (М.: Изд-во РУДН, 2009, 357 с.), где подробно анализируются основные работы, опубликованные до 2008 года, появились новые работы, посвященные геометрии, применению и расчету на прочность тонких оболочек со срединной торсовой поверхностью. Некоторые результаты исследований имеют новизну и определенный научный и практический интерес, а некоторые работы или совершенствуют ранее предложенные методы, или предлагают новые варианты применения торсовых поверхностей. В статье анализируются новые результаты, полученные за последние 10 лет и связанные с запросами инженерной практики и архитектуры изделий, конструкций и сооружений.
ПРИМЕНЕНИЕ, ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОРСОВЫХ ОБОЛОЧЕК. ОБЗОР РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПОСЛЕ 2008г....19
После выхода из печати монографии автора «Геометрия линейчатых поверхностей с ребром возврата и линейная теория расчета торсовых оболочек» (М.: Изд-во РУДН, 2009, 357 с.), где подробно анализируются основные работы, опубликованные до 2008 года, появились новые работы, посвященные геометрии, применению и расчету на прочность тонких оболочек со срединной торсовой поверхностью. Некоторые результаты исследований имеют новизну и определенный научный и практический интерес, а некоторые работы или совершенствуют ранее предложенные методы, или предлагают новые варианты применения торсовых поверхностей. В статье анализируются новые результаты, полученные за последние 10 лет и связанные с запросами инженерной практики и архитектуры изделий, конструкций и сооружений.
Ключевые слова: торсовая поверхность, конструирование торсов, торсовые оболочки, геометрическое моделирование, напряженно-деформированное состояние оболочки.
UDC 624.04:074.4:513.73. Application and geometric researches of tangent developable surfaces and the determination of stress-strain state of thin tangential developable shells: a review of papers, published after 2008. Krivoshapko S.N., Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN University), Moscow, Russia.
After publication of the author’s monograph Geometry of Ruled Surfaces with Cuspidal Edge and Linear Theory of Analysis of Tangential Developable Shells, M.: Izd-vo RUDN, 2009, 357 p., where general works published before 2008 were analysed, new papers appeared devoted to geometry, application and strength analyses of thin shells with the middle developable surface. Some results of investigations have newness and definite scientific and practical interest but some works improve methods presented before or propose new variants of application of tangent developable surfaces. In a paper, new results derived past the last 10 years and connected with needs of engineer practice and architecture of manufactured articles, structures, and erections, are analysed.
Key words: tangential developable, design of a torse, tangential developable shell, geometric modeling, stress-strain state of the shell.
After publication of the author’s monograph Geometry of Ruled Surfaces with Cuspidal Edge and Linear Theory of Analysis of Tangential Developable Shells, M.: Izd-vo RUDN, 2009, 357 p., where general works published before 2008 were analysed, new papers appeared devoted to geometry, application and strength analyses of thin shells with the middle developable surface. Some results of investigations have newness and definite scientific and practical interest but some works improve methods presented before or propose new variants of application of tangent developable surfaces. In a paper, new results derived past the last 10 years and connected with needs of engineer practice and architecture of manufactured articles, structures, and erections, are analysed.
Key words: tangential developable, design of a torse, tangential developable shell, geometric modeling, stress-strain state of the shell.
М.О. МОИСЕЕНКО, к.т.н., О.Н. ПОПОВ, к.т.н., Т.А. ТРЕПУТНЕВА, инж., А.В. ГОРДИЕНКО, инж. (ТГАСУ, г. Томск)
ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИН НАПРЯЖЕНИЙ, ПРОГИБОВ В ПЛАСТИНЕ С НАЧАЛЬНЫМ ПРОГИБОМ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕРАВНОМЕРНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ...26
Исследуется напряженно-деформируемое состояние двухпольной пластины, находящейся под действием неравномерного температурного поля. Материал конструкции – сплав Вт6. Гибкость пластины составляет 33,3. Расчет ведется с учетом начального прогиба, геометрической нелинейности по Т. Карману, а также с учетом изменения механических свойств материала от температурного воздействия. В рассматриваемом диапазоне температур пластические деформации не возникали. Для получения оценки напряженно-деформируемого состояния в пластине, находящейся под температурным воздействием определялись интенсивность напряжений и перемещения без учета и с учетом начального прогиба. Из полученных результатов сделаны следующие выводы: а) результаты линейных расчетов показывают большую погрешность по сравнению с результатами, полученными с учетом геометрической нелинейности и с учетом неоднородности физических свойств материала от температуры; б) при расчетах тонкостенных элементов с разрывными параметрами на действие внешней нагрузки необходимо одновременно учитывать начальный прогиб, геометрическую нелинейность, неоднородность связанную с переменным температурным полем. Неучет одного из вышеперечисленных факторов приводит к значительной погрешности полученных результатов; в) графики зависимости напряжений и прогибов от температуры в пластине гибкостью а/h = 33,3 изменяются более монотонно (плавно), чем в пластине гибкостью а/h = 50; г) при температуре 400 °С поведение пластины гибкостью а/h = 33,3 становится ближе к поведению гибкой пластины гибкостью а/h = 50. Изменяется знак напряжения.
