Теория расчета строительных конструкций. Рубрика в журнале - Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура
Статья научная
В случае интеграции метода нелинейного статического анализа (далее - НСМ) в практику проектирования зданий и сооружений в сейсмических районах России, процедура его применения должна быть понятна инженерам. Рассматриваются основные допущения и преимущества методологии НСМ, а также его согласованность с линейно-спектральным методом расчёта (далее - ЛСМ). Приводятся примеры сооружений, расчёты которых выполнены по НСМ в том числе в комплексе SAP2000.
Бесплатно
Определение динамической нагруженности гидротехнического сооружения транспортным потоком
Статья научная
Проведено исследование вибронагруженности плотины Шершневского водохранилища в зимний период. Полученные экспериментальные результаты позволяют вычислить жесткостные и демпфирующие коэффициенты бетонного основания плотины. С помощью рассчитанных экспериментальных значений можно определить предельные значения параметров вибронагруженности в контролируемых точках, и определить реакцию системы «плотина-основание» на различные сочетания нагрузок с учетом определенных по натурным данным отклонений от проектных состояний, в частности определить немонолитность профиля, раскрытие шва под напорной гранью, глубину раскрытия.
Бесплатно
Определение осадок и коэффициентов жесткости при расчете фундаментов на неоднородном основании
Статья научная
Предложен алгоритм расчета осадок и коэффициентов жесткости неоднородных грунтовых оснований. Алгоритм нашел применение при проектировании ряда построенных сооружений.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается методика определения поправочных коэффициентов к компрессионному модулю деформации для региональных пылевато-глинистых грунтов, не вошедших в нормативные документы.
Бесплатно
Определение причин трещинообразования в стенах трехэтажного жилого здания
Статья научная
Приведены результаты изучения причин трещинообразования в трехэтажном жилом здании в г. Златоусте. Для выяснения причин появления трещин в стенах здания потребовалось проведение инженерно-геологических изысканий. По результатам изысканий определены грунты, залегающие в активной зоне основания, выявлены линзы техногенной «верховодки», выполнены необходимые расчеты по определению показателей физико-механических свойств грунтов, подготовлены графические иллюстрации. Показано, что фундаменты здания опираются на разносжимаемые грунты, относящиеся к техногенному и делювиальному генетическим типам, в частности фундаменты наружных стен - на природный грунт (суглинок твердый dQ), а фундамент внутренних стен - на насыпные грунты, классифицирующиеся как свалка отходов производства (шлак, известь).
Бесплатно
Определение усилий в стрежнях фермы в процессе колебаний
Статья научная
Построен алгоритм решения задачи перехода от узловых перемещений фермы в процессе колебаний к усилиям и напряжениям в её элементах. Дано приложение алгоритма к задаче колебаний плоской фермы при выключении (обрушении) раскоса.
Бесплатно
Статья научная
В статье даны основные положения разрабатываемого метода дополнительных конечных элементов (МДКЭ), предназначенного для расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям. Показано решение некоторых проблем их нелинейного расчета данным методом. Эти проблемы были изложены в докладе «Актуальные проблемы нелинейного расчета железобетонных конструкций», сделанного автором на заседании Научного совета Российской академии архитектуры и строительных наук «Программные средства в строительстве и архитектуре», которое состоялось 26 ноября 2008 г.
Бесплатно
Особенности применения самоуплотняющегося сталефибробетона при усилении железобетонных колонн
Статья научная
Представлены новые конструктивные решения сталефибробетонных обойм, повышающих несущую способность сжатых элементов железобетонных конструкций при увеличении эксплуатационных нагрузок. Приведен сравнительный анализ образцов из самоуплотнящегося бетона и сталефибробетона.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются особенности проектирования и эксплуатация автодорожных мостов. В связи с увеличением нагрузок от автомобильного транспорта увеличиваются усилия в балках железобетонных мостов, возрастает необходимость корректировки типовых решений сборных балочных малых мостов.
