N 5 за 2022 год
Расчеты на прочность
Strength calculations
С.В. КУШНИР, инженер, М.Н. ПАВЛЕНКО, инженер, И.В. СТУЛЬЕВА, инженер ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»); e-mail: 1747302@mail.ru
ПРОБЛЕМЫ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И НАВЕСНЫХ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ...67
Технические решения по устройству фасадных конструкций на объектах в настоящее время представлены комбинацией различных фасадных систем и витражных конструкций. Разработка проектов по устройству фасадов зданий выполняется на основе типовых технических решений. При этом чаще всего типовые технические решения не адаптируются под условия места строительства и расположения объекта, не учитываются уникальные архитектурные особенности объекта. Это является причиной возникновения дефектов, особенно при совместном применении светопрозрачных конструкций и навесных фасадных систем. Проблема, затрагиваемая в статье, – отсутствие комплексного научного подхода для решения задач по проектированию и возведению экспериментальных фасадных конструкций в сложных климатических условиях.
Ключевые слова: навесная фасадная система, светопрозрачные конструкции, витражи, композитные панели, протечки, проектирование, монтаж, технические решения.
УДК 69.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.2.12
В.П. ШАРКОВ, к.т.н., доцент, старший научный сотрудник Росcийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева; e-mail: V.P.Sharkov@mail.ru
О КРИТЕРИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК В ЗАПОЛНИТЕЛЕ СИЛОСОВ ОТ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, МЕТОДАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И СВЯЗАННОГО С ЭТИМ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ...2
Для оценки условий возникновения (или отсутствия) при сейсмических воздействиях в заполнителе силосов явления перераспределения разработаны критерии для оценки влияющих на это факторов и их величин: плотности заполнителя и его потенциала уплотнения, взаимосвязи ускорений и глубины зоны уплотнения, а также осадок. В условиях отсутствия расчетных формул предложен и показан на примерах способ определения осадок, а также продолжительности воздействия с расчетным ускорением, основанный на использовании результатов виброкомпрессионных испытаний образцов заполнителя. Показаны методики расчета возникающего при этом давления заполнителя на стенки с использованием формулы автора.
Ключевые слова: силос, заполнитель, сейсмические воздействия, перераспределение нагрузок, критерии, плотность, ускорение, виброуплотнение, осадки, расчеты, давление на стены.
В.П. ШАРКОВ, к.т.н., доцент, старший научный сотрудник Росcийский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А.Тимирязева; e-mail: V.P.Sharkov@mail.ru
О КРИТЕРИЯХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАГРУЗОК В ЗАПОЛНИТЕЛЕ СИЛОСОВ ОТ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ, МЕТОДАХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И СВЯЗАННОГО С ЭТИМ БОКОВОГО ДАВЛЕНИЯ...2
Для оценки условий возникновения (или отсутствия) при сейсмических воздействиях в заполнителе силосов явления перераспределения разработаны критерии для оценки влияющих на это факторов и их величин: плотности заполнителя и его потенциала уплотнения, взаимосвязи ускорений и глубины зоны уплотнения, а также осадок. В условиях отсутствия расчетных формул предложен и показан на примерах способ определения осадок, а также продолжительности воздействия с расчетным ускорением, основанный на использовании результатов виброкомпрессионных испытаний образцов заполнителя. Показаны методики расчета возникающего при этом давления заполнителя на стенки с использованием формулы автора.
Ключевые слова: силос, заполнитель, сейсмические воздействия, перераспределение нагрузок, критерии, плотность, ускорение, виброуплотнение, осадки, расчеты, давление на стены.
UDC 69.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.2.12. ON THE CRITERIA FOR THE OCCURRENCE OF LOAD REDISTRIBUTION IN THE SILO FILLER FROM SEISMIC IMPACTS, METHODS FOR DETERMINING PARAMETERS AND THE ASSOCIATED LATERAL PRESSURE. V.P. Sharkov, Russian State Agrarian University – Moscow Agricultural Academy named after K.A.Timiryazev; e-mail: V.P.Sharkov@mail.ru
Abstract. To assess the conditions of occurrence (or absence) of the redistribution phenomenon during seismic impacts in the silo filler, criteria have been developed to assess the factors affecting this and their values: the density of the filler and its compaction potential, the relationship of accelerations and the depth of the compaction zone, as well as sediment. In the absence of calculation formulas, a method for determining precipitation, as well as the duration of exposure with calculated acceleration, based on the use of the results of vibration compression tests of filler samples, is proposed and shown by examples. The methods of calculating the resulting filler pressure on the walls using the author’s formula are shown.
Key words: silo, filler, seismic impacts, load redistribution, criteria, density, acceleration, vibration compaction, precipitation, calculations, pressure on walls.
Abstract. To assess the conditions of occurrence (or absence) of the redistribution phenomenon during seismic impacts in the silo filler, criteria have been developed to assess the factors affecting this and their values: the density of the filler and its compaction potential, the relationship of accelerations and the depth of the compaction zone, as well as sediment. In the absence of calculation formulas, a method for determining precipitation, as well as the duration of exposure with calculated acceleration, based on the use of the results of vibration compression tests of filler samples, is proposed and shown by examples. The methods of calculating the resulting filler pressure on the walls using the author’s formula are shown.
Key words: silo, filler, seismic impacts, load redistribution, criteria, density, acceleration, vibration compaction, precipitation, calculations, pressure on walls.
Расчеты на устойчивость
Stability calculation
УДК 624.154 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.13.19
В.С. УТКИН, д.т.н., проф., Ж.В. КОШЕЛЕВА, к.т.н., доцент ФГБОУ ВО «Вологодский государственный университет», г. Вологда; e-mail: utkinvogtu@mail.ru
РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ ДЛИНЫ БУРОНАБИВНЫХ ВИСЯЧИХ СВАЙ ПРИ СЖАТИИ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДВУХСЛОЙНОГО ГРУНТА ОСНОВАНИЯ...13
В работе предложен новый метод расчета эффективной длины буронабивных висячих свай по несущей способности двухслойного грунта основания. Особую значимость эта проблема расчета приобретает при необходимости применения свай большой длины и большого диаметра. Существующий в нормативной документации расчет висячей сваи по несущей способности грунта основания основан на возникновении сил трения на поверхности сваи в результате ее перемещения («срыва») в грунтовой среде, что не соответствует работе сваи на стадии эксплуатации. На практике срыв сваи недопустим, поэтому для безопасной работы сваи вводят в расчет ряд коэффициентов условия работы. Предложен новый подход к расчету висячих свай по несущей способности в многослойных грунтах основания на основе учета сил трения-сцепления на поверхности сваи, вызванных микроперемещениями поверхностных слоев материала сваи в результате общей ее деформации от сжимающей нагрузки на сваю. Под эффективной длиной сваи понимается такая ее длина, при которой эффективно используется несущая способность грунта на ее поверхности и под нижним концом сваи. Благодаря такой длине сваи достигается экономический эффект в свайных основаниях. Приведенный метод расчета буронабивной сваи может быть использован в расчетах других свай по материалу, способу погружения и числу слоев грунта основания.