Ключевые слова: пластина, начальный прогиб, физическая нелинейность, геометрическая нелинейность, температурное воздействие.
ИЗМЕНЕНИЕ ВЕЛИЧИН НАПРЯЖЕНИЙ, ПРОГИБОВ В ПЛАСТИНЕ С НАЧАЛЬНЫМ ПРОГИБОМ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕРАВНОМЕРНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ...26
Исследуется напряженно-деформируемое состояние двухпольной пластины, находящейся под действием неравномерного температурного поля. Материал конструкции – сплав Вт6. Гибкость пластины составляет 33,3. Расчет ведется с учетом начального прогиба, геометрической нелинейности по Т. Карману, а также с учетом изменения механических свойств материала от температурного воздействия. В рассматриваемом диапазоне температур пластические деформации не возникали. Для получения оценки напряженно-деформируемого состояния в пластине, находящейся под температурным воздействием определялись интенсивность напряжений и перемещения без учета и с учетом начального прогиба. Из полученных результатов сделаны следующие выводы: а) результаты линейных расчетов показывают большую погрешность по сравнению с результатами, полученными с учетом геометрической нелинейности и с учетом неоднородности физических свойств материала от температуры; б) при расчетах тонкостенных элементов с разрывными параметрами на действие внешней нагрузки необходимо одновременно учитывать начальный прогиб, геометрическую нелинейность, неоднородность связанную с переменным температурным полем. Неучет одного из вышеперечисленных факторов приводит к значительной погрешности полученных результатов; в) графики зависимости напряжений и прогибов от температуры в пластине гибкостью а/h = 33,3 изменяются более монотонно (плавно), чем в пластине гибкостью а/h = 50; г) при температуре 400 °С поведение пластины гибкостью а/h = 33,3 становится ближе к поведению гибкой пластины гибкостью а/h = 50. Изменяется знак напряжения.
Ключевые слова: пластина, начальный прогиб, физическая нелинейность, геометрическая нелинейность, температурное воздействие.
UDC 7.04:535.4.011.22.23. Changes of voltage stresses, signs in the plates with initial damping, under action of the inequal-dimensional temperature field. Moiseenko M.O., Popov O.N., Treputneva T.A., Gordienko A.V., TGAU, Tomsk, Russia.
The stress-strain state of a two-field plate under the influence of an uneven temperature field is investigated. Material of construction — alloy W6. The flexibility of the plate is 33.3. The calculation is carried out taking into account the initial deflection, the geometric nonlinearity according to T. Karman, and also taking into account the change in the mechanical properties of the material from the temperature effect. In the considered temperature range, plastic deformations did not arise. To obtain an estimate of the stress-strain state in a plate under the influence of temperature, the stresses and displacements were determined without taking into account and taking into account the initial deflection. From the results obtained the following conclusions are drawn: a) the results of calculations obtained in linear calculations show a large error, in comparison with the results obtained with allowance for the geometric nonlinearity and taking into account the inhomogeneity of the physical properties of the material from the temperature; b) when calculating thin-walled elements with discontinuous parameters on the action of an external load, it is necessary simultaneously to take into account the initial deflection, geometric nonlinearity, the in homogeneity associated with the variable temperature field. Not taking into account when calculating one of the above factors leads to a significant error in the results obtained; c) the graphs of the dependence of stresses and deflections on the temperature in the plate with the flexibility a/h = 33,3 change more monotonously (smoothly) than in the plate with the flexibility a/h = 50; d) at a temperature of 400 °C, the behavior of the plate with flexibility a/h = 33.3 becomes closer to the behavior of the flexible plate by the flexibility a/h = 50.
Key words: plate, initial deflection, geometric nonlinearity, temperature influence, mechanical properties of the material.
