Направление 2 Разработка, исследование и совершенствование методов расчета конструкций и сооружений
| Вид материала | Исследование |
- Задачи конференции: обсуждение аналитических методов расчета зданий, сооружений, 31.66kb.
- Iii международный симпозиум актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций, 77.34kb.
- Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений, 53.18kb.
- Аннотация Дисциплины «Программные комплексы расчёта конструкций на эвм», 14.73kb.
- Заярный Виктор Вильевич разработка и исследование, 473.46kb.
- Удк 504. 056: 574 разработка и исследование методов технического мониторинга химически, 331.8kb.
- Совершенствование методов и технических средств тепловой диагностики ограждающих конструкций, 233.66kb.
- Иванов Петр Алексеевич ввт-406 тудент группа т исследование, 71.44kb.
- Моделирование и разработка методов расчета процессов теплопередачи в кристаллизаторе, 251.19kb.
- Свод правил по проектированию и строительству сп 13-102-2003 "Правила обследования, 1033.77kb.
ПЕРВОЕ ЗАСЕДАНИЕ
9 апреля, 9.30, ауд. 4–123
1. И.Л. Кузнецов, А.В. Исаев, Л.Р. Гимранов, Р.Р. Вахтель. Причины разрушения стальной кровли завода по производству стекловолокна в ОЭЗ ППТ «Алабуга».
Здание завода по производству стекловолокна введено в эксплуатацию 2009-2010 году. К концу зимы в 2010 года в результате значительного снегоотложения в зонах «снеговых мешков» произошло разрушение стальной кровли. Кровля здания включает несущий профилированный настил, по которому уложены термопрофили ПСТ 150-50-2 высотой 150мм. По термопрофилям уложены стальные листы кровли марки Н57-750-0.8, а пространство в пределах высоты термопрофиля заполнено минераловатным утеплителем. Сечение термопрофиля С-образного сечения с треугольной перфорацией стенки и выполнено из оцинкованной стали толщиной 2мм. Разрушения кровельных листов произошло за счет их смятия по направлению опирания на термопрофили. Для определения фактических причин разрушения кровельных листов были проведены численные исследования напряженно-деформированного состояния системы термопрофиль – кровельный профилированный лист. Исследование выполнялись средствами комплекса ANSYS и показали полное соответствие характера расчетного деформирования кровельного настила с фактическим. При этом показано, что деформация кровельного настила происходила за счет отгибов полок термопрофиля и уменьшения расчетной площади опирания. В результате расчетом было определено, что несущая способность системы кровли – термопрофиль достаточна, если величина коэффициента распределения снегового покрова не превышает 1.86 и 3.7 при шаге термопрофилей 1.5 и 3м, соответственно. Фактическое же значение коэффициента распределения снегового покровал в зоне «снеговых мешков» для рассматриваемого здания равно 4.
2. В.С. Агафонкин, Л.А. Исаева, М.А. Дымолазов, М.В. Моисеев. Особенности возведения стального каркаса терминала международного аэропорта в г. Казань.
При проектировании стального каркаса терминала выявлено существенное влияние температурных воздействий на напряженно-деформированное состояние элементов каркаса. Для снижения температурных усилий в элементах разработаны мероприятия, предусматривающие особый порядок монтажа металлоконструкций. Предложен порядок монтажа с замыканием двух отдельных блоков в зимнее время и последующим их объединением в летнее время. Для этого предлагалось сначала смонтировать металлоконструкции каркаса и продольной встройки за исключением балок, распорок и горизонтальных связей в середине каркаса, а с наступлением температуры 18-20ºС произвести монтаж всех оставшихся конструкций с обеспечением положительной температуры воздуха внутри здания.
При возведении было проведено «замыкание» двух температурных блоков каркаса здания без годового цикла перепада температур «лето-зима», что обеспечило значительное снижение температурных усилий.
В процессе монтажа образовались зазоры и перекосы во фланцевых узлах балок встройки, а также в соединениях ферм и прогонов. Допущена расцентровка осей стержней в узлах пространственных трехгранных стропильных ферм криволинейного очертания при изготовлении. Выполнен анализ влияния возникших отклонений на напряженное состояние ферм и каркаса в целом.
3. А.З. Манапов, Р.А. Галимшин, Л.Р. Гимранов. Расчет клееных деревянных большепролетных балок Защитного сооружения над руинами ханского дворца в г.Булгары РТ методом статистического моделирования.