Ключевые слова: висячая свая, несущая способность грунта, двухслойное основание, сжимающая нагрузка, силы трения-сцепления, буронабивная свая.
В.С. УТКИН, д.т.н., проф., Ж.В. КОШЕЛЕВА, к.т.н., доцент ФГБОУ ВО «Вологодский государственный университет», г. Вологда; e-mail: utkinvogtu@mail.ru
РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОЙ ДЛИНЫ БУРОНАБИВНЫХ ВИСЯЧИХ СВАЙ ПРИ СЖАТИИ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДВУХСЛОЙНОГО ГРУНТА ОСНОВАНИЯ...13
В работе предложен новый метод расчета эффективной длины буронабивных висячих свай по несущей способности двухслойного грунта основания. Особую значимость эта проблема расчета приобретает при необходимости применения свай большой длины и большого диаметра. Существующий в нормативной документации расчет висячей сваи по несущей способности грунта основания основан на возникновении сил трения на поверхности сваи в результате ее перемещения («срыва») в грунтовой среде, что не соответствует работе сваи на стадии эксплуатации. На практике срыв сваи недопустим, поэтому для безопасной работы сваи вводят в расчет ряд коэффициентов условия работы. Предложен новый подход к расчету висячих свай по несущей способности в многослойных грунтах основания на основе учета сил трения-сцепления на поверхности сваи, вызванных микроперемещениями поверхностных слоев материала сваи в результате общей ее деформации от сжимающей нагрузки на сваю. Под эффективной длиной сваи понимается такая ее длина, при которой эффективно используется несущая способность грунта на ее поверхности и под нижним концом сваи. Благодаря такой длине сваи достигается экономический эффект в свайных основаниях. Приведенный метод расчета буронабивной сваи может быть использован в расчетах других свай по материалу, способу погружения и числу слоев грунта основания.
Ключевые слова: висячая свая, несущая способность грунта, двухслойное основание, сжимающая нагрузка, силы трения-сцепления, буронабивная свая.
UDC 624.154 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.13.19.. CALCULATION OF THE EFFECTIVE LENGTH OF COMPRESSED BORED HANGING PILES BASED ON THE BEARING CAPACITY OF THE TWO-LAYER FOUNDATION SOIL. V.S. Utkin, Zh.V. Kosheleva, Vologda State University; e-mail: utkinvogtu@mail.ru
Abstract. The article discusses a new method for calculating the effective length of bored hanging piles based on the bearing capacity of a two-layer foundation soil. This calculation problem is of particular importance when it is necessary to use piles of large length and large diameter. The calculation of a hanging pile according to the bearing capacity of the foundation soil adopted in regulatory documents is based on the occurrence of friction forces on the surface of the pile because of its movement (“disruption”) in the ground environment. It does not correspond to the behavior of the pile during operation. In practice, the disruption of the pile is unacceptable, therefore, for the safe operation of the pile, the coefficients of the working conditions are entered into the calculation. A new approach to the calculation of hanging piles by bearing capacity in multilayer foundation soils based on the account of friction-adhesion forces on the surface of the pile is proposed. The friction-coupling forces are caused by micro-displacements of the surface layers of the pile material because of its general deformation from the compressive load on the pile. The effective length of the pile is understood to be such a length at which the bearing capacity of the soil on its surface and under the lower end of the pile is effectively used. Due to this length of the pile, an economic effect is achieved in pile foundations. The above method of calculating the bored pile can be used in the calculations of other piles by material, method of immersion and the number of layers of the foundation soil.
Key words: hanging pile, bearing capacity of the soil, two-layer base, compressive load, friction-coupling forces, bored pile.
Abstract. The article discusses a new method for calculating the effective length of bored hanging piles based on the bearing capacity of a two-layer foundation soil. This calculation problem is of particular importance when it is necessary to use piles of large length and large diameter. The calculation of a hanging pile according to the bearing capacity of the foundation soil adopted in regulatory documents is based on the occurrence of friction forces on the surface of the pile because of its movement (“disruption”) in the ground environment. It does not correspond to the behavior of the pile during operation. In practice, the disruption of the pile is unacceptable, therefore, for the safe operation of the pile, the coefficients of the working conditions are entered into the calculation. A new approach to the calculation of hanging piles by bearing capacity in multilayer foundation soils based on the account of friction-adhesion forces on the surface of the pile is proposed. The friction-coupling forces are caused by micro-displacements of the surface layers of the pile material because of its general deformation from the compressive load on the pile. The effective length of the pile is understood to be such a length at which the bearing capacity of the soil on its surface and under the lower end of the pile is effectively used. Due to this length of the pile, an economic effect is achieved in pile foundations. The above method of calculating the bored pile can be used in the calculations of other piles by material, method of immersion and the number of layers of the foundation soil.
Key words: hanging pile, bearing capacity of the soil, two-layer base, compressive load, friction-coupling forces, bored pile.
Численные расчеты
Numerical calculations
УДК 624.04+624.07+517.972.5 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.20.28
А.В. ЕРМАКОВА, к.т.н., доцент ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (НИУ)», г. Челябинск; e-mail: annaolga11@gmail.com
ЧИСЛЕННЫЙ ПРИМЕР ПОСТЕПЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАТРИЦ ЖЕСТКОСТИ ТРЕУГОЛЬНОГО КЭ БАЛКИ-СТЕНКИ И ЕГО ДКЭ...20
В статье представлен численный пример постепенного преобразования матрицы жесткости треугольного конечного элемента балки-стенки с помощью матриц жесткости его дополнительных конечных элементов. К моменту разрушения материал КЭ (бетон) проявляет от двух (при сжатии) до четырех (при растяжении) физически нелинейных свойств. Начальная матрица жесткости КЭ изменяется при появлении каждого из них. Поэтому рассмотрены два варианта ее численного изменения. Оба варианта подтверждают возможность реализации расчета конструкций с несколькими физически нелинейными свойствами по прочностному предельному состоянию при использовании метода дополнительных конечных элементов (МДКЭ).
Ключевые слова: метод дополнительных конечных элементов, метод конечных элементов, матрица жесткости конечного элемента, дополнительный конечный элемент, матрица жесткости дополнительного конечного элемента.
