№ 1 (2020)
ТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ
3-13 81
Аннотация
В расчете железобетонных изгибаемых элементов по наклонным сечениям существенную роль играет расчетная проекция наклонного сечения. Задача определения угла наклона трещины остается актуальной и в элементах, усиленных композитными материалами. Предложен метод определения угла наклона трещины в любой точке по пролету изгибаемого элемента с усилением. Расчетному углу наклона трещины соответствует минимум внешней нагрузки, вызывающей ее раскрытие и определяемой из уравнения энергетического баланса. На основе данного метода проведены расчеты поля направлений трещин в элементах, усиленных композитными материалами, и проведен анализ полученных зависимостей угла наклона трещин от соотношения обычной и композитной арматуры и коэффициента гипотезы билинейных сечений.
14-19 72
Аннотация
Рассмотрена балочная статически определимая ферма с произвольным числом панелей, в одном из узлов которой расположен массивный груз. Массой стержней фермы пренебрегается. Выводится формула зависимости частоты колебаний груза от номера шарнира, в котором он расположен. Жесткость фермы в уравнении частот определяется по формуле Максвелла - Мора. Усилия в стержнях определяются в символьной форме методом вырезания узлов в программе, написанной в системе компьютерной математики Maple. Методом двойной индукции (по номеру узла, где расположен груз, и числу панелей) ряд частных решений обобщается на произвольный случай. Рекуррентное уравнение, которому удовлетворяет последовательность коэффициентов частных решений, дает специальный оператор системы Maple.
20-30 162
Аннотация
В работе отмечается актуальность вопроса введения в практику расчетов сооружений на сейсмические воздействия методически обоснованных исходных данных - спектров реакций. В ходе работы сформулированы понятия псевдоспектров ответов в перемещениях, скоростях и ускорениях. Приведены результаты определения соотношения между амплитудными спектрами Фурье и спектрами максимальных реакций систем с демпфированием, равном нулю. Получены соотношения между спектрами Фурье и спектрами ответов для систем с вязким демпфированием, аналогичных зависимостям между спектрами Фурье и спектром ответов для недемпфированных систем (Кавасуми, 1956; Рубин, 1961; Хадсон, 1962; Дженнингс, 1972). В отличие от работы «Демпфированного спектр Фурье и спектры отклика» (Идвадия и Трифунак, 1973) в нашей работе не используется функционал Демпфированный спектр Фурье. Используется классическое преобразование Фурье.
31-39 124
Аннотация
Изучение литературы показало отсутствие подробного алгоритма расчёта прочности железобетонных элементов прямоугольного профиля при косом внецентренном сжатии с применением нелинейной деформационной модели. Восполнить этот пробел призвана данная статья, в которой такой алгоритм представлен. Особенность предложенной методики заключается в том, что для каждой компоненты железобетонного сечения (бетонной площадки, арматурного стержня) вводится локальная система координат с началом отчёта, расположенном на нейтральной оси сечения. Это позволяет на этой оси приравнять продольные деформации нулю, ε 0 =0, и значительно упросить расчётные формулы для определения кривизны и других параметров. Выполнено сравнение результатов расчёта разрушающей нагрузки N ult по методике с экспериментальными данными, приведёнными в работе М.С. Торяника. Сравнение выполнено для 7 коротких образцов, отличающихся размерами поперечного сечения, армированием, классом бетона, эксцентриситетом приложения нагрузки. Установлена близость результатов, отличие составляет от -6,8 до +6,1 %, что можно считать приемлемым, поэтому предложенная методика рекомендуется для внедрения в нормы проектирования.
40-53 90
Аннотация
Проведен расчет центрально сжатого бетонного образца, усиленного обоймой на основе ленты из углеродного волокна, в программно-аналитическом комплексе Ansys Mechanical в модуле Static Structural. Обоснованы модели материалов входящих в систему «бетон-обойма» и определяющие их параметры. Получены графики зависимости напряжение-деформация для контрольного и усиленного образца, с применением разных диаграмм деформирования бетона, которые регламентированы действующими российскими нормативными документами. Выявлено, что при описании работы бетона, ограниченного углепластиковой обоймой, соответствие экспериментальным данным достигается при использовании диаграммы деформирования бетона с площадкой текучести. Дана оценка существующего нормативного подхода к определению несущей способности элементов, усиленных обоймами из композитных материалов. Высказаны предложения по назначению иных критериев предельного состояния, которые учитывают реальные деформации усиленного элемента.
54-58 68
Аннотация
При построении расчетных моделей зданий с учетом сопряжения сборных конструкций важно понимать, сохранится ли неразрывность их непрерывного сопряжения при приложении нагрузки. Зачастую ошибки в моделировании могут привести к необоснованному завышению сечений конструкций, их повреждению или даже аварии в процессе возведения и эксплуатации здания. Обращается внимание на ряд задач, в которых проблемы сопряжения встречаются при проектировании зданий и сооружений из сборных конструкций.
БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
59-70 109
Аннотация
Предметом исследования является повышение уровня энергоэффективности зданий и сооружений. В статье приведен анализ энергопотребления в России и за рубежом, подробно рассмотрены мероприятия по повышению энергоэффективности и энергосберегающие технологии при строительстве и реконструкции зданий в развитых странах мира. Представлена хронология развития тепловизионных приборов и диагностики строительных конструкций. Рассмотрена современная нормативная база и методики проведения обследований с применением тепловизионной съемки. Выявлены основные проблемы энергопотребления в Республике Башкортостан и наиболее часто встречающиеся причины их возникновения. Проанализирован уровень энергопотерь в г. Уфа, представлены результаты проведенных тепловизионных обследований ряда объектов различного назначения. На основе полученных результатов сделаны выводы о причинах снижения показателей теплоэффективности, определена экономическая эффективность различных способов утепления и предложены оптимальные варианты устройства ограждающих конструкций.
71-80 121
Аннотация
В соответствии с СП 385.1325800 при реконструкции объектов повышенного и нормального уровня ответственности должна быть обеспечена их защита от прогрессирующего обрушения. Однако исследования сопротивления конструктивных систем, прошедших реконструкцию, при сценариях особых воздействий, связанных с внезапными структурными перестройками, в научной литературе практически отсутствуют. В связи с этим предметом исследования данной статьи является сопротивление прогрессирующему обрушению железобетонного каркаса реконструируемого промышленного здания с элементами усиления, выполненными из стальных прокатных профилей. Показано, что при большей начальной гибкости сжато-изгибаемых элементов возможен сценарий исчерпания несущей способности, связанный с потерей устойчивости. В связи с этим для такого анализа предлагается использовать нелинейный расчет устойчивости деформированных состояний конструктивной системы в качестве дополнительного инструмента при оценке сопротивления каркасов зданий и сооружений прогрессирующему обрушению.
81-91 105
Аннотация
Федеральный Закон РФ №384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» содержит требования обеспечения механической (конструкционной) безопасности несущих элементов строительных конструкций на стадиях проектирования, изготовления, строительства и эксплуатации. Количественной мерой механической (конструкционной) безопасности может служить надежность, риск, живучесть и т.д. В статье рассмотрены предложения о новом алгоритме расчетов несущих элементов конструкций, в основе которого задано проектное значение надежности по одному или по нескольким критериям работоспособности элементов при ограниченной статистической информации. Приведены примеры расчетов несущего элемента возможностным методом. Расчет надежности несущих элементов в статье основывается на положениях теории возможностей и теории нечетких множеств. В качестве меры надежности используется необходимость безотказной работы N и возможность безотказной работы R. Предлагаемый подход к порядку (алгоритму) расчета несущих элементов имеет преимущество перед известным традиционным порядком расчета, т.к. сокращает время расчета и соответственно стоимость. Предложенные алгоритмы расчетов несущих элементов конструкций по заданному значению надежности могут быть использованы при подборе сечений несущих элементов строительных конструкций по критериям работоспособности первой и второй группы предельных состояний с обеспечением заданного значения надежности, в частности, при ограниченной статистической информации о контролируемых параметрах, что обеспечит выполнение требований стандарта ГОСТ 27751-2014.
92-100 166
Аннотация
Приведены результаты экспериментальных исследований деформирования, трещиностойкости и несущей способности многоэтажных монолитных железобетонных рам, усиленных косвенным армированием при их статико-динамическом нагружении, вызванном внезапным гипотетическим удалением одной из колонн. По экспериментальным данным построены диаграммы «момент - кривизна» и «нагрузка - ширина раскрытия трещин» при рассматриваемом двух этапном режиме нагружения. Полученные результаты позволили оценить динамические догружения в элементах исследуемой рамы (статическом - на первом и динамическом - на втором этапе). Сопоставлением опытных параметров диаграммы для конструкций рам усиленных косвенной арматурой и рам без косвенного армирование показано, что применение косвенного армирования в дополнение к обычному стержневому армированию повышает живучесть конструктивной системы при особых воздействиях и может рассматриваться как один из способов защиты железобетонных каркасов зданий от прогрессирующего обрушения.
АРХИТЕКТУРА И ГРАДОСТРОИТЕЛЬСТВО
101-112 118
Аннотация
В статье затрагивается проблема нормирования комфортности и безопасности среды жизнедеятельности города как действенного механизма регулирования антропогенного воздействия на окружающую среду. Выполнен обзор публикаций, а также анализ опыта разработки российской нормативной базы, затрагивающей научно-технические вопросы обеспечения безопасности и комфортности среды жизнедеятельности города. Представлена классификация и проведен анализ требований, содержащихся в различного рода правовых, нормативных и методических документах, а также стандартах качества проживания. Приведены результаты обзора методических документов по оценке качества среды жизнедеятельности города. Рассматривается перспективное направление развития нормотворчества в области обеспечения комфортности и безопасности среды жизнедеятельности города в Российской Федерации - строительство по экологическим стандартам или «зелёное» строительство. Результаты исследований могут быть использованы при разработке будущего свода правил «Комфортная и безопасная среда жизнедеятельности города. Основные положения»
ISSN 2073-7416 (Print)