The stress-strain state of a two-field plate under the influence of an uneven temperature field is investigated. Material of construction — alloy W6. The flexibility of the plate is 33.3. The calculation is carried out taking into account the initial deflection, the geometric nonlinearity according to T. Karman, and also taking into account the change in the mechanical properties of the material from the temperature effect. In the considered temperature range, plastic deformations did not arise. To obtain an estimate of the stress-strain state in a plate under the influence of temperature, the stresses and displacements were determined without taking into account and taking into account the initial deflection. From the results obtained the following conclusions are drawn: a) the results of calculations obtained in linear calculations show a large error, in comparison with the results obtained with allowance for the geometric nonlinearity and taking into account the inhomogeneity of the physical properties of the material from the temperature; b) when calculating thin-walled elements with discontinuous parameters on the action of an external load, it is necessary simultaneously to take into account the initial deflection, geometric nonlinearity, the in homogeneity associated with the variable temperature field. Not taking into account when calculating one of the above factors leads to a significant error in the results obtained; c) the graphs of the dependence of stresses and deflections on the temperature in the plate with the flexibility a/h = 33,3 change more monotonously (smoothly) than in the plate with the flexibility a/h = 50; d) at a temperature of 400 °C, the behavior of the plate with flexibility a/h = 33.3 becomes closer to the behavior of the flexible plate by the flexibility a/h = 50.
Key words: plate, initial deflection, geometric nonlinearity, temperature influence, mechanical properties of the material.
В.П. ШАРКОВ, к.т.н., доц. РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва
ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗОК ОТ ЗАПОЛНИТЕЛЯ НА СТЕНКИ СИЛОСОВ ПРИ ИХ РАЗГРУЗКЕ...32
Для частного случая – шероховатых стен силоса – предлагается формула для расчета горизонтального давления заполнителя на его стенки при выгрузке, а также ее параметры. В работе принята гипотеза о возникновении у стен «экстремального» напряженного состояния с развитием касательных напряжений до величины главных. Формула является развитием формул Янсена – Гениева и показывает удовлетворительную точность. Выявлено, что в динамических условиях коэффициент горизонтального давления у стен λ = 1,0, а коэффициент контактного трения понижается от величины tgϕ до sinϕ. Формула и ее основой параметр подтверждается результатами опытов.
Ключевые слова: силос, выгрузка заполнителя, горизонтальное давление, касательные напряжения, формула для определения динамического давления, опытное подтверждение.
ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ НАГРУЗОК ОТ ЗАПОЛНИТЕЛЯ НА СТЕНКИ СИЛОСОВ ПРИ ИХ РАЗГРУЗКЕ...32
Для частного случая – шероховатых стен силоса – предлагается формула для расчета горизонтального давления заполнителя на его стенки при выгрузке, а также ее параметры. В работе принята гипотеза о возникновении у стен «экстремального» напряженного состояния с развитием касательных напряжений до величины главных. Формула является развитием формул Янсена – Гениева и показывает удовлетворительную точность. Выявлено, что в динамических условиях коэффициент горизонтального давления у стен λ = 1,0, а коэффициент контактного трения понижается от величины tgϕ до sinϕ. Формула и ее основой параметр подтверждается результатами опытов.
Ключевые слова: силос, выгрузка заполнителя, горизонтальное давление, касательные напряжения, формула для определения динамического давления, опытное подтверждение.
UDC 69.01. Formula for calculation horizontal loads from the aggregate on the walls of silos when unloading them. Sharkov V.P. RGAU – MAAA named after Timiryazev, Moscow, Russia
For the particular case of rough walls of the silo provides a formula for calculating the horizontal pressure of the filler on the wall when unloading, and explains its parameters. In the work are assumed to occur at the walls of «extreme» stress state with the development of shear stresses to the value of the home. The formula is the development of formulas Jansen is Genieva and shows a satisfactory precision. Revealed that under dynamic conditions the coefficient of horizontal pressure at the walls λ = 1,0 and the coefficient of friction decreases with the magnitude of tg ϕ to sin ϕ. Formula and its basis parameter is supported by experiments.
For the particular case of rough walls of the silo provides a formula for calculating the horizontal pressure of the filler on the wall when unloading, and explains its parameters. In the work are assumed to occur at the walls of «extreme» stress state with the development of shear stresses to the value of the home. The formula is the development of formulas Jansen is Genieva and shows a satisfactory precision. Revealed that under dynamic conditions the coefficient of horizontal pressure at the walls λ = 1,0 and the coefficient of friction decreases with the magnitude of tg ϕ to sin ϕ. Formula and its basis parameter is supported by experiments.
Key words: silo, aggregate unloading, horizontal pressure, tangential stresses, formula for determining dynamic pressure, experimental confirmation.
