В. Ф. Мущанов, Ю. Н. ПрядкоОбщий алгоритм определения показателей надежности висячего покрытия, образованного жесткими нитями сквозного сечения
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. Описан алгоритм расчета и проектирования пространственного стержневого покрытия с вырезом на эллиптическом плане, образованного системой жестких нитей сквозного сечения, основанный на определении численных показателей надежности проектируемой конструкции. Предлагаемый алгоритм предусматривает последовательное решение ряда задач: определение рациональных геометрических параметров сооружения; получение соответствующих жесткостных характеристик основных несущих элементов; определение траектории разрушения элементов для характерной схемы покрытия с последующей оценкой напряженно-деформированного состояния объекта; определение численных показателей надежности проектируемой конструкции (определение нижней и верхней границ надежности).
Ключевые слова: пространственно-стержневая висячая оболочка, изгибно-жесткие нити, показатели надежности, напряженно-деформированное состояние (НДС), снеговые нагрузки.
В. Н. Кущенко, А. Е. Нечитайло
Анализ усталостной прочности конструкции рамных шахтных копров
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье приведены результаты анализа усталостной прочности конструкций рамного шахтного копра многоканатной подъемной установки наземного базирования, в частности узлов опирания направляющих шкивов. Анализ производился на расчётной модели, состоящей из плоских и пространственных конечных элементов, реализованной в среде программного комплекса «Ansys Workbrench 14.0». В результате численных экспериментов в верхней и нижней подшкивных рамах полушатрового копра установлены характерные области переменных напряжений. Выполнен анализ напряжённо-деформированного состояния при действии динамических нагрузок и определены характеристики циклов динамических напряжений. По определенным характеристикам циклов выполнены проверки усталостной прочности по трем методикам: СНиП II-23-81* (п. 9.2*), ДБН В.2.6-163 (п. 1.11.2) и EN1993-1-9-2009 (п. 8). В целом полученные результаты являются основой для совершенствования инженерных методик расчета стальных конструкций шахтных укосных копров с учетом динамических нагрузок.
Ключевые слова: шахтные копры, узлы опирания направляющих шкивов, местные напряжения, усталостные напряжения, характеристики цикла напряжений, усталостная прочность.
В. В. Юрченко
Разработка аналитических зависимостей для оценки значений критических сил потери местной устойчивости и потери устойчивости формы сечения тонкостенных стержней открытого профиля
Киевский национальный университет строительства и архитектуры
Аннотация. В работе предложены аналитические зависимости для определения значений критических сил при расчете устойчивости центрально-сжатых тонкостенных стержней С-образного профиля. Данные аналитические зависимости разработаны для случаев потери устойчивости элементов поперечного сечения (местной потери устойчивости), а также потери устойчивости формы поперечного сечения тонкостенного стержня. Критические нагрузки расчитывались с использованием оболочечных конечно-элементных моделей тонкостенных стержней С-образного профиля в результате анализа потери устойчивости в линеаризованной постановке как для упругой системы. Полученные аналитические зависимости предлагается использовать в составе инженерной методики расчета и проектирования стержневых конструкций из тонкостенных холодногнутых профилей, а именно при определении резервов несущей способности в закритической стадии работы таких конструкций.
Ключевые слова: тонкостенный стержень, холодногнутый профиль, критическая сила, линейный анализ потери устойчивости, упругое выпучивание, местная потеря устойчивости, потеря устойчивости формы сечения, закритическая стадия работы, метод конечных элементов.
В. В. Губанов, А. Н. Кульчицкий
Выбор расчётной схемы для численного анализа свободностоящих дымовых труб
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация. В статье рассмотрены различные варианты моделирования расчётной схемы свободностоящих дымовых труб, а именно: стержневая схема в виде консольного стержня постоянного сечения; расчётная схема в виде идеальной цилиндрической оболочки, смоделированной в программном комплексе ANSYS Workbench 14.0; расчётная схема в виде идеальной цилиндрической оболочки с учётом основания, смоделированной в программном комплексе ANSYS Workbench 14.0, а также расчётная схема в виде неидеальной цилиндрической оболочки с геометрическим отклонением в виде вогнутости. Полученные значения эквивалентных напряжений (напряжение фон Мизеса – σeq) для идеальной оболочки в ПК ANSYS сравниваются с главными напряжениями (σx), определёнными аналитически как для консольного стержня и с эквивалентными напряжениями (σeq) в схеме с вогнутостью. Сравнение показало расхождение в 15 % между напряжениями для идеальных оболочек и 65 % для оболочки с вогнутостью.
Ключевые слова: дымовая труба, расчётная схема, вогнутость, численные методы, основание, эквивалентные напряжения, местные напряжения, цилиндрическая оболочка.
В. Н. Кущенко, М. В. Губарев
Анализ причин аварий строительных конструкций конвейерных галерей в условиях длительной эксплуатации
Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
Аннотация.На основании данных априорных источников выполнен анализ причин аварий строительных конструкций конвейерных галерей. Установлено, что в условиях длительной эксплуатации наиболее часто наблюдаются аварии конвейерных галерей с пролётными строениями из ферм. Как правило, аварии происходят вследствие разрушения элементов соединительной решётки вблизи опорных узлов, а также вследствие разрушения монтажных стыков нижних поясов ферм пролётных строений. Разрушение узловых сварных соединений обусловлено влиянием следующих факторов: местным воздействием средне- и сильноагрессивных коррозионных сред; динамическим характером технологических и аварийных нагрузок; неудачной конструктивной формой конструкций пролётных строений. Разрушение элементов соединительной решётки пролётных строений происходит в результате местного коррозионного разрушения вблизи перекрытий в условиях сильноагрессивной коррозионной среды, которая формируется вследствие гидросмыва угольной пыли и просыпи.
Ключевые слова: аварии строительных конструкций, конвейерные галереи, факторы эксплуатации, причины аварий.