Бесплатно
Оценка работы боковой поверхности ствола винтовой металлической сваи в глинистом грунте
Статья научная
Представлены результаты полевых экспериментальных исследований работы глинистого грунта по боковой поверхности ствола винтовой сваи, которая предназначена для устройства фундаментов быстровозводимых и временных зданий. Испытания проводились на опытной площадке, сложенной глиной полутвердой консистенции. В опытах использовалась винтовая металлическая тензометрическая свая (тензосвая) длиной 2,5 м с диаметром ствола 0,108 м, имеющая одну лопасть. Эксперименты показали, что для рассматриваемой металлической винтовой сваи несущая способность грунта по боковой поверхности ствола винтовой сваи в глинистом грунте не превышает 10 % от величины ее общей несущей способности Fd. Экспериментально установлено, что несущая способность винтовой сваи по боковой поверхности Fdf значительно меньше расчетных значений, установленных согласно действующим нормативным документам. Это приводит при проектировании свайных фундаментов к занижению глубины ввинчивания винтовых свай и может вызвать необходимость их наращивания в процессе строительства или реконструкции зданий, сооружений.
Бесплатно
Покрытие промышленного здания с консольно-балочной подстропильной системой
Статья научная
Предлагается покрытие одноэтажного промышленного здания каркасного типа, опирающееся на консольно-балочную подстропильную систему, состоящую из балок двух типов: первые монтируются на спаренные колонны (две колонны с расстоянием между ними 3,6 м), имеют длину 6,4 м и консоли в обе стороны по 1,4 м; вторые опираются на консоли первых и служат опорами для стропильных балок пролетом 24 м под ребристые плиты длиной 6 м. Обеспечивается шаг поперечных координатных осей здания 24 м. Рассматривается и второй вариант покрытия, в котором смежные подстропильные балки второго типа соединяются между собой поверху стержнями внешнего армирования, что повышает их прочность, жесткость и трещиностойкость. Выполнены расчеты всех балок по предельным состояниям первой и второй групп. Приводится технико-экономическое сравнение предлагаемых вариантов с типовым покрытием здания при шаге колонн 12 м и ребристых плитах длиной 6 м.
Бесплатно
Построение математической модели физически нелинейных колебаний многоэтажного каркаса
Статья научная
Предложена математическая модель колебаний многоэтажного каркаса при упругопластической работе материала с восстанавливающей силой, изменяющейся по билинейному закону c разгрузкой. Физически нелинейный закон деформирования стоек этажей каркаса представлен в виде диаграммы жесткости «восстанавливающая сила - относительное перемещение». Диаграмма имеет многоцикловый характер и задаётся с помощью петель упругопластического гистерезиса, что позволяет учитывать повторную текучесть и разгрузку в этажах каркаса. Аналитические зависимости динамической восстанавливающей силы записаны для произвольного полуцикла диаграммы деформирования и для любого его участка: нагружения, упрочнения и разгрузки. Математическая модель может быть использована при временном анализе реакции строительных конструкций.
Бесплатно
Преимущества арматурного стального каната с точечным касанием проволок
Статья научная
Представлено аналитическое исследование сложного напряжённо-деформированного состояния стального спирального каната с точечным касанием проволок. Исследуемый канат используется в качестве напрягаемой арматуры железобетонных конструкций. В настоящее время СП 52-102-2004 содержит только два вида стальных канатов: К1400 и К1500, которые являются канатами с линейным контактом проволок. В таких канатах длина проволок наружного слоя зависит от длины проволок внутреннего слоя. При этом проволоки каждого нового навиваемого слоя длиннее проволок внутреннего слоя и, таким образом, проволоки наружного слоя являются более деформативными. Следовательно, они менее нагружены, так как в стальном канате при растяжении в самых длинных проволоках возникают минимальные напряжения, а в самых коротких проволоках возникают максимальные напряжения из-за разницы деформативных характеристик. Напряжения в проволоках всегда распределены неравномерно. В канатах с точечным касанием проволок длина проволок наружного слоя не зависит от длины проволок внутреннего слоя. То есть можно подобрать длину наружных проволок таким образом, что расхождение длин (деформационных характеристик) проволок разных слоёв повива будет минимальным. При этом расхождение напряжений в проволоках разных слоёв также будет минимальным. Следовательно, увеличится коэффициент использования прочности проволок, который является детерминирующим критерием оптимизации конструкции стального арматурного каната.