Вероятностные расчёты
В.А. ГРОМАЦКИЙ, к.т.н. ЦНИИСК им. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва
О ПРИМЕНЕНИИ МНОГОМЕРНОГО НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В НЕКОТОРЫХ МОДЕЛЯХ НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ. Часть II....40
Изложены некоторые методы моделирования и вычисления функции распределения (ф.р.) нормального случайного вектора. Представление ковариационной матрицы этого вектора в виде произведения нижней и верхней треугольных матриц, преобразование плотности многомерного стандартного нормального распределения к плотности стандартного независимого нормального вектора позволяют свести вычисление ф.р. (кратного интеграла) стандартного нормального вектора к вычислению повторного интеграла. Линейное преобразование нормального вектора с использованием метода условных функций распределения дает возможность вычислять ф.р. вектора методом Монте-Карло: приведенный алгоритм расчета включает определение необходимого числа статистических испытаний исходя из задаваемой точности и надежности оценки значения кратного интеграла. На основе этих методов в рамках теории надежности первого порядка рассматриваются возможные оценки вероятности отказа последовательной системы – точные и приближенные.
Ключевые слова: многомерное нормальное распределение, преобразование распределения, вероятность отказа, последовательная система.
О ПРИМЕНЕНИИ МНОГОМЕРНОГО НОРМАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ В НЕКОТОРЫХ МОДЕЛЯХ НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ. Часть II....40
Изложены некоторые методы моделирования и вычисления функции распределения (ф.р.) нормального случайного вектора. Представление ковариационной матрицы этого вектора в виде произведения нижней и верхней треугольных матриц, преобразование плотности многомерного стандартного нормального распределения к плотности стандартного независимого нормального вектора позволяют свести вычисление ф.р. (кратного интеграла) стандартного нормального вектора к вычислению повторного интеграла. Линейное преобразование нормального вектора с использованием метода условных функций распределения дает возможность вычислять ф.р. вектора методом Монте-Карло: приведенный алгоритм расчета включает определение необходимого числа статистических испытаний исходя из задаваемой точности и надежности оценки значения кратного интеграла. На основе этих методов в рамках теории надежности первого порядка рассматриваются возможные оценки вероятности отказа последовательной системы – точные и приближенные.
Ключевые слова: многомерное нормальное распределение, преобразование распределения, вероятность отказа, последовательная система.
UDC 624.012.2.046.69.04. Application of multivariate normal distribution in some models of structure reliability. Part II. Gromacky V.A., TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC «Research Centre «Construction»), Moscow, Russia
Some methods of modeling and calculation of distribution function of normal random vector are described. The representation of the covariance matrix of this vector as a product of lower and upper triangular matrixes and the transformation of the density of a multidimensional standard normal distribution to the density of a standard independent normal vector allow us to reduce the calculation of distribution function (multiple integral) of the standard normal vector to the computation of the repeated integral. Linear transformation of the normal vector using the method of conditional distribution functions makes it possible to calculate distribution function of vector by Monte Carlo method: the calculation algorithm includes determining the required number of statistical tests based on the specified accuracy and reliability of the multiple integral value estimation. On the basis of these methods within the framework of the theory of reliability of the first order it is possible to estimate probability of failure of sequential system – exactly and approximately.
Key words: multivariate normal distribution, transforming the distribution, probability of failure, sequential system.
Some methods of modeling and calculation of distribution function of normal random vector are described. The representation of the covariance matrix of this vector as a product of lower and upper triangular matrixes and the transformation of the density of a multidimensional standard normal distribution to the density of a standard independent normal vector allow us to reduce the calculation of distribution function (multiple integral) of the standard normal vector to the computation of the repeated integral. Linear transformation of the normal vector using the method of conditional distribution functions makes it possible to calculate distribution function of vector by Monte Carlo method: the calculation algorithm includes determining the required number of statistical tests based on the specified accuracy and reliability of the multiple integral value estimation. On the basis of these methods within the framework of the theory of reliability of the first order it is possible to estimate probability of failure of sequential system – exactly and approximately.
Key words: multivariate normal distribution, transforming the distribution, probability of failure, sequential system.
