В. Ф. Мущанов, И. Н. Руднева, Ю. Н. Прядко
Напряженно-деформированное состояние висячей системы, образованной системой изгибно-жестких нитей, при учете податливости опор
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. Представлены результаты анализа чувствительности конструктивной схемы висячего покрытия к горизонтальным смещениям опор и осадкам основания, что будет использовано при изучении совместной работы несущей пространственной стержневой оболочки и ограждающей конструкции из пластика, которые имеют, как правило, различные прочностные и деформативные свойства. На основе численных исследований напряженно-деформированного состояния изгибно-жестких нитей в составе висячего покрытия и отдельного блока висячих ферм, являющегося моделью блока покрытия, предложена первоначальная система поправочных коэффициентов, которые при определении расчетных значений напряженно-деформированного состояния позволят учитывать максимально возможные отклонения стержневых элементов радиальных ферм от прямолинейности, обусловленные технологией изготовления, условиями поставки, а также податливостью опор конструкции.
Ключевые слова:осадка, горизонтальное смещение опор, усилия, пространственно-стержневая висячая оболочка, изгибно-жесткие нити сквозного сечения.
С. В. Митрофанов
Работа узловых элементов структурной конструкции
Национальная академия природоохранного и курортного строительства
Аннотация.Статья посвящена результатам исследований работы элементов узловых соединений структурных плит. Представлена новая конструктивная форма узлов для структурных систем из квадратной трубы, позволяющая собирать структурные системы без нарушения поверхностного защитного покрытия (цинкового) стержней. Выполнены теоретические и численные исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) элементов разработанных узловых соединений. Численные исследования проведены на созданных компьютерных моделях узловых соединений, которые по геометрическим и физико-механическим характеристикам соответствовали натурным образцам. В качестве внешней нагрузки на элементы узлового соединения приняты усилия, полученные из расчета структурной плиты. Расчет произведен для двух вариантов: сжатие либо растяжение поясов. Построены графики и мозаики распределения напряжений в элементах узлового соединения. На основании мозаик напряжений обоснованы наиболее вероятные схемы отказа узловых соединений. Разрушение узлового соединения структурной системы возможно в результате потери местной устойчивости стенки трубчатых элементов под болтовым крепежом либо среза стенки по направлению действия нагрузки. Проведены экспериментальные исследования, которые подтверждают близкое соответствие (расхождения составили 10…25 %) НДС элементов узлового соединения с результатами расчета компьютерных моделей. Экспериментально подтверждены схемы отказа узлов. Сделаны выводы по результатам исследований.
Ключевые слова:структуры, узел структуры, стержневые элементы, метод конечного элемента.
А. В. Перельмутер
Конструктивная форма номер один
НПО СКАД Софт
Аннотация. Описывается история создания и совершенствования двутаврового профиля как конструктивной формы строительных металлоконструкций. Изложение удивительной истории двутавра затрудняется тем, что многие идеи здесь возникали независимо у исследователей, конструкторов и технологов, зачастую без взаимного обмена сведениями. Прослеживаются истоки основных конструктивных идей, включая и смежные области техники, начиная с начала XIX века и до наших дней. Приводятся некоторые сведения об авторах этих идей. Работы ученых не использовались практическими инженерами, которые развивали конструктивные решения, инженеры полагались на свою интуицию и эксперименты, а металлурги развивали свои возможности под влиянием других обстоятельств. История становления и развития этой конструктивной формы номер один не имеет четкого начала, а возможности ее развития и совершенствования не дают право говорить о конце этой увлекательной истории.
Ключевые слова:двутавр, рельс, развитие металлургии, сварка.
В. В. Губанов, И. В. Межинская
Совершенствование методики расчета начального натяжения оттяжек мачт
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация.Статья посвящена вопросам расчета начальных натяжений оттяжек мачт сотовой связи. Выполнен анализ требований и рекомендаций, содержащихся в современной технической литературе и технической литературе прошлых лет о сооружениях связи. Выполнено сопоставление положений отечественных и зарубежных стандартов по расчету высотных сооружений относительно направлений ветра и сочетаний нагрузок, которые необходимо рассматривать при расчете мачт. Изложены результаты совершенствования методики расчета начальных натяжений оттяжек мачт. Методика основана на решении уравнения неразрывности упругой линии, а также уравнения гибкой нити и уравнений статики. Упрощенные расчетные формулы позволяют выполнять расчет с меньшими трудозатратами и широко использовать методику в инженерных расчетах для мачт сотовой связи. Методика расчета проиллюстрирована на примере расчета начальных натяжений трехгранной мачты с тремя уровнями оттяжек, расположенной на крыше здания, при различных направлениях ветра и сочетаниях нагрузок.