А.В. ЕРМАКОВА, к.т.н., доцент ФГАОУ ВО «Южно-Уральский государственный университет (НИУ)», г. Челябинск; e-mail: annaolga11@gmail.com
ЧИСЛЕННЫЙ ПРИМЕР ПОСТЕПЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ МАТРИЦ ЖЕСТКОСТИ ТРЕУГОЛЬНОГО КЭ БАЛКИ-СТЕНКИ И ЕГО ДКЭ...20
В статье представлен численный пример постепенного преобразования матрицы жесткости треугольного конечного элемента балки-стенки с помощью матриц жесткости его дополнительных конечных элементов. К моменту разрушения материал КЭ (бетон) проявляет от двух (при сжатии) до четырех (при растяжении) физически нелинейных свойств. Начальная матрица жесткости КЭ изменяется при появлении каждого из них. Поэтому рассмотрены два варианта ее численного изменения. Оба варианта подтверждают возможность реализации расчета конструкций с несколькими физически нелинейными свойствами по прочностному предельному состоянию при использовании метода дополнительных конечных элементов (МДКЭ).
Ключевые слова: метод дополнительных конечных элементов, метод конечных элементов, матрица жесткости конечного элемента, дополнительный конечный элемент, матрица жесткости дополнительного конечного элемента.
UDC 624.04+624.07+517.972.5 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.20.28.NUMERICAL EXAMPLE OF GRADUAL TRANSFORMATION OF STIFFNESS MATRIX FOR TRIANGULAR FINITE ELEMENT OF DEEP BEAM AND ITS AFE. A.V. Ermakova, South Ural state University (NRU), Chelyabinsk; e-mail: annaolga11@gmail.com.
Abstract. The paper considers the numerical example of gradual transformation of the stiffness matrix of triangular finite element of deep beam with the help of stiffness matrix of its additional finite elements. Material FE (concrete) reveals from two (under compression) to four (under tension) physical nonlinear properties before collapse. Initial stiffness matrix changes due to the every one. Therefore two variants of its numerical transformation are considered. Both variants confirm the possibility of realization of the analysis of structures with several nonlinear properties at strength limit stae when the Additional Finite Element Method (AFEM) is used.
Key words: additional finite element method, finite element method, stiffness matrix of finite element, additional finite element, stiffness matrix of additional finite element.
Abstract. The paper considers the numerical example of gradual transformation of the stiffness matrix of triangular finite element of deep beam with the help of stiffness matrix of its additional finite elements. Material FE (concrete) reveals from two (under compression) to four (under tension) physical nonlinear properties before collapse. Initial stiffness matrix changes due to the every one. Therefore two variants of its numerical transformation are considered. Both variants confirm the possibility of realization of the analysis of structures with several nonlinear properties at strength limit stae when the Additional Finite Element Method (AFEM) is used.
Key words: additional finite element method, finite element method, stiffness matrix of finite element, additional finite element, stiffness matrix of additional finite element.
УДК 624.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.29.32
Д.Н. НИЗОМОВ1, д.т.н., проф., член-корр. НАНТ, А.И. ДАДАБОЕВ2, старший преподаватель 1Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии Национальной академии наук Таджикистана (НАНТ), 2Ходжентский филиал Таджикского технического университета имени академика М.С.Осими; e-mail: tiees@mail.ru
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ МЕТОДОМ ГРАНИЧНЫХ УРАВНЕНИЙ...29
В статье излагаются особенности математического моделирования двумерной статической задачи теории упругости методом граничных интегральных уравнений. Полученные уравнения позволяют исследовать напряженно-деформированное состояние плоской задачи при различных внешних воздействиях. В результате применения сплайн-аппроксимации граничных параметров система интегральных уравнений преобразуется в систему линейных алгебраических уравнений с неизвестными компонентами перемещений и напряжений. Алгоритм реализован на примере задачи Ламе.
Ключевые слова: внутренняя задача, конечная область, граничные уравнения, фундаментальное решение, сплайн-аппроксимация.
Д.Н. НИЗОМОВ1, д.т.н., проф., член-корр. НАНТ, А.И. ДАДАБОЕВ2, старший преподаватель 1Институт геологии, сейсмостойкого строительства и сейсмологии Национальной академии наук Таджикистана (НАНТ), 2Ходжентский филиал Таджикского технического университета имени академика М.С.Осими; e-mail: tiees@mail.ru
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ТЕОРИИ УПРУГОСТИ МЕТОДОМ ГРАНИЧНЫХ УРАВНЕНИЙ...29
В статье излагаются особенности математического моделирования двумерной статической задачи теории упругости методом граничных интегральных уравнений. Полученные уравнения позволяют исследовать напряженно-деформированное состояние плоской задачи при различных внешних воздействиях. В результате применения сплайн-аппроксимации граничных параметров система интегральных уравнений преобразуется в систему линейных алгебраических уравнений с неизвестными компонентами перемещений и напряжений. Алгоритм реализован на примере задачи Ламе.
Ключевые слова: внутренняя задача, конечная область, граничные уравнения, фундаментальное решение, сплайн-аппроксимация.
UDC 624.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.29.32. MATHEMATICAL MODELING OF THEORY PROBLEMS ELASTICITY BY THE METHOD OF BOUNDARY EQUATIONS. D.N. Nizomov1, A.I. Dadaboev2, 1 Institute of Geology, Seismic Construction and Seismology of the National Academy of Sciences of Tajikistan (NAST), 2 Khodzhent branch of the Tajik Technical University named after Academician M.S.Osimi; e-mail: tiees@mail.ru
Abstact. The article describes the features of mathematical modeling of a two-dimensional static problem of elasticity theory by the method of boundary integral equations. The resulting equations make it possible to investigate the stress-strain state of a plane problem under various external influences. As a result of applying the spline approximation of the boundary parameters, the system of integral equations is transformed into a system of linear algebraic equations with unknown displacement and stress components
Key words: internal problem, finite domain, boundary equations, fundamental solution, spline approximation.
Abstact. The article describes the features of mathematical modeling of a two-dimensional static problem of elasticity theory by the method of boundary integral equations. The resulting equations make it possible to investigate the stress-strain state of a plane problem under various external influences. As a result of applying the spline approximation of the boundary parameters, the system of integral equations is transformed into a system of linear algebraic equations with unknown displacement and stress components
Key words: internal problem, finite domain, boundary equations, fundamental solution, spline approximation.
Динамические расчеты
Dynamic calculation
УДК 624.072.2/7:624.042.7.001.5 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.33.41
З.Р. ГАЛЯУТДИНОВ, д.т.н., доцент, О.Г. КУМПЯК, д.т.н., профессор, Д.Р. ГАЛЯУТДИНОВ, ассистент, Е.В. ШИПИЛОВА, ассистент Томский государственный архитектурно-строительный университет; e-mail: gazr@yandex.ru
ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК НА ПОДАТЛИВЫХ ОПОРАХ ЗА ПРЕДЕЛАМИ УПРУГОСТИ...33
Цель. Защитные сооружения гражданской обороны проектируются из условия восприятия кратковременных динамических нагрузок. При этом несущие конструкции могут деформироваться в пластической стадии. Для снижения усилий и перемещений несущих элементов при интенсивном динамическом нагружении применяются активные способы защиты конструкций. Одним из таких методов являются податливые опоры в виде сминаемых вставок кольцевого сечения. В работе рассмотрено изменение перемещений и усилий упругопластических железобетонных балок в зависимости от податливости опорных закреплений. Метод. Влияние податливости опор на работу конструкций при кратковременном динамическом нагружении изучалось численно-теоретическим методом. На основании теоретических исследований разработан алгоритм динамического расчета железобетонных балок с трещинами, с применением которого выполнен расчет конструкций при различных условиях деформирования податливых опор. Результаты. Расчетами показано, что применение податливых опор, деформирующихся только в упругой стадии, может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на работу конструкций. В данном случае могут возникать области значений ω Θ, в которых наблюдается увеличение коэффициента динамичности конструкции на податливых опорах относительно балок на несмещаемых опорах. Наибольшая эффективность применения податливых опор достигается при их работе в пластической стадии без перехода в стадию отвердения.
