Том 17, № 5 (2021)

Цель – выполнить анализ напряженно-деформированного состояния конструкций сетчатого купола сферической формы при навесном монтаже. Купол имеет металлический каркас, состоящий из шести повторяющихся секторов с треугольными ячейками сетки. По высоте сетчатый купол насчитывает пять ярусов. Исследование посвящено установлению зависимости напряженно-деформированного состояния полностью собранного каркаса сетчатого купола от монтажа навесным способом. Методы. Разработана компьютерная модель каркаса сетчатого купола проектной схемы из стальных двутавров. На ее основе созданы монтажные модели неполного каркаса для разных стадий монтажа. Для всех моделей каркаса сетчатого купола выполнены компьютерные расчеты на действие нагрузки от собственного веса его стержней. В результате расчетов на всех стадиях монтажа определены деформации, внутренние усилия и напряжения в стержнях каркаса, которые сравнивались с проектной схемой. Результаты. Получены графики деформаций, диаграммы и графики моментов и напряжений в стержнях купольного каркаса на всех стадиях навесного монтажа. Приведены сравнительные графики монтажных и проектных напряжений в стержнях сетчатого купола. Дана оценка монтажным напряженным состояниям каркаса, отмечена их неизбежность и влияние на начальное напряженное состояние сетчатого купола.

Модернизация - это метод, связанный с обновлением, ремонтом и укреплением слабой конструкции, пострадавшей из-за дополнительной нагрузки на нее, такой как землетрясение, а также из-за истечения срока службы. Цель исследования - спроектировать железобетонную обшивку и обшивку из стеклопластика для вышедших из строя колонн существующего здания из-за пристройки еще двух этажей и сравнить эффективность методов модернизации. Также описывается процедура проектирования железобетонной, армированной углеродным волокном полимерной оболочки для усиления существующих колонн. Исследование полезно для оценки эффективности двух методов модернизации ослабленных элементов конструкции. Существующие здания в Непале, спроектированные с использованием стандартных эмпирических правил, являются наиболее уязвимыми типами зданий. Для уменьшения развития трещин в модернизированных конструктивных элементах рассмотрен вопрос о надлежащем контроле над строительством, связанный с изучением зданий после землетрясения. После анализа и проектирования здания важно спланировать управление строительством с учетом экономики и безопасности. В противном случае это приведет к экономическим потерям и затягиванию завершения проекта.

Актуальность. Рассматриваются конструктивные решения новой свайной конструкции, представляющей собой монолитную железобетонную конусообразную сваю, заключенную в щебневую оболочку и опирающуюся на шарообразное щебневое уширение. В ходе численного исследования, проведенного с применением метода конечных элементов, выявлено влияние геометрических параметров щебневых образований свайного фундамента, таких как толщина стенки щебневой оболочки и радиус щебневого уширения, на его несущую способность. Цель исследования заключается в сравнительно-численном анализе напряженно-деформированного состояния свайной конструкции с разными конструктивными решениями, работающей в составе грунтового массива. Материалы и методы. Численный статический анализ конструкции монолитного железобетонного свайного фундамента, работающего в грунтовом массиве, проводился с применением пространственной конечно-элементной модели в программном комплексе САЕ-класса. Представлены результаты численного анализа напряженнодеформированного состояния набивной монолитной железобетонной конусообразной сваи с разной толщиной стенки щебневой оболочки и разными диаметрами нижнего шарообразного щебневого уширения. Анализ показал, что изменение указанных геометрических параметров свайного фундамента оказывает существенное влияние на его несущую способность при внешних силовых воздействиях. Рациональный выбор указанных параметров позволяет экономно расходовать бетонную смесь и арматурные стержни, предназначенные для изготовления монолитной железобетонной набивной сваи, что, в свою очередь, приводит к уменьшению финансовых затрат на изготовление свайного фундамента и всего здания в целом. В дальнейших исследованиях предполагается провести сравнительный анализ численных результатов с экспериментальными данными, полученными в лабораторных и натурных условиях.

Актуальность. Применение оболочек в качестве тонкостенных конструкций для различных отраслей промышленности весьма разнообразно. В авиастроении широко используются сферические оболочки, в нефтегазодобывающей отрасли - круговые цилиндрические, в строительной отрасли нашли применение более 30 аналитических форм оболочек. Все элементы оболочечных конструкций, без сомнения, подлежат различным прочностным расчетам. Также отдельную роль в исследовании занимает экспериментальная часть, которая подтверждает или опровергает расчетные уравнения, что говорит о несомненной перспективе и актуальности моделирования нагружения оболочечных конструкций. Цель исследования - оценка состояния тонкостенной оболочки при трехпараметрическом нагружении силами растяжения, сжатия и кручения. Методы. Представлены экспериментальные исследования по деформированию оболочек, проводимые в лабораторных условиях на опытных образцах из стали 45 ГОСТ 1050-2013, причем моделируются условия нагружения образца, схожие с возможными условиями приложения нагрузок на существующие конструкции. Результаты. Приведены экспериментальные диаграммы деформирования материала образца в различных плоскостях, дана оценка развитости деформирования оболочки после приложения на нее совместных усилий растяжения и кручения, а также сжатия и кручения до разрушения материала. Для актуальности проводимого эксперимента подобрана реальная конструкция, которая при создании определенных условий может испытывать соответствующие опытные нагрузки.

В настоящее время все большую актуальность приобретает строительство зданий из монолитного бетона и железобетона. Применение инновационных технологий, минимальные сроки строительства, долговечность, надежность, возможность выполнения работ в различных климатических условиях, архитектурная индивидуальность способствуют развитию монолитного строительства. Бетон и железобетон являются основными материалами современного строительства. Качество конструкций зависит не только от состава бетона, количества портландцемента, применяемых химических добавок, водоцементного отношения, качества наполнителей и др., но и существенным образом от тепловлажностного режима выдерживания бетона. Для обеспечения необходимых температурных условий твердения и набора прочности бетона используют различные методы прогрева конструкций. Одним из них является тепловая обработка в период твердения и приобретения критической или проектной прочности. Цель исследования - совершенствование технологии возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций с использованием тепловой обработки бетона посредством инфракрасного излучения. Разработана технология тепловой обработки уложенной и уплотненной бетонной смеси с использованием инфракрасного обогрева и двухкамерного прозрачного для инфракрасных лучей укрытия. Полученные результаты обеспечивают условия для нормального протекания химической реакции гидратации, твердения и набора прочности, что позволяет успешно решать задачи бетонирования при возведении зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона.

Рассматривается поведение конструкции зданий, расположенных на наклонном основании, подверженных сейсмической нагрузке. Для компьютерного моделирования выбраны три категории конструкций малоэтажных зданий, а именно: здание с колоннами разной высоты по всему наклонному основанию (SBSB), здание с обычными по высоте и укороченными колоннами на наклонном основании (SBB) и аналогичное здание на плоском основании с колоннами одинаковой высоты (SB). Динамические отклики этих типов конструкций рассчитывались и сравнивались для оценки сейсмической устойчивости каждого здания. Сейсмическая устойчивость определялась сравнением значений сдвига, дрейфа, смещения и коэффициента кручения у основания. Линейный статический метод использовался для расчета сейсмической нагрузки в программе ETABS. Замечено, что конструкции SBB и SBSB сильно подвержены кручению по сравнению с конструкцией SB. Желательно использовать диафрагму жесткости по периметру нижнего этажа для улучшения сейсмических характеристик здания. Полученные результаты могут быть применены при проектировании зданий на сейсмически активном наклонном основании.