Численные методы
Е.А. ЛАРИОНОВ, д.т.н., проф. (МГСУ, г. Москва)
ДЕМПФИРОВАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ СООРУЖЕНИЙ И СПЛОШНЫХ СРЕД...44
Движение сооружения моделируется как движение совокупности сосредоточенных взаимодействующих масс в конечномерном пространстве и выражается матричным уравнением. Поиск его решений в виде нормальных колебаний порождает матричный пучок, связывающий матрицы масс, демпфирования и жесткостей. При сведении соответствующего однородного уравнения к системе в ортогональной сумме двух связанных с задачей пространств возникает симметричная относительно индефинитного скалярного произведения матриц. Отвечающий этой матрице оператор обладает инвариантным подпространством, которому соответствуют корни матричного характеристического уравнения. Спектральная структура этих корней определяет структуру решений исходного уравнения и характер колебаний сооружения. Задачи математической физики приводят к изучению операторных дифференциальных уравнений и рассмотрение нормальных колебаний соответствующих сплошных сред порождает операторные пучки и операторное характеристическое уравнение. Применение для решения этих задач теории операторов, самосопряженных относительно индефинитного скалярного произведения, дополняет известные ранее результаты.
Ключевые слова: оператор, пучок, собственный вектор, собственные значения, полнота.
ДЕМПФИРОВАННЫЕ КОЛЕБАНИЯ СООРУЖЕНИЙ И СПЛОШНЫХ СРЕД...44
Движение сооружения моделируется как движение совокупности сосредоточенных взаимодействующих масс в конечномерном пространстве и выражается матричным уравнением. Поиск его решений в виде нормальных колебаний порождает матричный пучок, связывающий матрицы масс, демпфирования и жесткостей. При сведении соответствующего однородного уравнения к системе в ортогональной сумме двух связанных с задачей пространств возникает симметричная относительно индефинитного скалярного произведения матриц. Отвечающий этой матрице оператор обладает инвариантным подпространством, которому соответствуют корни матричного характеристического уравнения. Спектральная структура этих корней определяет структуру решений исходного уравнения и характер колебаний сооружения. Задачи математической физики приводят к изучению операторных дифференциальных уравнений и рассмотрение нормальных колебаний соответствующих сплошных сред порождает операторные пучки и операторное характеристическое уравнение. Применение для решения этих задач теории операторов, самосопряженных относительно индефинитного скалярного произведения, дополняет известные ранее результаты.
Ключевые слова: оператор, пучок, собственный вектор, собственные значения, полнота.
UDC 539.3. Damped vibrations of structures and continuous media. Larionov E.A., Moscow State University of Civil Engineering, Moscow, Russia
A motion of a structure is modeled as the motion of a set of concentrated interacting masses in a finite-dimensional space and expressed by a matrix equation. The search for its solutions in the form of normal oscillations generates a matrix cluster linking mass-, damping- and stiffness matrixes. When a corresponding homogeneous equation is reduced to a system in the orthogonal sum of two spaces connected with the problem, a symmetric product of matrixes with respect to the indefinite scalar product arises. The operator corresponding to this matrix has an invariant subspace to which the roots of the matrix characteristic equation correspond. The spectral structure of these roots determines the structure of solutions of the initial equation and the nature of oscillations of the structure. Problems of mathematical physics lead to the study of operator differential equations and the consideration of normal oscillations of the corresponding continuous media generates operator beams and operator characteristic equation.
Key words: operator, beam, eigenvector, eigenvalue, completeness.
A motion of a structure is modeled as the motion of a set of concentrated interacting masses in a finite-dimensional space and expressed by a matrix equation. The search for its solutions in the form of normal oscillations generates a matrix cluster linking mass-, damping- and stiffness matrixes. When a corresponding homogeneous equation is reduced to a system in the orthogonal sum of two spaces connected with the problem, a symmetric product of matrixes with respect to the indefinite scalar product arises. The operator corresponding to this matrix has an invariant subspace to which the roots of the matrix characteristic equation correspond. The spectral structure of these roots determines the structure of solutions of the initial equation and the nature of oscillations of the structure. Problems of mathematical physics lead to the study of operator differential equations and the consideration of normal oscillations of the corresponding continuous media generates operator beams and operator characteristic equation.
Key words: operator, beam, eigenvector, eigenvalue, completeness.
В.И. ОБОЗОВ, д.т.н., проф. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва
МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ЗАПОЛНЕНИЯ НАРУЖНЫХ СТЕН КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ КЛАДКОЙ ИЗ КРУПНЫХ БЛОКОВ...50
Рассмотрено два способа построения объемных конечно-элементных моделей заполнения наружных стен многоэтажных каркасных зданий кладкой из крупноформатных блоков. При прямом методе и блоки и растворные швы моделируются объемными КЭ, при комбинированном методе блоки моделируются объемными КЭ, растворные шва – плоскими КЭ. Анализируются особенности моделирования двуслойного и трехслойного заполнения в вычислительной среде программного комплекса «ЛИРА-САПР». Преимуществом использования объемных расчетных моделей при расчете заполнения наружных стен каркасных зданий, кирпичных простенков, столбов является возможность дифференцированно задавать деформационные характеристики составляющих кладку материалов.