Ключевые слова: кратковременная динамическая нагрузка, уравнение движения, коэффициент динамичности, податливая опора, функция динамичности, железобетонная упругопластическая балка, частота собственных колебаний.
З.Р. ГАЛЯУТДИНОВ, д.т.н., доцент, О.Г. КУМПЯК, д.т.н., профессор, Д.Р. ГАЛЯУТДИНОВ, ассистент, Е.В. ШИПИЛОВА, ассистент Томский государственный архитектурно-строительный университет; e-mail: gazr@yandex.ru
ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК НА ПОДАТЛИВЫХ ОПОРАХ ЗА ПРЕДЕЛАМИ УПРУГОСТИ...33
Цель. Защитные сооружения гражданской обороны проектируются из условия восприятия кратковременных динамических нагрузок. При этом несущие конструкции могут деформироваться в пластической стадии. Для снижения усилий и перемещений несущих элементов при интенсивном динамическом нагружении применяются активные способы защиты конструкций. Одним из таких методов являются податливые опоры в виде сминаемых вставок кольцевого сечения. В работе рассмотрено изменение перемещений и усилий упругопластических железобетонных балок в зависимости от податливости опорных закреплений. Метод. Влияние податливости опор на работу конструкций при кратковременном динамическом нагружении изучалось численно-теоретическим методом. На основании теоретических исследований разработан алгоритм динамического расчета железобетонных балок с трещинами, с применением которого выполнен расчет конструкций при различных условиях деформирования податливых опор. Результаты. Расчетами показано, что применение податливых опор, деформирующихся только в упругой стадии, может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на работу конструкций. В данном случае могут возникать области значений ω Θ, в которых наблюдается увеличение коэффициента динамичности конструкции на податливых опорах относительно балок на несмещаемых опорах. Наибольшая эффективность применения податливых опор достигается при их работе в пластической стадии без перехода в стадию отвердения.
Ключевые слова: кратковременная динамическая нагрузка, уравнение движения, коэффициент динамичности, податливая опора, функция динамичности, железобетонная упругопластическая балка, частота собственных колебаний.
UDC 624.072.2/7:624.042.7.001.5 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.33.41. DYNAMIC CALCULATION OF REINFORCED CONCRETE BEAMS ON YIELDING SUPPORT BEYOND THE LIMITS OF ELASTICITY. Z.R. Galyautdinov, O.G. Kumpyak, D.R. Galyautdinov, E.V. Shipilova, Tomsk State University of Architecture and Building; e-mail: gazr@yandex.ru.
Abstract. Protective structures of civil defense are designed from the condition of perception of short-term dynamic loads. In this case, the supporting structures can be deformed in the plastic stage. To reduce the forces and displacements of the bearing elements under intense dynamic loading, the active methods of protecting structures are used. The flexible supports in the form of collapsible inserts of annular section is one of such methods. The paper considers the change in displacements and forces of the elastic-plastic reinforced concrete beams, depending on the compliance of support fastenings. Based on the theoretical studies, an algorithm for the dynamic calculation of reinforced concrete beams with cracks was developed, with which the calculation of structures was performed under various conditions of deformation of yielding supports. The calculations showed that the use of yielding supports deformed only in the elastic stage can have both a positive and a negative effect on the operation of structures. In this case, there may be the areas of ωθ values in which there is an increase in the dynamic coefficient of the structure on yielding supports relative to the beams on non-displaceable supports. The greatest efficiency of using the yielding supports is achieved when they work at the plastic stage without transition to the hardening stage.
Key words: short-term dynamic load, equation motion, dynamic coefficient, yielding support, dynamic function, elastic-plastic reinforced concrete beam, frequency of natural fluctuations.
Abstract. Protective structures of civil defense are designed from the condition of perception of short-term dynamic loads. In this case, the supporting structures can be deformed in the plastic stage. To reduce the forces and displacements of the bearing elements under intense dynamic loading, the active methods of protecting structures are used. The flexible supports in the form of collapsible inserts of annular section is one of such methods. The paper considers the change in displacements and forces of the elastic-plastic reinforced concrete beams, depending on the compliance of support fastenings. Based on the theoretical studies, an algorithm for the dynamic calculation of reinforced concrete beams with cracks was developed, with which the calculation of structures was performed under various conditions of deformation of yielding supports. The calculations showed that the use of yielding supports deformed only in the elastic stage can have both a positive and a negative effect on the operation of structures. In this case, there may be the areas of ωθ values in which there is an increase in the dynamic coefficient of the structure on yielding supports relative to the beams on non-displaceable supports. The greatest efficiency of using the yielding supports is achieved when they work at the plastic stage without transition to the hardening stage.
Key words: short-term dynamic load, equation motion, dynamic coefficient, yielding support, dynamic function, elastic-plastic reinforced concrete beam, frequency of natural fluctuations.
УДК 624.35:531.391.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.42.47
М.Н. КИРСАНОВ, д-р физ.-мат. наук, проф. Национальный исследовательский университет «МЭИ», e-mail: c216@ya.ru
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРВОЙ ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ МНОГОПРОЛЕТНОЙ ФЕРМЫ...42
Ставится задача определения зависимости нижней границы основной частоты собственных колебаний статически определимой фермы от числа пролетов. Верхний пояс фермы прямолинейный, нижний пояс пролетов — арочный. Инерционные свойства фермы моделируются одинаковыми сосредоточенными массами в узлах. Каждая масса имеет две степени свободы. Усилия в стержнях и реакции опор находятся методом вырезания узлов в символьной форме из решения общей системы уравнений равновесия узлов фермы. Все преобразования производятся в системе компьютерной математики Maple. Для нахождения матрицы жесткости конструкции используется формула Максвелла – Мора. Первая собственная частота конструкции находится по приближенному методу Донкерлея. Обобщение серии отдельных решений, найденных для ферм с различным числом пролетов, на произвольное число пролетов выполняется методом индукции с применением операторов системы Maple. Для сравнения используется наименьшая частота колебаний системы с многими степенями свободы, полученная численно. Выведена формула для нижней оценки первой частоты в зависимости от размеров фермы и числа пролетов. Сравнение аналитического решения с численным показывает хорошую степень приближения формулы для первой частоты. Погрешность существенно зависит от высоты фермы. Выявлены случаи кинематической изменяемости конструкции при четном числе пролетов.
