Будівельні конструкції. Теорія і практика

Експериментальні дослідження міцності залізобетонних елементів при дії поперечних сил

Юлій Клімов — 2024-06-28

Майже всі залізобетонні конструкції в той чи іншій мірі працюють на сприйняття поперечних сил, а відповідні розрахунки є визначальними при призначенні розмірів поперечного перерізу і поперечного армування конструкцій. При цьому розрахунки міцності при дії поперечних сил базуються на конкретних видах руйнування і залежать, в першу чергу, від схеми (виду) навантаження. Одним з таких видів руйнування є руйнування внаслідок зрізу бетону стиснутої зони
над похилою тріщиною, що проходить від опори до зосередженої сили, яка розташована на відстані 1…2,5d (d – робоча висота перерізу) від опори.
Внаслідок відсутності достатньої кількості експериментальних досліджень такого виду руйнування, на практиці застосуються достатньо наближені методи розрахунку, які не враховують напружено-деформованого стану при руйнуванні в зоні дії поперечних сил внаслідок зрізу бетону стиснутої зони над похилою тріщиною.
У статті наведені методика, склад і результати експериментальні дослідження залізобетонних балок двох серій (з поперечною і без поперечної арматури) при дії поперечних сил. Проведені дослідження включали в себе встановлення характеру тріщиноутворення, напруженодеформованого стану і міцності елементів при руйнуванні внаслідок зрізу бетону стиснутої зони над похилою тріщиною і зв’язку з іншими можливими видами руйнування – по похилій полосі і внаслідок роздроблення бетону стиснутої зони над похилою тріщиною.
Встановлені основні закономірності розвитку тріщин, напруженого-деформованого стану і міцності елементів, що руйнуються внаслідок зрізу бетону стиснутої зони над похилою тріщиною.
Представлені висновки і перспективи по-дальших досліджень залізобетонних конструкцій, які руйнуються в зоні дії поперечних сил внаслідок зрізу бетону стиснутої зони.

Властивості вторинних крупних заповнювачів, отриманих в результаті подрібнення бетонних відходів

Микола Савицький — 2024-06-28

За даними Київської школи економіки станом на січень 2024 року збитки від руйнувань і пошкоджень будівель і споруд внаслідок військових дій в Україні становлять щонайменше 75 мільярдів доларів. Тепер підрядні організації, які здійснюють ліквідацію наслідків збройної агресії, зобов’язані вжити заходів щодо повторного використання будівельного сміття.
Враховуючи наявність природного щебеню в бетонному брухті, постає питання про можливість використання такого брухту після подрібнення та сортування в якості вторинного крупного заповнювача для бетону. При проектуванні бетонної суміші необхідно знати такі характеристики заповнювачів, як гранулометричний склад, насипна густина, середня густина зерен, порожнистість, міцність.
З метою визначення характеристик вторинного крупного заповнювача, отриманого з подрібненого бетону на місцевих матеріалах розроблено три суміші бетону та виготовлено з них серії зразків -кубів. У відповідному віці зразки вихідного бетону подрібнювалися за допомогою лабораторної щокової дробарки.
Результати ситового аналізу показали, що несортовані суміші дрібної та крупної фракцій не відповідають вимогам національних стандартів через великий вміст крупних фракцій. При цьому в цілому гранулометричний склад лише
крупних фракцій відповідає вимогам стандартів в Україні. Отримані насипна густина та середня густина зерен відрізняються в різних фракціях з великою дисперсією навіть в межах однієї фракції. Зі зменшенням розмірів зерен міцність заповнювача знижується. Таким чином, основним чинником, який має вирішальний вплив на властивості вторинних заповнювачів та бетону з такими заповнювачами, є наявність залишкового розчину. Чим менша фракція щебеню, тим вищий вміст залишкового розчину, аж до окремих зерен, які повністю складаються з нього. Тому
одним із методів поліпшення властивостей ВКЗ є зниження вмісту залишкового розчину.

Аналіз напружено-деформованого стану плит з перехресно-клеєної деревини підсилених композитними стрічками

