Том 15, № 1 (2019)

Цель. Установлена и анализируется сущность несостоятельности мировой теории длительного сопротивления железобетона. Методы. Несостоятельность рассматриваемой теории включает в себя следующие взаимно связанные части: 1) полностью искажена совокупность десяти основных фундаментальных свойств конструкционного бетона (к примеру, мгновенные линейные свойства являют собой тело Максвелла); 2) нарушены правила математики при записи скоростей упругой деформации и деформации ползучести из-за недопонимания принципа Больцмана (эти нарушения коверкают всю структуру теории); 3) нарушены правила классической механики, вызванные подменой фундаментальных свойств бетона различными «цепными моделями» (например, нарушен принцип независимости действия сил, являющийся четвертым основным законом Галилея - Ньютона); 4) разделы общей «мировой теории ползучести железобетона», основанные на ее алгебраизации, по своей сути отвергают фундаментальный закон естествознания - второй закон Ньютона: отбрасывается не только инерционная составляющая, но и силы, зависящие от скорости, на уровень механики Аристотеля; 5) в нормативных расчетах сооружений заложены недопустимо идеализированные теории ползучести и модели конструкций, наделяющие бетон несбыточными свойствами, особенно для зон с трещинами; 6) солидные проектные компании мира показывают, что ползучесть бетона не является научной теорией - это является предостережением для проектировщиков. Результаты. Анализ сопровождается необходимыми математическими выкладками и экспериментальными оценками.

Актуальность. В статье представлено новое техническое решение гнутозамкнутых профилей, относящихся к легким стальным тонкостенным конструкциям (ЛСТК), которые отличаются высокими технико-экономическими показателями и массово используются в промышленно-гражданском строительстве. Цель исследования - показать, что характеристики тонкостенных конструкций можно дополнительно повысить при помощи формообразования модификации профилей, сочетающей в своем составе контуры замкнутых и открытых очертаний. Методы. Посредством опытно-конструкторских проработок и оптимизационно-проектных расчетов гнутозамкнутых профилей разработано их новое техническое решение, оригинальность которого подтверждена патентной экспертизой. Результаты. Новые гнутозамкнутые профили (ГЗП) состоят из трубчатой части одиночной толщины и ребра двойной толщины. Для их изготовления без сварных, болтовых или заклепочных соединений листовая заготовка выполняется по всей длине с зубчатыми продольными кромками, зубцы которых расположены относительно друг друга в шахматном порядке и взаимно загнуты в пазах между собой после замыкания гнутого профиля по его ребру. Загибы зубчатых креплений увеличивают толщину смятия и обеспечивают увеличение прочности соединений тонкостенных элементов на сдвиг. При равных габаритах по высоте и ширине ГЗП оптимизированы по критерию равноустойчивости, одинаковой из плоскости и в плоскости несущей конструкции. Дополнительно представлен ряд пятиугольных, треугольных и трапециевидных профилей, боковые грани которых наклонены относительно вертикали под углами 45 и 60 градусов.

Цель исследования - проверка эскпериментальным путем предлагаемого в статье расчетного аппарата и накопление новых опытных данных о сложном сопротивлении железобетонных конструкций из высокопрочного бетона кольцевого и круглого поперечных сечений на испытательной базе Юго-Западного государственного университета. Метод исследований - экспериментально-теоретический. Результаты. По итогам проделанной работы построены графики прогибов и углов поворота, зависимостей деформаций бетона по показаниям розеток электротензорезисторов по отношению к расчетному сечению 1-1. Определены главные деформации удлинения и укорочения бетона; арматура была подобрана таким образом, что в стадии, предшествующей разрушению, она достигала текучести, поэтому напряжения в арматуре известны. Установлено, что для железобетонных конструкций из высокопрочного бетона круглого сечения, как правило, наблюдается развитие двух трещин, т. е. круглая форма поперечного сечения несколько снижает концентрацию, обусловленную структурой высокопрочного бетона. Для кольцевого сечения имело место несколько трещин, но особо выделяется та, по которой происходит разрушение. На ступенях, предшествующих разрушению, эта трещина начинает превалировать над остальными и имеет максимальную ширину раскрытия. На основании экспериментальных исследований железобетонных конструкций из высокопрочного бетона круглого и кольцевого сечений получены достоверные данные о сложном напряженно-деформированном состоянии в исследуемых областях сопротивления, такие как: значения обобщенной нагрузки трещинообразования , и разрушения ,, ее уровень относительно предельной нагрузки; расстояние между трещинами на разных уровнях трещинообразования (до момента разрушения, как правило, образуется два-три уровня); ширина раскрытия трещин на уровне оси рабочей арматуры, на удалении 2 диаметров от осей арматуры и вдоль всего профиля трещины на различных ступенях нагружения, из которых следует, что раскрытие трещин на уровне оси арматуры в 2-3 раза меньше, по сравнению с раскрытием трещин на удалении 1,5-2 диаметров от оси рабочей (продольной и поперечной) арматуры; координаты точек ( x ; y ; z ) образования пространственных трещин; схемы зарисовки на планшетах образования, развития и раскрытия трещин железобетонных конструкций при кручении с изгибом. Таким образом, выполненные экспериментальные исследования и полученный результат предоставляют возможность проверки разрабатываемой расчетной модели и ее рабочих гипотез оценки сопротивления железобетонных конструкций из высокопрочного бетона при кручении с изгибом.