Ключевые слова: ферма, Maple, индукция, число панелей, первая частота колебаний, нижняя оценка.
М.Н. КИРСАНОВ, д-р физ.-мат. наук, проф. Национальный исследовательский университет «МЭИ», e-mail: c216@ya.ru
АНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПЕРВОЙ ЧАСТОТЫ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ МНОГОПРОЛЕТНОЙ ФЕРМЫ...42
Ставится задача определения зависимости нижней границы основной частоты собственных колебаний статически определимой фермы от числа пролетов. Верхний пояс фермы прямолинейный, нижний пояс пролетов — арочный. Инерционные свойства фермы моделируются одинаковыми сосредоточенными массами в узлах. Каждая масса имеет две степени свободы. Усилия в стержнях и реакции опор находятся методом вырезания узлов в символьной форме из решения общей системы уравнений равновесия узлов фермы. Все преобразования производятся в системе компьютерной математики Maple. Для нахождения матрицы жесткости конструкции используется формула Максвелла – Мора. Первая собственная частота конструкции находится по приближенному методу Донкерлея. Обобщение серии отдельных решений, найденных для ферм с различным числом пролетов, на произвольное число пролетов выполняется методом индукции с применением операторов системы Maple. Для сравнения используется наименьшая частота колебаний системы с многими степенями свободы, полученная численно. Выведена формула для нижней оценки первой частоты в зависимости от размеров фермы и числа пролетов. Сравнение аналитического решения с численным показывает хорошую степень приближения формулы для первой частоты. Погрешность существенно зависит от высоты фермы. Выявлены случаи кинематической изменяемости конструкции при четном числе пролетов.
Ключевые слова: ферма, Maple, индукция, число панелей, первая частота колебаний, нижняя оценка.
UDC 624.35:531.391.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.42.47.ANALYTICAL EVALUATION OF THE FIRST NATURAL FREQUENCY OF A MULTI-SPAN TRUSS. M.N. Kirsanov, National Research University “MPEI”; e-mail: c216@ya.ru
Abstract. The task is to obtain the dependence of the lower limit of the fundamental frequency of natural oscillations of a statically determinate truss on the number of spans. The upper belt of the truss is straight, the lower belt of spans is arched. The inertial properties of the truss are modeled by the same concentrated masses in the nodes. Each mass has two degrees of freedom. The forces in the rods and the reactions of the supports are found by cutting out the nodes in symbolic form from the solution of the general system of equations for the equilibrium of the truss nodes. All transformations are made in the Maple computer mathematics system. To find the structural stiffness matrix, the Maxwell – Mohr formula is used. The first natural frequency of the structure is found using the approximate Dunkerley method. The generalization of a series of individual solutions found for trusses with a different number of spans to an arbitrary number of spans is performed by induction using Maple system operators. For comparison, the lowest oscillation frequency of a system with many degrees of freedom obtained numerically is used. A formula is derived for the lower estimate of the first frequency depending on the size of the truss and the number of spans. Comparison of the analytical solution with the numerical one shows a good degree of approximation of the formula for the first frequency. It is shown that the error significantly depends on the height of the truss. Cases of kinematic variability of the structure with an even number of spans are revealed.
Key words: truss, Maple, induction, number of panels, first oscillation frequency, lower estimate.
Abstract. The task is to obtain the dependence of the lower limit of the fundamental frequency of natural oscillations of a statically determinate truss on the number of spans. The upper belt of the truss is straight, the lower belt of spans is arched. The inertial properties of the truss are modeled by the same concentrated masses in the nodes. Each mass has two degrees of freedom. The forces in the rods and the reactions of the supports are found by cutting out the nodes in symbolic form from the solution of the general system of equations for the equilibrium of the truss nodes. All transformations are made in the Maple computer mathematics system. To find the structural stiffness matrix, the Maxwell – Mohr formula is used. The first natural frequency of the structure is found using the approximate Dunkerley method. The generalization of a series of individual solutions found for trusses with a different number of spans to an arbitrary number of spans is performed by induction using Maple system operators. For comparison, the lowest oscillation frequency of a system with many degrees of freedom obtained numerically is used. A formula is derived for the lower estimate of the first frequency depending on the size of the truss and the number of spans. Comparison of the analytical solution with the numerical one shows a good degree of approximation of the formula for the first frequency. It is shown that the error significantly depends on the height of the truss. Cases of kinematic variability of the structure with an even number of spans are revealed.
Key words: truss, Maple, induction, number of panels, first oscillation frequency, lower estimate.
Сейсмические расчеты
Seismic calculations
УДК 550.34.09, 69.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.48.53
Н.В. НИКОНОВА1, к.т.н., А.М. УЗДИН1, д.т.н., профессор, Л.Н. СМИРНОВА2, к.т.н. 1Петербургский государственный университет путей сообщения имени императора Александра I (ПГУПС), г. Санкт-Петербург; 2Акционерное общество «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва; e-mail: uzdin@mail.ru
ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЛЯ УСКОРЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ...48
Рассматривается влияние неоднородности поля возмущения на площадке строительства на сейсмическую реакцию сооружения. Для этого использовался показатель идентичности двух сигналов, введенный авторами ранее и включающий показатели несинхронности, некогерентности и разномасштабности процессов. Отмечается, что реальные показатели идентичности возмущений на площадке строительства требуют их учета при задании сейсмического воздействия. Особенно существенна некогерентность возмущения в различных точках при резонансном возмущении сооружения.
Ключевые слова: сейсмическое воздействие, пространственная неоднородность, корреляция, несинхронность, разномасштабность, когерентность, коэффициент идентичности, реакция сооружения, относительная жесткость.
Н.В. НИКОНОВА1, к.т.н., А.М. УЗДИН1, д.т.н., профессор, Л.Н. СМИРНОВА2, к.т.н. 1Петербургский государственный университет путей сообщения имени императора Александра I (ПГУПС), г. Санкт-Петербург; 2Акционерное общество «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва; e-mail: uzdin@mail.ru
ВЛИЯНИЕ НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЛЯ УСКОРЕНИЙ НА СЕЙСМИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ...48
Рассматривается влияние неоднородности поля возмущения на площадке строительства на сейсмическую реакцию сооружения. Для этого использовался показатель идентичности двух сигналов, введенный авторами ранее и включающий показатели несинхронности, некогерентности и разномасштабности процессов. Отмечается, что реальные показатели идентичности возмущений на площадке строительства требуют их учета при задании сейсмического воздействия. Особенно существенна некогерентность возмущения в различных точках при резонансном возмущении сооружения.
