И. В. Роменский, А. В. Мущанов, А. С. Войтенко
Влияние унификации элементов на массу структурных конструкций покрытия системы «Кисловодск»
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. Данная статья посвящена вопросам проектирования пространственных решетчатых конструкций структурных покрытий системы «Кисловодск». В работе приведены результаты исследования влияния унификации элементов на напряженно-деформированное состояние и технико-экономические показатели структурного покрытия с размерами в плане 30×30 м. Установлено соответствие между принятыми унифицированными сортаментами с действующими ГОСТами горячекатаных и электросварных труб. На основании этого был разработан алгоритм подбора типоразмеров элементов, который реализован в ПК Microsoft Office Excel 2007. Рассчитана масса блока покрытия по принятым унифицированным сортаментам с применением различного количества типоразмеров элементов. Выявлена зависимость между массой структурного покрытия и количеством типоразмеров элементов. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании пространственных решетчатых конструкций структурных покрытий типа «Кисловодск».
Ключевые слова: структурное покрытие, пространственная решетчатая конструкция, унификация элементов, напряженно-деформированное состояние, технико-экономические показатели.
В. Н. Васылев a, В. Ф. Мущанов a, А. М. Алехин b, А. Н. Миронов a,
А. В. Безушко a
Статические испытания фрагмента структурного покрытия типа «ИНЕКО»
a ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»,
b Обособленное подразделение ООО «Инвестрегионпром»
Аннотация. На основании анализа существующих технических решений узловых соединений структурных покрытий предложено новое одноболтовое соединения «ИНЕКО», конкурентоспособное при использовании в легких металлических покрытиях. Предложенное соединение не требует дорогостоящих технологий при изготовлении, а может быть изготовлено в условиях завода металлоконструкций. Структура с узловым соединением «ИНЕКО» отличается высокой технологичностью,
т. к. содержит всего два типоразмера: поясной и раскосный элемент. В статье представлены результаты численных и экспериментальных исследований узлового соединения новой конструктивной формы структурного покрытия «ИНЕКО». Численные исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) фасонки раскоса и плоской фермы элементов структуры выполнены с использованием программного комплекса «SCAD». Принятая расчетная схема не учитывала податливости узловых фасонок поясных и раскосных элементов. Этот расчет позволил определить теоретическую несущую способность узловой фасонки раскоса, которая определяет характер работы всей структуры. Действительное НДС фасонки исследовано в процессе натурных испытаний плоской фермы и собранной из элементов структуры «ИНЕКО». Сравнение численных и экспериментальных исследований позволило учесть податливость узловых фасонок при реальном проектировании структурных покрытий «ИНЕКО».
Ключевые слова: несущие конструкции покрытия, структура, действительная несущая способность, расчет, рекомендации.
А. М. Югов, А. В. Ихно, А. В. Крупенченко, С. О. Титков
О методике расчета металлических конструкций каркаса обвязки ванных стекловаренных печей
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В статье представлена методика расчета металлического каркаса обвязки ванных стекловаренных печей непрерывного действия с управлением напряженно-деформированным состоянием конструкций. Анализ напряженно-деформированного состояния материала арочного свода печи и конструкций металлического каркаса ее обвязки по предложенной методике расчета с учетом состояния кладки свода позволил установить повышенную металлоемкость конструкций применяемого на практике каркаса. Предложенная методика расчета металлических конструкций каркаса обвязки основана на учете податливости узлового соединения подвески главного свода при расчете несущей способности элементов каркаса с учетом этапов жизненного цикла стекловаренной печи. Критический анализ позволил выявить грубые допущения в ранее предложенных подходах к учету температурной составляющей. Положения предложенной методики расчета обвязки ванных стекловаренных печей с управлением напряженно-деформированным состоянием конструкций позволили обосновать значительное сокращение металлоемкости каркаса с учетом предложенных подходов к расчету несущей способности колонн каркаса при снятии в них напряжений при помощи «тяжей-компенсаторов».
Ключевые слова: металлический каркас, свод печи, нагрузки, внецентренное сжатие, эксцентриситет, температурные интервалы, напряженно-деформированное состояние.
М. Н. Цепляев
Особенности модального анализа конечно-элементной модели резервуара
ГОУ ВПО «Донбасская национальная академия строительства и архитектуры»
Аннотация. В работе рассмотрены различные аспекты определения собственных колебаний конструкций вертикальных стальных цилиндрических резервуаров в расчётном комплексе ЛИРА-САПР 2015 R4. На основании обзора литературы подтверждена актуальность изучения вопроса. Приведено обоснование применения метода конечных элементов для выполнения модального анализа как наиболее перспективного. Определены варьируемые параметры конечно-элементной модели. Выполнен расчёт частоты собственных колебаний для различных вариантов модели резервуара объёмом 20 тыс. м3. Получены первые формы собственных колебаний для конструкции в целом. Выявлены формы колебаний, не отвечающие реальной работе конструкции. Определены параметры численной модели резервуара, значительно влияющие на результат модального анализа. Используя полученный массив данных, получены рекомендуемые параметры конечно-элементной модели резервуара для расчёта частоты и форм собственных колебаний.
Ключевые слова: модальный анализ, оболочка, колебания, резервуар, собственные частоты, собственные формы.