Актуальность. Динамический анализ сложных конструкций при помощи численных методов приводит к решению алгебраической проблемы собственных значений и соответствующих им собственных векторов высоких порядков. Решение этой задачи для матриц высоких порядков выполняется с использованием редукционных методов. Одним из наиболее эффективных является метод последовательной частотно-динамической конденсации, позволяющий частичный учет динамических свойств конструкции во второстепенных степенях свободы. Это позволяет получить более точные результаты по сравнению со статической конденсацией. Частотно-динамическая конденсация традиционно используется для редуцирования частотных уравнений, полученных на основе метода конечных элементов в форме метода перемещений или метода сил. Методы. Авторами разработан алгоритм метода частотно-динамической конденсации для частотного уравнения, полученного на основе метода конечных элементов (МКЭ) в форме классического смешанного метода, позволяющий получить не только спектр низших частот колебаний, но и соответствующие им формы колебаний и напряженно-деформированное состояние конструкции. Результаты. В статье приведены описание алгоритма и его практическая реализация в задаче динамического расчета прямоугольной пластины. Представлены результаты численного расчета задачи. Дана оценка точности метода, и приведены рекомендации по его использованию.

Цель. Исследование свободного осесимметричного колебания цилиндрической ортотропной оболочки бесконечной длины, контактирующей с бесконечной упругой средой и заполненной жидкостью. Методы. При проектировании тонкостенных оболочечных конструкций, широко применяемых в авиационной, ракетно-космической технике и различных областях промышленности, важной задачей является динамический расчет их напряженно-деформированного состояния. Изучая динамику оболочек, необходимо определять собственные частоты и формы малых колебаний, причем наибольший интерес представляют частоты из нижней части спектра. Предполагается, что жесткость материала оболочки немного больше жесткости материала среды. Решение уравнений движений среды рассматривается в двух вариантах. Результаты. В результате проделанной работы выведено частотное уравнение. Проведен анализ частоты и формы колебаний оболочки. Построен график зависимости частоты собственных осесимметричных колебаний системы от волнообразования в продольном направлении. С помощью асимптотического метода получены частотные уравнения ребристых цилиндрических оболочек, заполненных жидкостью, а также приближенные частоты уравнения и простые расчетные формулы, позволяющие находить значения минимальных собственных частот колебаний рассмотренной системы, исследованы вынужденные колебания подкрепленной оболочки, заполненной жидкостью, определены амплитудно-частотные характеристики рассмотренных колебательных процессов.

Цель. Исследование пожарной опасности сейсмозащитных деформационных швов, которые в последнее время стали практически основной составляющей сейсмозащиты зданий и сооружений. Выявление степени пожарной опасности данной строительной конструкции. Выработка профилактических мер по обеспечению пожарной безопасности зданий и сооружений, возведенных с применением сейсмозащитных деформационных швов. Актуальность проблемы заключается в том, что при разрушении деформационных сейсмозащитных швов в период сейсмовоздействия создаются условия для распространения горения (обычно возникающего вторично при землетрясениях) из одного отсека здания в другой (защищенный перегородками, противопожарными отсеками, тамбур-шлюзами). То есть горению открывается возможность для обхода специальных защит, поставленных во избежание его распространения. Методы. С точки зрения пожарной безопасности изучены антисейсмические деформационные швы. В работе в основном рассматриваются деформационные швы, используемые при установке алюмопанелей для дизайна зданий и сооружений. Показана связь пожарной опасности антисейсмических швов с технологическими и эксплуатационными ошибками исполнителей. Проведены испытания различных сейсмозащитных деформационных швов на пожарную опасность. Результаты. Установлена необходимости разработки специальной нормативной документации, вносящей конкретные правила исполнения деформационных швов, особенно предназначенных для повышения сейсмобезопасности зданий и сооружений.