Ключевые слова: сейсмическое воздействие, пространственная неоднородность, корреляция, несинхронность, разномасштабность, когерентность, коэффициент идентичности, реакция сооружения, относительная жесткость.
UDC 550.34.09, 69.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.48.53.INFLUENCE OF ACCELERATION FIELD INHOMOGENEITY ON THE RESPONSE SPECTRUM. N.V. Nikonova1, A.M. Uzdin1, L.N. Smirnova2, 1Petersburg State University of Railways named after Emperor Alexander I (PGUPS), St. Petersburg; 2Joint Stock Company “Research Center “Construction” (JSC “NIC “Construction”), Moscow; e-mail: uzdin@mail.ru;
Abstract. The influence of the field of accelerations inhomogeneity on the building site on the structure response spectrum has been consider. For this aim, we used the identity coefficient of two signals, introduced earlier by the authors this paper, and including indicators of non-synchronous, incoherence and multiscale processes. Its note, that the true values the identity coefficients of vibration points of ground base of building site it is necessary to take into account when setting the seismic excitation. In the case of structure resonant vibrations, the incoherence of the seismic input of different points is more important.
Key words: seismic input, spatial heterogeneity, correlation, non-synchronous, multi-scale, coherence, coefficient of identity, response spectrum, relative stiffness.
Abstract. The influence of the field of accelerations inhomogeneity on the building site on the structure response spectrum has been consider. For this aim, we used the identity coefficient of two signals, introduced earlier by the authors this paper, and including indicators of non-synchronous, incoherence and multiscale processes. Its note, that the true values the identity coefficients of vibration points of ground base of building site it is necessary to take into account when setting the seismic excitation. In the case of structure resonant vibrations, the incoherence of the seismic input of different points is more important.
Key words: seismic input, spatial heterogeneity, correlation, non-synchronous, multi-scale, coherence, coefficient of identity, response spectrum, relative stiffness.
В помощь проектировщику
To help the designer
УДК 624.072.2.014 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.54.62
А.С. МАРУТЯН, к.т.н., доц. Пятигорский институт Северо-Кавказского федерального университета; e-mail: al_marut@mail.ru
ОПТИМИЗАЦИЯ ФЕРМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОЯСАМИ ИЗ ПЯТИУГОЛЬНЫХ РАВНОКАТЕТНЫХ И РАВНОБЕДРЕННЫХ ПРОФИЛЬНЫХ ТРУБ...54
Приведены уточненные значения оптимальных параметров пятиугольных профильных труб (гнутосварных профилей), равноустойчивых из плоскости и в плоскости ферменной конструкции. Показана эффективность и рациональность их применения в поясных элементах за счет функциональности компоновочного оформления поперечных сечений, включающих одну полку (горизонтальную грань), пару стенок (вертикальных граней) и пару наклонных граней, симметрично расположенных относительно вертикали под углами 45° в первой модификации (равнокатетной) и 60° во второй модификации (равнобедренной). Обе модификации открывают определенную перспективу для не менее функционального компоновочного оформления в обновленных бесфасоночных узлах, характерных для ферменных конструкций из трубчатых профилей. Выполнен сравнительный расчет конструктивных коэффициентов и осредненных коэффициентов использования стержневых элементов поясов из пятиугольных профилей на примере их реализации в одной и той же полуферме (отправочной марке), когда количество унификационных зон совпадает. Выявлено заметное уменьшение массы (веса) и сокращение конструкционного материала (стали) поясов и, как следствие, всей конструкции посредством повышенных значений статических (геометрических) характеристик расчетных сечений. Подтверждена приемлемая корректность приближенной методики расчета для ее применения в решениях оптимизационных и вариантных задач, а также на разных стадиях проектирования несущих конструкций.
Ключевые слова: легкие металлоконструкции, расчет оптимальных параметров, бесфасоночные узлы, профильные трубы, гнутосварные профили, ферменные системы, решетчатые конструкции.
А.С. МАРУТЯН, к.т.н., доц. Пятигорский институт Северо-Кавказского федерального университета; e-mail: al_marut@mail.ru
ОПТИМИЗАЦИЯ ФЕРМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ПОЯСАМИ ИЗ ПЯТИУГОЛЬНЫХ РАВНОКАТЕТНЫХ И РАВНОБЕДРЕННЫХ ПРОФИЛЬНЫХ ТРУБ...54
Приведены уточненные значения оптимальных параметров пятиугольных профильных труб (гнутосварных профилей), равноустойчивых из плоскости и в плоскости ферменной конструкции. Показана эффективность и рациональность их применения в поясных элементах за счет функциональности компоновочного оформления поперечных сечений, включающих одну полку (горизонтальную грань), пару стенок (вертикальных граней) и пару наклонных граней, симметрично расположенных относительно вертикали под углами 45° в первой модификации (равнокатетной) и 60° во второй модификации (равнобедренной). Обе модификации открывают определенную перспективу для не менее функционального компоновочного оформления в обновленных бесфасоночных узлах, характерных для ферменных конструкций из трубчатых профилей. Выполнен сравнительный расчет конструктивных коэффициентов и осредненных коэффициентов использования стержневых элементов поясов из пятиугольных профилей на примере их реализации в одной и той же полуферме (отправочной марке), когда количество унификационных зон совпадает. Выявлено заметное уменьшение массы (веса) и сокращение конструкционного материала (стали) поясов и, как следствие, всей конструкции посредством повышенных значений статических (геометрических) характеристик расчетных сечений. Подтверждена приемлемая корректность приближенной методики расчета для ее применения в решениях оптимизационных и вариантных задач, а также на разных стадиях проектирования несущих конструкций.
Ключевые слова: легкие металлоконструкции, расчет оптимальных параметров, бесфасоночные узлы, профильные трубы, гнутосварные профили, ферменные системы, решетчатые конструкции.
UDC 624.072.2.014 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.54.62. OPTIMIZATION OF TRUSS STRUCTURES WITH CHORDS OF PENTAGONAL PROFILE PIPES ISOSCELES AND EQUILATERAL. A.S. Marutyan, Pyatigorsk Institute of the North Caucasus Federal University; e-mail: al_marut@mail.ru.
Abstract. The article determines the specified values of optimal parameters of pentagonal profile pipes (bent-welded profiles), equally stable out of and within the truss structure. The efficiency and rationality of their use in chord elements are shown due to the functionality of the layout design of cross sections, including one flange (horizontal face), a pair of walls (vertical faces) and a pair of inclined faces symmetrically arranged to the vertical at angles of 45° in the first modification (equilateral) and 60° in the second modification (isosceles). Both modifications disclose the certain prospect for high functional layout design in the updated faceless nodes typical for truss structures made of tubular profiles. The article gives the comparative calculation of the design coefficients and the averaged coefficients of the use of chord core elements made of pentagonal profiles with the example of their implementation in the same semi-truss, when the number of unification zones coincides. A noticeable decrease in the mass (weight) and reduction of the structural material (steel) of the chords and, as a consequence, the entire structure was revealed by the increased values of static (geometric) characteristics of the design sections. The acceptable correctness of the approximate calculation method is confirmed for its application in solving optimization and variant problems as well as at different stages of load-bearing structures’ design.