Денис Михайловський — 2024-07-01

В наш час будівельна галузь активно розвивається в різних напрямках. Конструкції з великими поперечними перерізами витісняються аналогами зменшеними в перерізах за допомогою різного типу підсилення.
Плити з перехресно-клеєної деревини (ПКД) або CLT (Cross Laminated Timber) - це масивний, багатошарово-склеєний будівельний матеріал з деревини. У висотному будівництві споруд та будівель з використанням деревини, плити з ПКД є основними конструкціями для влаштування перекриттів та покриття. Шари пиломатеріалу склеюються між собою під тиском, утворюючи фактично монолітну плиту. Суміжні шари дерев’яних дошок зазвичай укладаються перпендикулярно один одному. Зовнішні шари зазвичай мають однакову орієнтацію, а внутрішні, перпендикулярні зовнішнім, можуть складатися з більш дешевої деревини з метою економії коштів. Найчастіше для виробництва таких плит використовується деревина хвойних порід, як найдоступніша.
Проте виготовлення таких плит потребує значних витрат матеріалів. Тому актуальними є дослідження в сфері підсилення плит з ПКД для зменшення їхнього поперечного перерізу.
Композитні матеріали є передовими у підсиленні конструкцій зараз, оскільки більшість з них мають високу стійкість до різних хімічних впливів, таких як луги, кислоти, хлориди, сульфати, нітрати та інші. Це дозволяє їх використовувати як у промисловому та сільськогосподарському будівництві, де великий вплив зовнішнього середовища на конструкцію підсилену композитними матеріалами, так і в житлових будівлях, без шкоди для жителів.
Після аналізу напружено-деформованого стану шляхом моделювання в програмному комплексі ЛІРА САПР плит з ПКД підсилених композитними стрічками та порівнюючи з аналогічними плитами без підсилення можемо зробити висновки, що такі матеріали можуть, чудово поєднуватись з конструкціями з перехресно-клеєної деревини, дозволяючи збільшити несучу здатність при зменшенні їхнього попереч-ного перерізу.

Забезпечення стійкості глибоких котлованів висотних споруд

Володимир Кріпак — 2024-06-28

В умовах сьогодення освоєння підземного простору справедливо можна вважати одним із найважливіших і динамічних напрямків у цивільному та промисловому будівництві на світовому рівні.

В Україні підземне будівництво набуває особливого значення у зв'язку з агресивною війною росії. Найбільш активно підземні та заглиблені споруди зводять у великих містах та мегаполісах. Основні причини, які обумовлюють необхідність використання підземного простору в містах, включають відсутність вільних територій у межах історично сформованої забудови та вимоги до розвитку міської інфраструктури.

Сьогодні підземний простір використовують не тільки для розміщення інженерних комунікацій і транспортних об'єктів, а й для будівництва громадських комплексів, багатоповерхових підземних гаражів і паркінгів, торгових центрів, а
також заглиблених частин житлових і офісних будівель.

Конструктивні рішення для підземних і заглиблених споруд, а також методи їх будівництва залежать від об'ємно-планувальних рішень, призначення, глибини закладення, інженерногеологічних, кліматичних та сейсмічних умов
будівництва, навантажень на поверхню, та близькості інших будівель і споруд.

Сьогодні максимальна глибина котлованів, що проектуються в міських умовах, зазвичай не перевищує 25-30 м, а кількість підземних поверхів складає п'ять-шість.

Зважаючи на зростаючий попит на підземний простір, особливо в густонаселених районах, проектувальники та інженери стикаються з низкою викликів, що потребують інноваційних підходів та сучасних технологій. Це включає використання новітніх методів геотехнічного моделювання, застосування високоякісних матеріалів, що забезпечують довговічність і безпеку конструкцій, та впровадження ефективних систем водовідведення і гідроізоляції.

Особливу увагу слід приділяти питанням безпеки під час будівництва та експлуатації підземних споруд, оскільки вони можуть бути піддані впливу природних і техногенних факторів, таких як підземні води, рух ґрунтів та сейсмічна
активність. Важливим аспектом є також забезпечення комфортних умов для людей, які користуються підземними об'єктами, що включає в себе вентиляцію, освітлення та евакуаційні шляхи.

Наукові дослідження та досвід міжнародних проектів демонструють, що правильне використання підземного простору здатне значно підвищити ефективність використання міських територій, сприяти сталому розвитку міст та поліпшенню якості життя їх мешканців. Інвестиції в підземне будівництво стають дедалі більш виправданими з огляду на довгострокові вигоди та необхідність адаптації до умов сучасного урбанізованого середовища.
Загалом, підземне будівництво є важливим напрямком, що має значний потенціал для розвитку та вдосконалення у майбутньому, відповідаючи на виклики часу та сприяючи розвитку сучасної інфраструктури.

3D друк балок із можливістю влаштування поперечного армування, враховуючи особливості роботи будівельного принтера

Богдан Демчина — 2024-06-28

3D друк несучих конструкцій призводить до швидких змін у будівельній галузі. З'являються нові можливості для побудови складних архітектурних форм, а також збільшується швидкість та якість виконання робіт. Не потрібно забувати також про виробничі особливості цієї новітньої технології. Важлива особливість, про яку багато хто забуває - це те, що при 3D
друку бетоном чи розчином необхідне застосування армування, і ще до тепер відсутні стандартні способи вирішення цього питання.