Ключевые слова: объемное моделирование, расчет, кладка, блоки, каркасные здания, заполнение наружных стен.
МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ МОДЕЛЕЙ ЗАПОЛНЕНИЯ НАРУЖНЫХ СТЕН КАРКАСНЫХ ЗДАНИЙ КЛАДКОЙ ИЗ КРУПНЫХ БЛОКОВ...50
Рассмотрено два способа построения объемных конечно-элементных моделей заполнения наружных стен многоэтажных каркасных зданий кладкой из крупноформатных блоков. При прямом методе и блоки и растворные швы моделируются объемными КЭ, при комбинированном методе блоки моделируются объемными КЭ, растворные шва – плоскими КЭ. Анализируются особенности моделирования двуслойного и трехслойного заполнения в вычислительной среде программного комплекса «ЛИРА-САПР». Преимуществом использования объемных расчетных моделей при расчете заполнения наружных стен каркасных зданий, кирпичных простенков, столбов является возможность дифференцированно задавать деформационные характеристики составляющих кладку материалов.
Ключевые слова: объемное моделирование, расчет, кладка, блоки, каркасные здания, заполнение наружных стен.
UDC 624.04. A metod of constructing a balk of computer models for filling of exterior walls of frame buildings with masonry of large blocks. Obozov V.I. TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC «SIC «Construction»), Moscow, Russia
Considered two ways to build a volumetric finite element models for filling of exterior walls of multi-storey frame buildings with masonry of large blocks. The direct method and the blocks and mortar joints are modeled by volumetric finite elements, by the combined method, the blocks are modeled by volumetric finite elements, the mortar joints — flat SE. Analyzes the features of the simulation of two-layer and three-layer filling in the computing environment of the software complex «LIRA-SAPR». The advantage of using three-dimensional
computational models when calculating the filling of exterior walls of frame buildings, brick walls, pillars is the ability to set differentiated deformation characteristics of the components of masonry materials.
Key words: volumetric modeling, calculation, masonry, blocks, prefab building, filling of external walls.
Considered two ways to build a volumetric finite element models for filling of exterior walls of multi-storey frame buildings with masonry of large blocks. The direct method and the blocks and mortar joints are modeled by volumetric finite elements, by the combined method, the blocks are modeled by volumetric finite elements, the mortar joints — flat SE. Analyzes the features of the simulation of two-layer and three-layer filling in the computing environment of the software complex «LIRA-SAPR». The advantage of using three-dimensional
computational models when calculating the filling of exterior walls of frame buildings, brick walls, pillars is the ability to set differentiated deformation characteristics of the components of masonry materials.
Key words: volumetric modeling, calculation, masonry, blocks, prefab building, filling of external walls.
П.М. ЗАДОЯН, к.т.н., гл.специалист (АО «ПНИИИС», г. Москва)
СЕЙСМИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ ФОРМЫ УЩЕЛЬЯ...55
Изучено влияния топографии на сейсмической реакции площадки. Рассматривается местность со сложной геометрией типа ущелья различных форм и изучается сейсмическая реакция по высоте бортов ущелья. При изучении сейсмического поведения на всех случаях применяется одинаковое основание, состоящее из скальных грунтов, что характерно для таких площадок. Рассматривается задача плоской деформаций, с использованием метода гибких объемов, представляющий модификацией концепции метода отнимания вычислительной системы анализа динамического взаимодействия сооружения с основанием (ACS-SASSI). Приводится сопоставление коэффициентов усиления с коэффициентом учета рельефа местности K4 СП 14.13330, с помощью параметрического анализа устанавливается зависимость коэффициента усиления пиковых ускорений от степени крутизны склонов.
Ключевые cлова: сейсмическая реакция, влияние ущелья, динамическое взаимодействие сооружений с основанием, усиление ускорений.
Изучено влияния топографии на сейсмической реакции площадки. Рассматривается местность со сложной геометрией типа ущелья различных форм и изучается сейсмическая реакция по высоте бортов ущелья. При изучении сейсмического поведения на всех случаях применяется одинаковое основание, состоящее из скальных грунтов, что характерно для таких площадок. Рассматривается задача плоской деформаций, с использованием метода гибких объемов, представляющий модификацией концепции метода отнимания вычислительной системы анализа динамического взаимодействия сооружения с основанием (ACS-SASSI). Приводится сопоставление коэффициентов усиления с коэффициентом учета рельефа местности K4 СП 14.13330, с помощью параметрического анализа устанавливается зависимость коэффициента усиления пиковых ускорений от степени крутизны склонов.
