А. С. Марутян
Болтовые соединения новой модификации для стержневых элементов металлических конструкций зданий и сооружений
Филиал Северо-Кавказского федерального университета в Пятигорске
Аннотация. Приведено новое техническое решение монтажных стыков металлических конструкций в виде болтовых соединений стержневых элементов на врезных фасонках с продольными осевыми прорезями. Этими прорезями каждая из фасонок разделена на одинаковые участки с отверстиями под болты, симметрично отогнутые в противоположные стороны на толщину фасонок, что обеспечивает их соединение внахлестку посредством стяжных болтовых креплений без одиночных или парных накладок и без эксцентриситетов. Такое конструктивно-компоновочное решение врезных фасонок оказалось достаточно эффективной первоосновой для их пространственной модификации в виде врезных крестов. Применение подобных крестов в типовых стыках трубчатых стержней позволяет отказаться от двойных комплектов болтовых креплений и сдвоенных пар накладок из равнополочных уголков со снятыми фасками. Сравнение предложенных, известных и типовых решений на одних и тех же базовых объектах показало, что новые болтовые соединения обладают необходимым и достаточным запасом несущей способности, обеспечивают уменьшение расхода конструкционного материала и являются равнопрочными со стыкуемыми стержневыми элементами. Универсальность предложенных технических решений обеспечивает им применимость в болтовых соединениях стержневых элементов из трубчатых и прокатных (незамкнутых) профилей, а также повышает их перспективность, рациональность и эффективность в разработке новых форм монтажных стыков несущих конструкций зданий и сооружений.
Ключевые слова: монтажные стыки металлических конструкций, болтовые крепления, соединения на врезных фасонках, соединения на врезных крестах, оптимизация стыковых соединений.
Ю. Ю. Арушонок
Определение параметров работы строительных конструкций под нагрузкой в процессе их испытаний
ФГБОУ ВО «Институт архитектуры и строительства Волгоградского государственного технического университета»
Аннотация. В статье описаны примеры практического применения портативного информационно-измерительного комплекса на базе аналого-цифрового преобразователя ZET 210 под управлением ноутбука при проведении натурных испытаний различных строительных конструкций промышленных зданий и сооружений, таких как стальные и железобетонные балки перекрытий, стропильные фермы, колонны, подкрановые балки, стволы, оттяжки и другие элементы дымовых труб, металлические башни. Испытания проводились в рамках обследования с целью оценки текущего технического состояния указанных строительных конструкций. Измерялись фактические значения таких параметров работы конструкций под нагрузкой, как амплитуда, частота и логарифмический декремент свободных колебаний, амплитуда и частота вынужденных колебаний, параметры технологической вибрации, линейные деформации материала, твердость стали по Бринеллю. Результаты измерений использовались в качестве технических критериев оценок при написании заключений по итогам обследований.
Ключевые слова: информационно-измерительный комплекс, аналого-цифровой преобразователь, ZETLab, испытания строительных конструкций, измерение параметров работы конструкций под нагрузкой.
В. Ф. Мущанов, А. Н. Оржеховский, А. И. Демидов, С. А. Фоменко, Ф. Ф. Стифеев
Особенности реализации метода конечных элементов в пространственной постановке при создании авторских программ
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассматриваются некоторые особенности реализации метода конечных элементов в пространственной постановке при создании авторских приложений для вычисления внутренних усилий строительных конструкций. Рассмотрена методика автоматизации формирования локальных и глобальной матриц жесткости, вычисления матриц жесткости стержневых элементов при различных граничных условиях. В основу методики положен метод конденсации матрицы жесткости. Приводятся наиболее оптимальные способы формирования матриц направляющих косинусов и вектора внешней нагрузки. Методика вычисления основного блока матрицы направляющих косинусов базируется на использовании углов Эйлера. Рассматривается прием формирования локальных векторов внешней нагрузки, а также алгоритм формирования вектора внешней нагрузки системы в целом из локальных составляющих. Приведен тестовый пример расчета пространственной рамы по предложенной методике, реализованной на языке программирования MATLAB. Полученные результаты сопоставлялись с расчетом аналогичной конструкции в программном комплексе «ЛИРА-САПР». Разница составила менее одного процента.
Ключевые слова: строительные конструкции, метод конечных элементов, матрица направляющих косинусов, матрица жесткости, программный продукт.
А. Н. Миронов, Ю. А. Марченкова, Ю. Р. Рыб, А. А. Ягмур
Уточнение коэффициента поперечной установки транспорта для сталежелезобетонных пролетных строений мостовых сооружений
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В работе произведен расчет коэффициентов поперечной установки транспортных средств АК-15, НК-100 и пешеходной нагрузки для главных балок сталежелезобетонного пролетного строения мостового сооружения с применением методики внецентренного сжатия. В ходе инженерного расчета выполнена проверка сечения крайней главной балки мостового сооружения в соответствии с требованиями первой и второй группы предельных состояний. В программном комплексе «ЛИРА-САПР 2013» построены две расчетные модели балочного неразрезного пролетного строения центральной части мостового сооружения. На основании полученных численных данных определены коэффициенты поперечной установки транспорта и выявлен характер распределения временной подвижной нагрузки транспорта между главными балками моста. В результате исследования выполнен сравнительный анализ коэффициентов поперечной установки транспорта, полученных инженерным и численным методами.
Ключевые слова: коэффициент поперечной установки (КПУ), сталежелезобетонное мостовое сооружение, главные балки, временная подвижная нагрузка транспорта, метод внецентренного сжатия, конечные элементы (КЭ).