Key words: light-weight metal structures, calculation of optimal parameters, faceless assemblies, profile pipes, bent-welded profiles, truss systems, lattice structures.
Abstract. The article determines the specified values of optimal parameters of pentagonal profile pipes (bent-welded profiles), equally stable out of and within the truss structure. The efficiency and rationality of their use in chord elements are shown due to the functionality of the layout design of cross sections, including one flange (horizontal face), a pair of walls (vertical faces) and a pair of inclined faces symmetrically arranged to the vertical at angles of 45° in the first modification (equilateral) and 60° in the second modification (isosceles). Both modifications disclose the certain prospect for high functional layout design in the updated faceless nodes typical for truss structures made of tubular profiles. The article gives the comparative calculation of the design coefficients and the averaged coefficients of the use of chord core elements made of pentagonal profiles with the example of their implementation in the same semi-truss, when the number of unification zones coincides. A noticeable decrease in the mass (weight) and reduction of the structural material (steel) of the chords and, as a consequence, the entire structure was revealed by the increased values of static (geometric) characteristics of the design sections. The acceptable correctness of the approximate calculation method is confirmed for its application in solving optimization and variant problems as well as at different stages of load-bearing structures’ design.
Key words: light-weight metal structures, calculation of optimal parameters, faceless assemblies, profile pipes, bent-welded profiles, truss systems, lattice structures.
УДК 624.072.2.014 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.63.66
В.И. ОБОЗОВ, д.т.н., проф. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва, e-mail: obozov@yandex.ru
НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТНЫХ ПЛИТ...63
Анализируются различные способы усиления фундаментных плит применительно к случаям, когда после возведения фундаментных плит в результате корректировки проекта увеличивается на них нагрузка. Приведен пример реализации усиления фундаментной плиты в случае увеличения этажности здания с 10-14 этажей до 17. Эффективность различных способов усиления фундаментных плит исследована на примере строящейся в г. Тверь областной детской клинической больницы. Способы усиления фундаментных плит условно разделены на две группы в рамках построения конечно-элементной расчетной модели. К первой группе отнесены способы, компенсирующие нехватку верхней растянутой арматуры фундаментной плиты наклейкой на поверхность проблемных участков стальных либо углепластиковых лент. Ко второй группе отнесены способ, перераспределяющие изгибные усилия в фундаментной плите от более нагруженных к менее нагруженным участкам. Исследованы способы моделирования подколонников в вычислительной среде программного комплекса ЛИРА-САПР.
Ключевые слов: здание, фундаментные плиты, подколонники, способы усиления, эффективность, стальные (углепластиковые) ленты, болт-шпилька, составная система, моделирование.
В.И. ОБОЗОВ, д.т.н., проф. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва, e-mail: obozov@yandex.ru
НЕКОТОРЫЕ СПОСОБЫ УСИЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТНЫХ ПЛИТ...63
Анализируются различные способы усиления фундаментных плит применительно к случаям, когда после возведения фундаментных плит в результате корректировки проекта увеличивается на них нагрузка. Приведен пример реализации усиления фундаментной плиты в случае увеличения этажности здания с 10-14 этажей до 17. Эффективность различных способов усиления фундаментных плит исследована на примере строящейся в г. Тверь областной детской клинической больницы. Способы усиления фундаментных плит условно разделены на две группы в рамках построения конечно-элементной расчетной модели. К первой группе отнесены способы, компенсирующие нехватку верхней растянутой арматуры фундаментной плиты наклейкой на поверхность проблемных участков стальных либо углепластиковых лент. Ко второй группе отнесены способ, перераспределяющие изгибные усилия в фундаментной плите от более нагруженных к менее нагруженным участкам. Исследованы способы моделирования подколонников в вычислительной среде программного комплекса ЛИРА-САПР.
Ключевые слов: здание, фундаментные плиты, подколонники, способы усиления, эффективность, стальные (углепластиковые) ленты, болт-шпилька, составная система, моделирование.
UDC 624.072.2.014 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.63.66. SOME STRENGTHS FOUNDATION SLABS. V.I. Obozov, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow, e-mail: obozov@yandex.ru
Abstract. Various ways of strengthening foundation slabs are analyzed in relation to cases when, after the construction of foundation slabs, as a result of project adjustments, the load on them increases. An example of the implementation of the reinforcement of the foundation plate in the case of an increase in the number of storeys of the building from 10-14 floors to 17 is given. The effectiveness of various ways of strengthening foundation slabs is investigated by the example of the regional children’s clinical hospital under construction in Tver. The methods of reinforcement of foundation slabs are conditionally divided into two groups within the framework of constructing a finite element computational model. The first group includes methods that compensate for the lack of upper stretched reinforcement of the foundation plate by sticking on the surface of problem areas of steel or carbon fiber tapes. The second group includes a method that redistributes bending forces in the foundation plate from more loaded to less loaded sections. Methods of modeling of sub-columns in the computing environment of the LIRA-CAD software complex are investigated
Key words: building, foundation slabs, sub-columns, reinforcement methods, efficiency, steel (carbon fiber) tapes, bolt-stud, composite system, modeling.
Abstract. Various ways of strengthening foundation slabs are analyzed in relation to cases when, after the construction of foundation slabs, as a result of project adjustments, the load on them increases. An example of the implementation of the reinforcement of the foundation plate in the case of an increase in the number of storeys of the building from 10-14 floors to 17 is given. The effectiveness of various ways of strengthening foundation slabs is investigated by the example of the regional children’s clinical hospital under construction in Tver. The methods of reinforcement of foundation slabs are conditionally divided into two groups within the framework of constructing a finite element computational model. The first group includes methods that compensate for the lack of upper stretched reinforcement of the foundation plate by sticking on the surface of problem areas of steel or carbon fiber tapes. The second group includes a method that redistributes bending forces in the foundation plate from more loaded to less loaded sections. Methods of modeling of sub-columns in the computing environment of the LIRA-CAD software complex are investigated
Key words: building, foundation slabs, sub-columns, reinforcement methods, efficiency, steel (carbon fiber) tapes, bolt-stud, composite system, modeling.
В порядке обсуждения
In order to discuss.
УДК 698.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.67.73
ПРОБЛЕМЫ СОВМЕСТНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СВЕТОПРОЗРАЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И НАВЕСНЫХ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ...67
Технические решения по устройству фасадных конструкций на объектах в настоящее время представлены комбинацией различных фасадных систем и витражных конструкций. Разработка проектов по устройству фасадов зданий выполняется на основе типовых технических решений. При этом чаще всего типовые технические решения не адаптируются под условия места строительства и расположения объекта, не учитываются уникальные архитектурные особенности объекта. Это является причиной возникновения дефектов, особенно при совместном применении светопрозрачных конструкций и навесных фасадных систем. Проблема, затрагиваемая в статье, – отсутствие комплексного научного подхода для решения задач по проектированию и возведению экспериментальных фасадных конструкций в сложных климатических условиях.