Застосування будівельних 3D принтерів дозволяє здійснювати складні операції, як на промислових підприємствах, так і безпосередньо на будівельному майданчику. Але, при всіх перевагах цієї технологій, існує і ряд недоліків, обумовлених недостатньою оптимізацією нових систем. Необхідна несуча здатність та жорсткість конструкцій досягається через застосування арматурних каркасів з поздовжнім та поперечним армуванням.

У статті описано, запропоноване та реалізоване авторами, вирішення проблеми по влаштуванню поперечного армування, при 3D друці несучих балок. Для реалізації завдання були розроблені робочі креслення дослідних конструкцій балок.

У статті представлено конструкції балок, а також послідовність їхнього виготовлення методом 3D друку.
Конструкції виготовлялися за розробленою авторами статті послідовністю виконання робіт, з армуванням балок, українською компанією ТОВ "3D TECHNOLOGY UTU".

Авторами була розроблена технологія виготовлення балок із можливістю їхнього армування вертикальним зварним каркасом у проектному положенні.
Для визначення фізико-механічних характеристик матеріалів були виготовлені зразки кубиків та призм, а також арматури.
Запропонована технологія друку балок за допомогою будівельного 3D принтера дозво-лила
виготовити конструкції, які відповідають попередньо розробленим проектним і технологічним
рішенням та дала можливість влаштовувати поперечні каркаси у проектному положенні, що
дозволяє конструкції сприймати не лише згинальні моменти, але і поперечні сили.

Відновлення із надбудовою житлових будинків масових серій 1960-х років зі збірного залізобетону

Владислав Шеховцов — 2024-06-28

Протягом багатьох років нагальною проблемою в Україні є технічне оновлення наявного житлового фонду із будинків масових серій, більшість яких були зведені зі збірного залізобетону у 60-70-х роках ХХ століття. Проєктний термін експлуатації таких будинків на момент їх зведення не міг перевищувати 25 років.

Ці будівлі є застарілими і не відповідають вимогам чинних норм щодо житлових будинків, зокрема через відсутність ліфтів, зношеність інженерних мереж, низьку енергоефективність та неекологічність. Водночас результати обстеження технічного стану залізобетонних конструкцій таких будинків показали, що не менше 80% з них зберігають свій ресурс несучої здатності. Проблема відновлення житлових будинків масових серій особливо загострювалася через катастрофічні масштаби їх руйнування внаслідок повномасштабної військової агресії Російської Федерації проти України.

У роботі описано досвід реконструкції із надбудовою старого 5-поверхового житлового будинку у сучасний 9-ти поверховий. Будівельні роботи також включали перепланування внутрішнього простору, встановлення ліфтів, заміну
зношених інженерних мереж та використання інноваційних технологій для підвищення енергетичної ефективності будинку.

Проєкт передбачав збільшення поверховості будинку із перенесенням навантаження від нових поверхів на окремий пальовий фундамент. Економічна доцільність реконструкції будинку обумовлена збільшенням площі кожної квартири в середньому на 20-25 м². Надбудова дає можливість збільшити щільність завдяки розміщенню житлового будинку
більшої поверховості на існуючій площі старої забудови. Запропонована у статті реновація будинку проводиться без знесення житла.

Вплив умов нанесення герметизуючих полімерних матеріалів на стійкість до деформацій герметика до склофібробетону

Олена Олексієнко — 2024-06-28

У статті розглядається питання щодо особливостей обробки твердих поверхонь праймером перед використанням герметизуючих матеріалів. Адгезійна міцність герметика до поверхні зчеплення є основою ущільнення та герметизації швів. Відсутність адгезії означає потрапляння води, бруду, опадів та інщих кліматичних чинників, які з часом призводять до деструкції швів. Тому дуже важливо дотри-муватися технології обробки швів перед застосуванням ущільнювача. Правильна обробка швів праймером, з дотриманням часу нанесення на основу, перед використанням герметизуючих матеріалів призведе до збільшення довговічності та терміну служби герметичного шву.

Для покращення адгезійної міцності між адгезивом і субстратом, як правило, проводять попередню обробку твердої поверхні (субстрата) праймером на основі пінополіуретану або епоксидних смол. Застосування зазначених праймерів пов'язано з тим, що під час витримки на твердій поверхні відбувається утворення полімерної матриці, яка під час подальшого контакту з герметиком забезпечує підвищення міцності зчеплення в зоні контакту. У поверхневих дефектних зонах з вмістом вологи також відбувається формування нового поверхневого шару за рахунок участі полімерних груп в утворенні внутрішньомолекулярних водневих зв’язків. Утворення полімерного шару на твердій поверхні, що може містити дефектні зони, потребує певного часу.

