А. М. Югов, А. В. Ихно, Т. В. Жмыхова, С. О. Титков
Оптимизация геометрических параметров сводов стекловаренных печей по критериям силы распора при различных температурных режимах эксплуатации
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассмотрено проведение полного факторного эксперимента типа 2 в степени «к». Экспериментный план был реплицирован проведением двух параллельных опытов. Проверена гипотеза воспроизводимости опытов, которая подтвердила факт отсутствия необходимости проведения повторного эксперимента. Представлена эмитационная модель. Методом наименьших квадратов были найдены коэффициенты уравнения регрессии. Коэффициенты уравнения были проверены на статистическую значимость, а модель на адекватность. Анализ модели показал значимость не только линейных эффектов, но и парных взаимодействий факторов. Была установлена совместимость эффектов. Для получения дополнительной информации о результатах эксперимента был применен метод линейной интерполяции экспериментальных данных, была построена поверхность отклика, а также двумерные сечения поверхности отклика.
Ключевые слова: факторный эксперимент, метод наименьших квадратов, адекватность модели, линейная интерполяция.
Е. В. Горохов, А. В. Танасогло, А. В. Мущанов
Оценка устойчивости центрально-сжатых стержней структурных покрытий с учётом конструктивных особенностей узловых соединений и нелинейной работы материала
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В работе представлен анализ устойчивости центрально-сжатых стержней с учётом конструктивных особенностей узловых соединений, для которых выполнены модели объёмных конечно-элементных стержней, проведен анализ напряженно-деформированного состояния шести типоразмеров трубчатых элементов по ГОСТ 10704-91 «Трубы стальные электросварные прямошовные» (в диапазоне от 1144 до 15912 мм) в программном комплексе семейства ЛИРА-САПР. Расчёт выполнен в физически нелинейной постановке в упруго-пластической стадии работы материала. При анализе устойчивости проанализированы коэффициенты запаса устойчивости по результатам нелинейного расчёта (kзу). Представлены уточненные значения критической силы (Nкр, у.п.с). Полученные данные сравнивались со значениями критической силы, определенной по ДБН.В.2.6-198:2014 «Стальные конструкции» (Nкр, ДБН). С помощью множественной линейной регрессии в программе Microsoft Excel установлена обобщенная аппроксимирующая зависимость между значимыми факторами, влияющими на уточнённое значение критической силы (Nкр), и значения суммарного отклонения (yнач+ymax/l).
Ключевые слова: структурное покрытие, центрально-сжатый стержень, устойчивость, метод конечных элементов, физическая нелинейность, упруго-пластическая работа материала.
В. В. Губанов, Я. А. Зикий, А. В. Пчеленко
Исследование эффективности использования тяжей для усиления каменных стен
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассматривается влияние установки ненапрягаемых горизонтальных стальных тяжей по периметру здания на вертикальные и горизонтальные деформации несущих стен каменных зданий. В качестве исходных данных приняты здания из крупных блоков и здания из кирпичей, нагруженные постоянными и временными нагрузками. В качестве особых воздействий задавались вертикальные смещения грунта, соответствующие различным радиусам мульды сдвижения вследствие подработки. Напряженно-деформированное состояние зданий было определено на основании численных расчетов с использованием объемной расчетной схемы. Были получены зависимости деформаций стен от площади тяжей, устанавливаемых в уровне каждого перекрытия. Для обобщения полученных результатов были получены значения деформаций в зависимости от относительных осадок зданий. Определено, что снижение горизонтальных деформаций несущих стен составляет 1,5…2,5 (коэффициент эффективности 0,67…0,4) при условии относительной осадки не более 0,004. В целом исследование показало низкую эффективность использования ненапрягаемых тяжей для усиления каменных стен.
Ключевые слова: каменные здания, подработки, неравномерная осадка, численные исследования, усиление, ненапрягаемые тяжи.
В. Ф. Мущанов, В. А. Шпиньков
Уточненная оценка совместной работы тонколистовой мембранной обшивки с подкрепляющим элементом
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассмотрена методика определения эффективной ширины полки двутавра при совместной работе с тонколистовым мембранным покрытием, в том числе на основе вычисления редукционных коэффициентов. Проанализирована применимость к решению данной задачи подходов, изложенных в работах П. Ф. Папковича и нормах Еврокода 3 (часть 1.5), где в качестве объекта исследований рассматривается совместная работа тонколистового мембранного покрытия и подкрепляющего элемента при действии распределенной нагрузки. Результаты, полученные с использованием аналитических методов решения, дополнены конечно-элементным анализом включения тонколистовой мембранной пластины в совместную работу с двутавровым элементом на поперечный изгиб, моделирование которого осуществлялось с использованием оболочечных элементов в геометрически нелинейной постановке. Полученные результаты позволяют оценить на основе уточненных подходов размеры участка мембранной пластины, вовлекаемого в совместную работу на поперечный изгиб с подкрепляющим элементом.
Ключевые слова: редукционный коэффициент, мембранная пластина, подкрепляющие элементы, эффективная ширина.