Ключевые слова:мачта, начальное натяжение оттяжек, направление ветра, сочетания нагрузок.
Е. В. Горохов, В. Н. Васылев, С. Г. Кузнецов, Э. А. Лозинский
Уплотнение существующей жилой застройки высотным зданием с учетом ветрового подпора на вентиляционные системы низких зданий
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье представлены теоретические обобщенные и новые решения актуального научно-технического вопроса определения ветровых воздействий при обтекании высотного здания на вентиляционные системы окружающей низкой застройки с учетом образования подветренных волн в ветровом потоке. Проведены исследования физических параметров аэродинамических характеристик ветрового потока метеорологической аэродинамической трубы с помощью шестиствольной трубки ЦАГИ. Разработана методика масштабного моделирования. Определена зависимость между значением коэффициента ветрового давления и влиянием: числа Рейнольдса; степени турбулентности. Разработана высокопродуктивная информационно-вычислительная система SCADA. Проведены масштабные экспериментальные исследования моделей зданий в аэродинамической трубе с пограничным слоем Донбасской национальной академии строительства и архитектуры с целью изучения поля ветровых давлений и визуализации потока в зоне ветрового подпора. Разработан инженерный метод определения границы зоны ветрового подпора.
Ключевые слова:ветровой подпор, высотное здание, аэродинамическая труба с пограничным слоем, коэффициент ветрового давления, ветровой поток, жилая застройка.
В. Ф. Мущанов, Д. И. Роменский
Исследования напряженно-деформированного состояния уторного узла в вертикальных цилиндрических резервуарах объемом 10 000…50 000 м3
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. Рассмотрен вопрос обоснования конечноэлементной расчетной схемы узла сопряжения стенки с днищем вертикального цилиндрического резервуара большого объема (10 000…50 000 м3). Выделены основные факторы, влияющие на напряженнодеформированное состояние таких узлов (геометрические и жесткостные параметры, конструктивные решения, прочностные характеристики материала, взаимодействие с основанием, неравномерность осадок и др.). На основании проведенных численных исследований в обобщенном виде получены закономерности изменения основных параметров напряженно-деформированного состояния (радиальные и кольцевые напряжения, радиальные перемещения) от вышеперечисленных факторов влияния. Предложены аналитические зависимости для описания установленных закономерностей, которые могут быть использованы как при проектировании, так и при уточнении напряженно-деформированного состояния стенки эксплуатируемого резервуара в зоне уторного узла.
Ключевые слова: резервуар с одной стенкой, уторный узел, напряженно-деформированное состояние, краевой эффект, численные исследования.
Е. В. Горохов, Я. В. Назим, В. Н. Васылев, В. В. Лях
Испытания на гололедофобность компактных секторных проводов воздушных линий электропередачи в климатической камере
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Научно-технический центр электроэнергетики НЭК «Укрэнерго»
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы, касающиеся экспериментальных исследований образования гололедных отложений на новых типах секторных уплотненных и компактных проводов воздушных линий электропередачи. Для достижения цели исследований разработана и сконструирована экспериментальная установка на базе климатической камеры лаборатории испытаний строительных конструкций и сооружений ДонНАСА. Разработана методика испытаний образцов проводов при имитации образования гололедных отложений в ветровом потоке. Изучение закономерностей и особенностей воздействия гололедных нагрузок на провода ВЛ позволит разработать научно-методические основы защиты объектов электроэнергетики при гололеде и обеспечить устойчивость конструкций при стихийных бедствиях и природных катастрофах. Результаты работы необходимы для дальнейших исследований, связанных с изучением гололедообразования на проводах, а также разработки мероприятий с целью обеспечения безаварийной работы ВЛ при гололедно-ветровых воздействиях.
Ключевые слова: воздушные линии электропередачи (ВЛ), провод, гололедообразование, экспериментальные исследования.