Ключевые cлова: сейсмическая реакция, влияние ущелья, динамическое взаимодействие сооружений с основанием, усиление ускорений.
UDC 539.5. Seismic response with the canyon form effect. Zadoyan P.M., JSC «PNIIIS», Moscow, Russia
The influence of topographic conditions of the site on response seismic is studied in the paper. It is discussed the site with different geometries like canyon shapes and studying seismic response along canyon edge upward. The same site conditions and seismic input are used in the analyses contains by the rock, which is common for such a type of canyon sites. The plane strain problem is considering. The flexible volume method has been applied in the study which is representing a modified method of the subtracting concept of soil-structure interaction analysis (ACS-SASSI). Comparison and discussion of amplification coefficient with the site topographic effect accounting coefficient K4 of the code СП 14.13330, by parametric analyses the peak ground acceleration amplification coefficient dependences on slope degree is presented.
Key words: Seismic response, canyon effect, soil-structure interaction, acceleration amplification.
The influence of topographic conditions of the site on response seismic is studied in the paper. It is discussed the site with different geometries like canyon shapes and studying seismic response along canyon edge upward. The same site conditions and seismic input are used in the analyses contains by the rock, which is common for such a type of canyon sites. The plane strain problem is considering. The flexible volume method has been applied in the study which is representing a modified method of the subtracting concept of soil-structure interaction analysis (ACS-SASSI). Comparison and discussion of amplification coefficient with the site topographic effect accounting coefficient K4 of the code СП 14.13330, by parametric analyses the peak ground acceleration amplification coefficient dependences on slope degree is presented.
Key words: Seismic response, canyon effect, soil-structure interaction, acceleration amplification.
А.А. ПЕТРАКОВ, д.т.н., проф., Н.А. ПЕТРАКОВА, к.т.н., доц., М.Д. ПАНАСЮК, инж. Донбасская национальная академия строительства и архитектуры (ДонНАСА), Украина
ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МКЭ...62
Статья посвящена развитию численных методов строительной механики. Круг задач ограничивается расчетом конструкций, идеализированных по схеме МКЭ, при статических нагружениях в линейной и нелинейной постановке. Рассмотрен итерационный метод Ньютона – ПВР (последовательной верхней релаксации (ПВР)) для решения уравнений равновесия при расчете конструкций методом конечных элементов (МКЭ). Получен итерационный алгоритм, не требующий для своей реализации сборку матрицы жесткости системы. При этом достигается уменьшение размеров матрицы жесткости и существенное сокращение времени решения задачи.
Ключевые слова: метод Ньютона – ПВР, метод конечных элементов, размеры матрицы жесткости, время решения задачи.
ИТЕРАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ МКЭ...62
Статья посвящена развитию численных методов строительной механики. Круг задач ограничивается расчетом конструкций, идеализированных по схеме МКЭ, при статических нагружениях в линейной и нелинейной постановке. Рассмотрен итерационный метод Ньютона – ПВР (последовательной верхней релаксации (ПВР)) для решения уравнений равновесия при расчете конструкций методом конечных элементов (МКЭ). Получен итерационный алгоритм, не требующий для своей реализации сборку матрицы жесткости системы. При этом достигается уменьшение размеров матрицы жесткости и существенное сокращение времени решения задачи.
Ключевые слова: метод Ньютона – ПВР, метод конечных элементов, размеры матрицы жесткости, время решения задачи.
UDC 624.074.042. Iterative methods for solution MFE taskes. Petrakov A.A., Petrakova N.A., Panasjuk M.D., Donbass National Academy of Civil Engineering and Architecture (DonNACEA), Ukraine
This article for improving numerical methods of structural mechanics is devoted. The field of solving tasks is static linear or nonlinear analysis of constructions to have model regard to MFE. The Newton Method – SHR to calculate equilibrium equations for structural analysis by method of finite elements has been considered. Iterative algorithm that isn’t required for its realization to collect matrix stiffness has been obtained. In this case reduction of matrix stiffness dimentions and essential reduction of time to execute the task have been achieved.
Key words: the Newton method – SHR, method of finite elements, matrix stiffness dimensions, time to execute the task.
This article for improving numerical methods of structural mechanics is devoted. The field of solving tasks is static linear or nonlinear analysis of constructions to have model regard to MFE. The Newton Method – SHR to calculate equilibrium equations for structural analysis by method of finite elements has been considered. Iterative algorithm that isn’t required for its realization to collect matrix stiffness has been obtained. In this case reduction of matrix stiffness dimentions and essential reduction of time to execute the task have been achieved.