Ключевые слова: навесная фасадная система, светопрозрачные конструкции, витражи, композитные панели, протечки, проектирование, монтаж, технические решения.
UDC 698.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.5.67.73. ISSUES OF JOINT APPLICATION LIGHT-TRANSPARENT STRUCTURES AND HINGED FACADE SYSTEMS. S.V. Kushnir, M.N. Pavlenko, I.V. Stul’eva, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: 1747302@mail.ru
Abstract. Technical solutions for the installation of facade structures at facilities are currently represented by a combination of various facade systems and stained glass structures. The development of projects for the arrangement of building facades is carried out on the basis of standard technical solutions. At the same time, most often, standard technical solutions are not adapted to the conditions of the construction site and the location of the facility, and the unique architectural features of the facility are not taken into account. This is the cause of defects, especially when combined with the use of translucent structures and hinged facade systems. The problem addressed in the article is the lack of an integrated scientific approach to solving the problems of designing and erecting experimental facade structures in difficult climatic conditions.
Key words: hinged facade system, translucent structures, stained-glass windows, composite panels, leaks, design, installation, technical solutions.
Abstract. Technical solutions for the installation of facade structures at facilities are currently represented by a combination of various facade systems and stained glass structures. The development of projects for the arrangement of building facades is carried out on the basis of standard technical solutions. At the same time, most often, standard technical solutions are not adapted to the conditions of the construction site and the location of the facility, and the unique architectural features of the facility are not taken into account. This is the cause of defects, especially when combined with the use of translucent structures and hinged facade systems. The problem addressed in the article is the lack of an integrated scientific approach to solving the problems of designing and erecting experimental facade structures in difficult climatic conditions.
Key words: hinged facade system, translucent structures, stained-glass windows, composite panels, leaks, design, installation, technical solutions.
Информация о книге
Information about the book
Владимир РАЙЗЕР, Исаак ЕЛИШАКОВ
ФИЛОСОФИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ...74
Неопределенность, несомненно, присутствует в инженерном деле, что делает ее критически важной для проектирования конструкций. В этой книге рассматриваются три конкурирующие философии, лежащие в основе безопасности и надежности конструкций: вероятностный анализ, методы, основанные на нечетких множествах, и выпуклое моделирование. Подробно объясняя теорию, лежащую в основе вероятностного анализа, методов обработки на основе нечетких множеств и выпуклого подхода, наряду с их реализацией, использованием и преимуществами, в книге сравниваются и противопоставляются эти методы, позволяя читателю решать проблемы, связанные с неопределенностью. Эти проблемы неопределенности можно увидеть в гражданских инженерных сооружениях, в оценке риске землетрясений, воздействии морских волн на суда и турбулентности, влияющей на аэрокосмические аппараты. Основываясь на многолетнем опыте авторов в этой области, философия безопасности и надежности конструкций является важным руководством к анализу структурной неопределенности. Темы, затронутые в книге, включают свойства материалов и их конструктивный износ, коэффициенты надежности, оценку рисков и модели нагрузок, а также их сочетания. Эта книга будет интересна студентам и специалистам в области аэрокосмической, строительной, машиностроительной техники и морских сооружений.
ФИЛОСОФИЯ БЕЗОПАСНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ...74
Неопределенность, несомненно, присутствует в инженерном деле, что делает ее критически важной для проектирования конструкций. В этой книге рассматриваются три конкурирующие философии, лежащие в основе безопасности и надежности конструкций: вероятностный анализ, методы, основанные на нечетких множествах, и выпуклое моделирование. Подробно объясняя теорию, лежащую в основе вероятностного анализа, методов обработки на основе нечетких множеств и выпуклого подхода, наряду с их реализацией, использованием и преимуществами, в книге сравниваются и противопоставляются эти методы, позволяя читателю решать проблемы, связанные с неопределенностью. Эти проблемы неопределенности можно увидеть в гражданских инженерных сооружениях, в оценке риске землетрясений, воздействии морских волн на суда и турбулентности, влияющей на аэрокосмические аппараты. Основываясь на многолетнем опыте авторов в этой области, философия безопасности и надежности конструкций является важным руководством к анализу структурной неопределенности. Темы, затронутые в книге, включают свойства материалов и их конструктивный износ, коэффициенты надежности, оценку рисков и модели нагрузок, а также их сочетания. Эта книга будет интересна студентам и специалистам в области аэрокосмической, строительной, машиностроительной техники и морских сооружений.
Vladimir RAIZER, Isaac ELISHAKOFF. PHILOSOPHIES OF STRUCTURAL SAFETY AND RELIABILITY.
Abstarct. Uncertainty is certain to be found in structural engineering, making it crucial to structure design. This book covers three competing philosophies behind structural safety and reliability: probabilistic analysis, fuzzy set-based treatments, and the convex approach. Explaining the theory behind probabilistic analysis, fuzzy setbased treatments, and the convex approach in detail, alongside their implementation, use, and benefits, the book compares and contrasts these methods, enabling the reader to solve problems associated with uncertainty. These uncertainty issues can be seen in civil engineering structures, risk of earthquakes, impact of rough seas on ships, and turbulence affecting aerospace vehicles. Building on the authors’ many years of experience in the field, "Philosophies of Structural Safety and Reliability" is an essential guide to structural uncertainty. Topics covered in the book include properties of materials and their structural deterioration, safety factor and reliability, risk evaluation and loads, and their combinations. This book will be of interest to students and professionals in the fields of aerospace, civil, mechanical, marine, and ocean engineering.
Abstarct. Uncertainty is certain to be found in structural engineering, making it crucial to structure design. This book covers three competing philosophies behind structural safety and reliability: probabilistic analysis, fuzzy set-based treatments, and the convex approach. Explaining the theory behind probabilistic analysis, fuzzy setbased treatments, and the convex approach in detail, alongside their implementation, use, and benefits, the book compares and contrasts these methods, enabling the reader to solve problems associated with uncertainty. These uncertainty issues can be seen in civil engineering structures, risk of earthquakes, impact of rough seas on ships, and turbulence affecting aerospace vehicles. Building on the authors’ many years of experience in the field, "Philosophies of Structural Safety and Reliability" is an essential guide to structural uncertainty. Topics covered in the book include properties of materials and their structural deterioration, safety factor and reliability, risk evaluation and loads, and their combinations. This book will be of interest to students and professionals in the fields of aerospace, civil, mechanical, marine, and ocean engineering.
ПАМЯТИ Еремеева П.Г....76
IN MEMORY OF P.G. Eremeev...76
IN MEMORY OF P.G. Eremeev...76