Бесплатно
Прогноз фактического риска аварии как основа риск-менеджмента строительного объекта
Статья научная
При решении задачи обеспечения конструкционной безопасности зданий и сооружений необходимо применять технологии риск-менеджмента. Обязательным этапом риск-менеджмента является прогноз ожидаемой ситуации риска аварии объекта.
Бесплатно
Проектирование и лабораторные испытания безнапорных железобетонных труб малого диаметра
Статья научная
В статье представлены результаты проектирования и лабораторных испытаний нового вида продукции, изготавливаемого по технологии виброформования с немедленной распалубкой свежеотформованного изделия и набором прочности в естественных условиях. Исследовано напряженно-деформированное состояние железобетонных труб для прокладки подземных трубопроводов, в зависимости от глубины заложения с учетом свойств массива грунта.
Бесплатно
Расчёт железобетонных дымовых труб на основе диаграмм деформирования бетона и арматуры
Статья научная
Описан способ расчёта стволов железобетонных дымовых труб с использованием диаграмм деформирования бетона и арматуры. Расчётная схема принимается в виде защемлённого в основании консольного стержня. Изгибающие моменты определяются из расчёта по деформированной схеме (геометрическая нелинейность) с учётом нелинейности деформирования бетона и арматуры (физическая нелинейность). Постановка задачи, принятые физические зависимости полностью соответствуют требованиям действующих норм проектирования, что даёт принципиальную возможность для внедрения разработанного способа расчёта и компьютерной программы в проектную практику. Приведены примеры расчётов в сравнении с существующей ныне методикой расчёта дымовых труб, которые выявили значительные погрешности существующей методики и показали перспективность применения предлагаемого способа расчёта.
Бесплатно
Статья научная
Предлагается эффективное решение проблемы закрепления подпорной стенки подземного трехуровневого паркинга путём дополнительного устройства в верхней части буроинъекционных анкерных свай. Приведен анализ результатов статических испытаний буроинъекционных анкерных свай с построением графиков зависимости осадки свай от нагрузки. Выполнены расчеты по определению основных параметров анкерных свай по результатам численного моделирования: длина, шаг и несущая способность. Для численного моделирования совместной работы подпорной стенки и буроинъекционных анкерных свай допустимо использовать программный комплекс Plaxis 2D. Результаты аналитических решений, приводимых в статье, позволяют с точностью до 22 % определить перемещение буроинъекционной анкерной сваи от действующей выдергивающей нагрузки в сравнении с контрольными полевыми статическими испытаниями в глинистых грунтах.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье представлены результаты экспериментальных исследований по изучению влияния на прочность и деформативность сжатых усиленных элементов эффекта обоймы и толщины обоймы.
Бесплатно
Система уравнений для определения функций распределения при вероятностных методах расчета
Статья научная
Предложен вариант вероятностного расчета строительных конструкций. Определяется надежность для случая, когда функции распределения заранее неизвестны. Вероятностные расчеты прочности, устойчивости, деформативности конструктивных систем и их элементов разрабатываются с целью повышения точности обеспечения надежности. Повышение точности происходит за счет более детального учета случайного характера параметров, от которых вычисляются внутренние усилия, несущая способность и другие показатели конструкций. Предложен алгоритм вероятностного расчета, при котором нет необходимости заранее принимать одинаковость законов распределения для внутренних усилий и несущей способности.
Бесплатно
Совершенствование определения коэффициента интенсивности напряжений методом малобазной тензометрии
Статья научная
Прогнозирование распространения усталостной трещины, основано на концепции силового параметра механики разрушения -коэффициента интенсивности напряжений (КИН), полученного при анализе упругих напряжений у неподвижной трещины при статическом нагружении. При расчетах срока службы и надежности элементов металлических конструкций с применением параметров механики разрушения требуется знание выражения для определения КИН для элементов различной формы, отличающихся схемой приложения нагрузок и содержащих трещины произвольной ориентации. В настоящей работе представлены результаты экспериментальных исследований по совершенствованию определения коэффициента интенсивности напряжений методом малобазной тензометрии. Установлено, что распределение размахов напряжений на значительном участке в окрестности вершины трещины описывается КИН.
Бесплатно
