Е.В. Горохов, В.Ф. Мущанов, Ю.В. Сивоконь, Р.И. Кинаш, А.Е. Копылов
Экспериментальные исследования влияния формы покрытия стадиона на аэродинамические нагрузки
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры;Институт строительной техники (Варшава, Польша)
Аннотация. В статье описана методика проведения экспериментальных аэродинамических исследований модели выпуклой и вогнутой оболочки покрытия с большим вырезом на эллиптическом плане. Вертикальные несущие конструкции покрытия (колонны) выполнялись в 2-х вариантах: без ограждения или с ограждением. Главная цель испытаний модели покрытия в аэродинамической трубе – расширение знаний о влиянии ветровой нагрузки на исследуемую конструкцию с последующим применением полученных значений аэродинамических коэффициентов при проектировании мембранных покрытий над трибунами стадионов. Подобные исследования неоднократно проводились учеными многих стран. Для испытаний были изготовлены модели покрытия в масштабе 1:500. Описаны модели покрытия стадиона, выполнен анализ экспериментальных исследований для выпуклой и вогнутой оболочки. Приведены графики изменения коэффициента давления на нижней и верхней поверхности оболочки.
Ключевые слова: экспериментальные аэродинамические исследования, модель оболочки покрытия, методика аэродинамических испытаний, коэффициент давления.
В.О. Попов
Аналитическое и численное моделирование напряженно-деформированного состояния газгольдера высокоточного давления для рационального проектирования
Винницкий национальный технический университет
Аннотация. В статье рассматривается аналитическое и численное моделирование напряженно-деформированного состояния газгольдера высокого давления низколегированной стали и с использованием современных программных комплексов “Lira 9.4” и “Cosmos-Works”. Методами строительной механики и сопротивления материалов выявлена наиболее рациональная конструктивная форма и геометрические параметры газгольдера. Выполнено сравнение достоверности численных результатов, полученных на программах “Lira 9.4” и “Cosmos-Works”. Доказано, что модели, созданные средствами обоих программ, дают заниженные значения эквивалентных напряжений в сравнении с аналитической моделью. Численные результаты, полученные на “Cosmos-Works”, имеют в четыре раза меньшую относительную погрешность чем результаты, полученные: на “Lira 9.4”, в сравнении с результатами численного моделирования, таким образом, являются более достоверными.
Ключевые слова: газгольдер высокого давления, напряженно-деформированное состояние, эквивалентные напряжения, рациональное проектирование, толстостенная стальная оболочка.
А.М. Алёхин
Влияние масштабных коэффициентов Kv, Kв, Кф и Kн на имитацию гололеда в климатической камере ДонНАСА
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье представлены системы основных соотношений, содержащих восемь коэффициентов масштабирования для имитации гололеда в климатической камере ДонНАСА. Представленные коэффициенты характеризуют условия подобия и зависимости между параметрами натурного и модельного процессов осаждения облачных капель из воздушного потока на подобных и естественных телах и образования на них обледенения. Проанализированы первые два уравнения системы (1) и (2). Коэффициент КV указывает связь между потоками воздуха в климатической камере ДонНАСА и на натурном объекте, а коэффициент Кв несет информацию о размере испытуемого объекта и натурного. Их отношение определяет коэффициент отношения временных отрезков процесса намерзания льда. Получены зависимости между коэффициентами КV, Кв, Кф и Kн. При проведении эксперимента в климатической камере необходимо получить такие значения Кв и КV, чтобы они были меньше, т.е. Кв<1 и КV<1.
Ключевые слова: масштабные коэффициенты, система уравнений, климатическая камера ДонНАСА, эксперимент, натура, модель, гололед, поток воздуха, система координат, гипербола, прямая, кривая, ряд Тейлора.
А.М. Югов
Оценка несовершенств строительных металлических конструкций на основе теории нечетких множеств
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассматривается вопрос об оценке несовершенств строительных металлических конструкций. Несовершенства конструкция приобретает в процессе изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации. Основным условием обеспечения безаварийной работы зданий и сооружений из металлических конструкций является диагностика технического состояния в целом и имеющихся дефектов и повреждений в частности. Данные о несовершенствах получают при обследовании зданий и сооружений. Предлагается механизм оценки несовершенств при их постоянном накоплении. Основой для оценки технического состояния служат результаты первичной экспертной информации. Предложена и обоснована математическая модель кумулятивного накопления несовершенств на основе аппарата нечеткой логики. Анализ конструктивного риска для каждого элемента сводится к сравнению проектного, действительного и предельного значений определяющих параметров. Предложенный аппарат позволяет оценивать надежность эксплуатируемых зданий и сооружений из металлических конструкций.
Ключевые слова: строительные металлические конструкции, несовершенства, надежность, нечеткая логика, конструктивный риск.
В.Н. Кущенко, А.В. Михайлов
Уточнение состава аварийных нагрузок укосных шахтных копров
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье на основе обобщения результатов математического моделирования динамического поведения механической системы «конструкции шахтного копра – подъёмная машина» произведено уточнение состава особых нагрузок. Для конструкций шахтных копров, оборудованных подъёмными машинами, с техническими характеристиками, обусловливающими возможность разрыва подъёмного каната при защемлении поднимающегося сосуда, расчётные значения особых нагрузок определяются максимальным значением амплитуды суммарного натяжения подъёмного каната, которое при заданной тахограмме движения подъёмной машины определяется критическим значением длины защемлённой ветви подъёмного каната. Для конструкций копров клетевого подъёма, при разрыве подъёмного каната в результате защемления поднимающегося сосуда, в момент срабатывания шахтного парашюта усилие в смежной ветви может продолжать увеличиваться и достигать амплитудного значения. Вследствие этого при определении особой нагрузки от срабатывания шахтного парашюта, помимо усилий в тормозных канатах необходимо также учитывать амплитудное значение усилия в смежной ветви подъёмного каната. Для конструкций копров скиповых и клетевых подъемов, не оборудованных шахтным парашютом, и для которых разрыв подъёмного каната невозможен, необходимо учитывать возможность разрыва подъёмного каната в результате зависания подъёмного сосуда на уровне разгрузочных устройств.
Ключевые слова: укосные шахтные копры; аварийные нагрузки; расчёт строительных конструкций.