Key words: the Newton method – SHR, method of finite elements, matrix stiffness dimensions, time to execute the task.
Экспериментальные исследования
И.И. ВЕДЯКОВ, д.т.н., проф., П.Д. ОДЕССКИЙ, д.т.н., проф., С.В. ГУРОВ, инж. ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ УНИКАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПРОКАТА БОЛЬШИХ ТОЛЩИН ПОВЫШЕННОЙ И ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ...68
Обсуждается обеспечение высоких эксплуатационных свойств сварных соединений уникальных строительных конструкций из толстолистового и фасонного проката высокой прочности, при изготовлении на нескольких заводах металлических конструкций в нашей стране и за рубежом. Рассматриваются материалы сварных конструкций: толстолистовой и фасонный прокаты из стали высокой прочности, представляющие собой материалы третьего поколения для строительных металлических конструкций; также рассмотрены основные примененные типы сварных соединений конструкций. Рассмотрена предложенная технология сварки и ее особенности в зависимости от типов соединений. Представлены результаты оценки механических свойств соединений, показана их высокая прочность и пластичность. Высокая работоспособность сварных соединений подтверждена проведенными механическими испытаниями металла сварных швов конструкций высотного здания «Лахта-Центр» в г. Санкт-Петербург.
Ключевые слова: уникальные строительные стальные конструкции, сварные соединения, листовой и фасонный прокат из стали высокой прочности, технология сварки, комбинирование способов сварки, эксплуатационные свойства соединений.
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ УНИКАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПРОКАТА БОЛЬШИХ ТОЛЩИН ПОВЫШЕННОЙ И ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ...68
Обсуждается обеспечение высоких эксплуатационных свойств сварных соединений уникальных строительных конструкций из толстолистового и фасонного проката высокой прочности, при изготовлении на нескольких заводах металлических конструкций в нашей стране и за рубежом. Рассматриваются материалы сварных конструкций: толстолистовой и фасонный прокаты из стали высокой прочности, представляющие собой материалы третьего поколения для строительных металлических конструкций; также рассмотрены основные примененные типы сварных соединений конструкций. Рассмотрена предложенная технология сварки и ее особенности в зависимости от типов соединений. Представлены результаты оценки механических свойств соединений, показана их высокая прочность и пластичность. Высокая работоспособность сварных соединений подтверждена проведенными механическими испытаниями металла сварных швов конструкций высотного здания «Лахта-Центр» в г. Санкт-Петербург.
Ключевые слова: уникальные строительные стальные конструкции, сварные соединения, листовой и фасонный прокат из стали высокой прочности, технология сварки, комбинирование способов сварки, эксплуатационные свойства соединений.
UDC 620.17. Provision of the strength of welded compounds for unique structures from the rolling of large thicknesses of increased and high strength. Vedyakov I.I., Odessky P.D., Gurov S.V., TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC «SIC «Construction»), Moscow, Russia
It is regarded to provide the welds with high operational properties for the exceptional building steel constructions made of the high strength thickness rolled and shape rolled rollings during manufacturing their at some metal construction plants in our country and abroad. It is considered the following materials of welded constructions: thickness rolled and shape rolled rollings made of high strength steel which are the 3-rd generation materials destined for building metal constructions. Also were considered main applied types of the construction welds. It was considered offered weld technology and its features in depend on welding types. It was submitted the estimation results of mechanical properties of the welds and shown their high strength and plasticity. High work capacity of the welds was confirmed as carried out mechanical tests by the welds in the constructions of high-rise building «Lahta-Center» at the city Saint-Petersburg.
Key words: exceptional building steel constructions, welds, rolled and shaped rolling made of high strength steel, weld technology, combining the methods of weldings, operational properties of welds.
It is regarded to provide the welds with high operational properties for the exceptional building steel constructions made of the high strength thickness rolled and shape rolled rollings during manufacturing their at some metal construction plants in our country and abroad. It is considered the following materials of welded constructions: thickness rolled and shape rolled rollings made of high strength steel which are the 3-rd generation materials destined for building metal constructions. Also were considered main applied types of the construction welds. It was considered offered weld technology and its features in depend on welding types. It was submitted the estimation results of mechanical properties of the welds and shown their high strength and plasticity. High work capacity of the welds was confirmed as carried out mechanical tests by the welds in the constructions of high-rise building «Lahta-Center» at the city Saint-Petersburg.
Key words: exceptional building steel constructions, welds, rolled and shaped rolling made of high strength steel, weld technology, combining the methods of weldings, operational properties of welds.