При выполнении расчета пространственного шатрового покрытия Защитного сооружения над руинами ханского дворца в г. Булгары РТ обнаружился ряд неопределенностей существенно влияющий на напряженно- деформированное состояние сооружения в целом и его отдельных конструктивных элементов. Выявленные и требующие решения неопределенности были разделены на группы в зависимости от значимых причин их появления и влияния. К первой группе были отнесены неопределенности связанные с составлением расчетной схемы сооружения, к второй группе неопределенности определения нагрузок, к третьей неопределенности, связанные с прочностью и деформативностью древесины, к четвертой неопределенности физической и геометрической нелинейности работы конструкций и к пятой группе неопределенности, связанные с изменениями прочностных и деформационных характеристик при эксплуатации.
Решение неопределенностей выполнено методом статистического моделирования с использованием интервальных оценок параметров расчета.
4. И.Л. Кузнецов, Д.А. Пальмов. Усиление бескаркасного арочного здания системой хордовых затяжек.
Строительство бескаркасных арочных зданий, собираемых из тонкостенных складчатых элементов и изготавливаемых в построечных условиях на мобильном агрегате, выявило их недостаточную несущую способность. В частности, в январе 2010г. произошло обрушение спортивного сооружения пролетом 30м, конструктивное решение которого выполнено по рассматриваемой схеме. Обеспечение несущей способности тонкостенных арочных элементов может быть выполнено различными вариантами: установкой решетчатых арок; дополнительных элементов и т.п. В докладе рассматривается вариант усиления с использованием системы хордовых затяжек. Расчет усиленной конструкции выполнен по разработанной авторами программы реализующей аналитико-численный метод расчета. По результатам расчетов и разработки усиления делаются сравнительные оценки эффективности в сравнении с другими вариантами.
5. Д.М. Хусаинов, М.В. Козлов, В.П. Крупин. Определение оптимальных основных параметров рекламных крышных конструкций балластного типа.
Предлагается модель определения основных параметров рекламных крышных конструкций балластного типа на основе формулы вероятности безотказной работы рекламных крышных конструкций. При этом под отказом рекламной конструкции понимается ее опрокидывание (или обрушение) под действием ветровой нагрузки, а сама ветровая нагрузка рассматривается как случайная с заданным законом распределения, определенная по результатам многолетних метеонаблюдений. Модель определения основных параметров рекламной крышной конструкции устанавливает их зависимость от следующих факторов: высота расположения рекламной конструкции, планируемый срок ее эксплуатации, интенсивность людского потока вокруг здания, на котором она расположена.
Реализация модели возможна в виде привычных инженерных формул метода расчета по предельным состояниям за счет обоснованного определения значений коэффициентов метода расчета γn или γс.
6. Р.И. Хисамов. Кусочно-ломаная арка с затяжками.
В докладе приводится новое конструктивное решение арок, в которых устойчивость арок в их плоскости решается с помощью связанных в одном узле системы затяжек. Прямые панели арок, предлагается решать составленными из двух швеллеров или С-образных профилей на высокопрочных болтах.
Арки имеют кусочно-ломанные пояса из прокатных профилей и могут выполняться круговыми или стрельчатыми. Новым является то, что затяжки в узлах стыка панелей арок имеют лучевую ориентацию с креплением концов затяжек к общему узлу, расположенному под аркой и находящемуся на оси её симметрии. Узлы сопряжения панелей арок выполняются в форме отрезков прямоугольных труб, к которым на высокопрочных болтах или на сварке прикрепляются затяжки и внахлёст стенками - панели арок, выполненные из двух швеллеров или С-образных профилей.
Приводятся технико-экономические показатели арок.
7 . Р.И. Хисамов. Сегментная ферма.
В работе рассматривается сегментная ферма, изготавливаемая из прямых четырёхскатных сквозных верхних и прямых нижних поясов, составленных из двух С-образных профилей или швеллеров. Ферма содержит треугольную решетку из подобного одиночного профиля, соединённых нахлестом на стенки поясных профилей фермы или на её узловые фасонки. Новым в фермах является то, что узлы перелома верхних поясов ферм выполняют двухступенчатыми на листовых фасонках с высотой ступеньки равной толщине листа профиля поясов. На узлы ферм и на поясные профили внахлёст на болтах или на сварке присоединяют решетку ферм.
