А. Н. Оржеховский
Анализ параметров надежности конструкций рамно-консольных покрытий над трибунами стадионов
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье рассматриваются стационарные рамно-консольные покрытия над трибунами стадионов. А именно влияние таких стохастических величин, как: отклонения геометрических характеристик металлопроката, снеговая нагрузка, просадки основания и прочностные свойства стали на надежность конструкции. Рассматривается методика упрощенного подхода к вычислению характеристик надежности системы, базирующегося на анализе характеристик надежности группы наиболее ответственных элементов. Определен наиболее рациональный метод вычисления вероятности отказа конструкции. Обоснованы основные параметры, влияющие на надежность системы, и способы их учета при определении характеристик надежности. Приведен алгоритм определения группы наиболее ответственных элементов конструкции и анализа живучести сооружения. Предложен алгоритм численного определения характеристик надежности системы, базирующийся на методе конечных элементов. Выполнен анализ характеристик надежности несущих конструкций покрытия над трибунами с использованием варьируемых параметров в виде вылета консоли, шага рам, угла наклона покрытия к горизонту. Анализ производился при учете как отдельно действующих факторов, так и при совместном учете. Для численного эксперимента вышеупомянутые алгоритмы реализованы на языке программирования MATLAB.
Ключевые слова: строительные конструкции, рамно-консольные покрытия над трибунами стадионов, надежность, стохастические величины.
А. М. Югов, С. О. Титков
Исследования температурных полей, возникающих при эксплуатации башенной металлической градирни в зимний период времени
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье представлено исследование температурных полей, возникающих при эксплуатации башенной металлической градирни гиперболической формы в зимний период времени. Выполнены контрольные измерения температурных полей посредством тепловизора, определены термограммы распределения температурных полей как по высоте, так и по окружности вытяжной башни, возникающие при различных погодных условиях. Также проводились измерения температуры бассейна градирни и температуры воздуха у горловины башенной металлической градирни. Проведен анализ полученных результатов натурного исследования температурных полей при различных погодных условиях. Данная работа проводилась с целью определения действительных температурных полей для последующей верификации экспериментальных данных, получаемых в лабораторных условиях, при помощи термографического метода исследования путем воссоздания технологических и погодных условий эксплуатации на специально разработанном стенде, оценивающем количественный показатель технологической наледи и ее распределение по поверхности вытяжной башни.
Ключевые слова: башенная металлическая градирня, температурные поля, верификация, вытяжная башня, бассейн, термограмма.
В. Ф. Мущанов, М. Н. Цепляев, А. В. Зубенко
Уточнение нормативных выражений для определения кольцевых критических напряжений потери устойчивости при действии ветровой нагрузки
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Данная работа является логическим продолжением исследования рационального расположения колец жёсткости на цилиндрических стенках вертикальных резервуаров. В частности рассмотрена задача учёта фактического распределения ветрового давления на цилиндрическую стенку резервуара с использованием метода конечных элементов. Это позволило выявить резервы несущей способности оболочки по сравнению с нормативными значениями критических напряжений. Резервы обусловлены уменьшенными значениями критических напряжений, которые дают аналитические выражения в связи с приведением формы ветрового потока к равномерному кольцевому сжатию. Используя уточнённую методику расчёта коэффициента запаса устойчивости стало возможным определить коэффициенты его приращения при различном количестве колец жёсткости. Полученные уточнения, позволяют ввести коэффициенты к нормативным выражениям, определяющим значения кольцевых критических нагрузок потери устойчивости, через которые назначается рациональный шаг усиливающих колец жёсткости. Рассмотрены случаи оболочки с идеальной геометрией и в случае наличия дефекта в виде угловатости вертикального монтажного сварного шва.
Ключевые слова: вертикальный цилиндрический резервуар, ветровая нагрузка, напряжения, метод конечных элементов, цилиндрическая оболочка, локальные несовершенства.
А. В. Мущанов
Оптимальные конструктивные решения структурных покрытий на прямоугольных нетиповых планах
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье рассмотрены подходы к оптимизации структурных конструкций на нетиповых планах. Целевой функцией принята удельная металлоемкость покрытия (G), а оптимизируемыми показателями выступают относительная высота покрытия (h/l) и относительная стрела выгиба (f/l). Таким образом, процесс оптимизации может проходить как по одному показателю (h/l), так и по двум сразу (h/l) и (f/l). На основе полученных результатов был сформирован массив данных для регрессионного анализа, обработанных с помощью встроенной функции «ЛИНЕЙН» в Microsoft EXCEL, что позволило выразить 8 результирующих формул (4 из которых – оптимизация по одному показателю и 4 – по двум показателям), позволяющих на основании варьируемых параметров проектирования (q–расчетная нагрузка и a/b – соотношение сторон в плане) вычислить оптимальные параметры конструкции.
Ключевые слова: структурное покрытие, оптимизация, множественная линейная регрессия, металлоемкость, matlab, Microsoft EXCEL.