Благодаря такому решению удается максимально сократить количество листовых фасонок в сегментной ферме.
Приводятся технико–экономические показатели такой фермы.
8. И.С. Гирфанов, В.А. Юманов. Графоаналитические и аналитические методы расчета ферм минимальной массы на подвижные нагрузки.
В 1ой части работы излагается метод расчета ферм наименьшего веса на действие любого сочетания подвижной нагрузки( «поезда» ), позволяющий найти конкретное наивыгоднейшее его положениие с любым числом грузов как для статически определимых, так и статически неопределимых ферм.
Это положение «поезда» определяется построением обобщенной инфлюэнты наименьших объемов фермы. Наибольшая ордината обобщенной инфлюэнты выражает максимальное значение наименьшего объема, а груз «поезда», стоящий над той точкой сооружения, которая соответствует вершине обобщенной инфлюэнты наименьших объемов, будет критическим.
Данный способ расчета ферм на подвижную нагрузку можно отнести к разряду графоаналитических, т.к. определение ординат инфлюэнты наименьших объемов производится аналитически, а построение обобщенной инфлюэнты – графически.
Построение обобщенной инфлюэнты наименьших объемов позволяет видеть полную картину изменения объема фермы, начиная с момента, когда первый груз «поезда» вступает на сооружение, и кончая моментом, когда последний груз сходит с сооружения , а также позволяет конкретно указать наиневыгоднейшее положение любого грузового «поезда» и критический груз, отвечающий этом у положению.
Во 2ой части работы предлагается чисто аналитический способ расчета на подвижную нагрузку с использованием прерывистых форм в виде интерполяционной формулы Лагранжа. Интересным здесь является то, что совокупность состояний, при различных положениях подвижной нагрузки на сооружении, формула Лагранжа сводит к такому состоянию сооружения, когда на него воздействует система неподвижных грузов.
Таким образом расчет на подвижную нагрузку заменяется расчетом сооружения на неподвижные нагрузки, включающиеся в работу последовательно
Рассмотренные примеры иллюстрируют изложенное.
9. Ф.С. Замалиев. Учет сдвига слоев в сталежелезобетонных изгибаемых элементах при различных режимах нагружения.
Учет сдвига слоев сталежелезобетонных изгибаемых элементах по плоскости контакта железобетонной плиты и стальной балки является одним из основных задач при расчете составных конструкций. При различных режимах нагружения важным является как учет изменения прочностных свойств материалов (например, ползучесть бетона, фактические диаграммы работы стали и бетона), так и особенностей работы анкерных связей. При деформации сталежелезобетонных конструкций в контактном шве между плитой и стальным профилем возникают сдвигающие усилия, которые воспринимаются в основном анкерными стержнями, т.к. сцепление между бетоном и верхним слоем стального профиля незначительно.
В докладе приводятся уравнения прочности соединения на сдвиг, исходя из работы анкерного стержня и бетона. Предельная сдвигающая сила, воспринимаемая анкерными стержнями определяется из уравнения равновесия моментов внутренних и внешних сил. Приводятся расчетные формулы прочности соединения для статических кратковременной и длительной нагрузок, а также циклического нагружения.
10. В.А. Юманов, И.С. Гирфанов, Е.Ю. Юдинцев, М.В. Козлов. Динамический расчет и анализ вибраций железобетонного перекрытия зала дискотеки ночного клуба по ул. Баумана, 13.
Рассматриваемое перекрытие представляет собой систему стальных главных и второстепенных балок, опирающихся на кирпичные стены и центральные трубобетонные колонны. По верхним поясам балок устроено комбинированное сталежелезобетонное перекрытие.
По результатам проведенных теоретических расчетов установлено, что основная частота собственных колебаний перекрытия равна 4.63Гц, а по результатам виброизмерений – 4.5Гц.
Проведенные во время дискотеки виброизмерения показали, что частота вынужденных колебаний при количестве участников 300 человек равна - 0.4 – 1 Гц, что значительно ниже частоты собственных колебаний перекрытия.
Сравнение частот собственных и вынужденных колебаний показало, что вынужденные колебания происходят в дорезонансной зоне. Однако при определенных условиях, например при высоком ритме дискотеки, возможно приближение частоты вынужденных колебаний к частоте собственных колебаний.