Проведено випробування з визначення стійкості до деформацій комбінації герметизуючих матеріалів герметик/праймер в поєднанні зі зразками склофібробетону та встановлення впливу умов нанесення праймера/герметика до

поверхні склофібробетонної композиції на стійкість до серії знакозмінних циклів, рівних за значеннями навантажень і змін температури, при деформації герметизуючого матеріалу 25%. Встановлено, що час обробки твердої поверхні праймером повинен бути не менше, ніж 5 хвилин. При недотриманні цієї умови при нанесенні герметизуючих матеріалів до склофібробетону може бути причиною відшарування герметику від основи.

Чисельне моделювання вітрового впливу на конструкції стадіону в модулі RWIND програмного комплексу DLUBAL RFEM

Віталій Тонкачеєв — 2024-06-28

В даній роботі досліджений вплив вітрового навантаження на відновлювану будівлю стадіону в м. Маріуполь, зруйнованого в результаті бойових дій. Розглянуто еліпсоподібна в плані споруда, конфігурація трибун і покриття якого являє собою повну чашу з неповним покриттям. Сталевий каркас покриття над трибунами запроєктований у вигляді навісу на консольних плоских фермах. Основу каркасу становлять вертикальні сталеві рами.

Розглянуто проблематику використання вітчизняних норм при проєктуванні стадіонних споруд з покриттям над трибунами та підхід європейських нормативних документів щодо врахування дії вітрового впливу. Виконано аналіз попередніх наукових досліджень, що стосуються визначення аеродинамічних показників для стадіонних споруд, який показав необхідність проведення чисельного моделювання. Створено модель споруди відповідно до проєктних рішеннь. За допомогою спеціального модулю RWIND в складі програмного комплексу Dlubal RFEM імітувався вітровий потік, аналогічний до створюваного в аеродинамічній трубі. Результати теоретичного дослідження представлені у вигляді діаграм розподілу аеродинамічних коефіцієнтів, які використані для подальшого визначення значень вітрового тиску на несучі конструкції та виконання статичних розрахунків каркасу.

Проведено аналіз результатів дослідження. Використання інструментів чисельного моделювання вітрового потоку дозволило підвищити складність системи як на рівні конструктивного рішення, так і на рівні розрахункової моделі. Для унікальної споруди показана можливість визначення значень аеродинамічних коефіцієнтів, отриманих за чисельним моделюванням просторової структури. Аналіз результатів надав можливість кваліфіковано обрати необхідні конструктивні рішення несучих конструкцій сталевого каркасу споруди з урахуванням вимог чинних норм проєктування та нормативних положень Єврокод 1.

Розрахунок баштової споруди на витривалість з врахуванням вихрового збудження

Валерій Нужний — 2024-06-28

Вихрове збудження проявляється у всіх баштових спорудах із суцільним або решітчастим перерізом при відносно рівних ширині і глибині перерізу. Явище повязано з почерговим зривом вихрів з кромок споруди, які викликають її коливання під впливом інерційних мас в площині, перпендикулярній до дії вітру. Основною умовою прояву вихрового збудження – є дія вітру зі швидкістю, що перевищує певну критичну. Як показали розрахунки реальної баштової споруди, коливання за першою власною частотою і формою відбуваються вже при дії помірного вітру. Це потребує уваги, оцінки кількості коливальних циклів та впровадження критеріїв врахування сумісної дії фронтального вітру та вихрового збудження на споруду та розрахунку конструкції на витривалість.

Парадоксом є те, що дане явище не є широко відомим в інженерній практиці, а вказівки щодо обов’язкового розрахунку споруд на вихрове збудження з’явилися лише із введенням в дію зміни 2 до ДБН В.1.2-2:2006 "Навантаження і впливи. Норми проектування" в 2020р. В даній роботі проаналізований стан досліджень, наведена доступна методика з розрахунку на вихрове збудження, запроваджена EN 1991-1-4:2005 роботі виконаний розрахунок та аналіз рекламного пілона «Макдональдз» висотою 25,575 м, реалізованого в Києві в 2016р. Розрахунки показали, що для даної споруди властиві коливання від вихрового збудження З доступних джерел метеозведень визначена орієнтовна кількість коливальних циклів, визначені критерії розрахунку споруди на витривалість та виконані узагальнення, що можуть бути застосовані для всіх споруд.

Зокрема вказано на необхідність обмеження напружень за межею витривалості за двома діапазонами – на параметричний резонанс від фронтального вітру, та знакозмінні циклічні коливання від вихрового збудження. Виконаний аналіз ефективних перерізів та ефективних конструктивних форм деталей споруд при роботі на дію фронтального вітру із вихровим збудженням

Дослідження процесу видалення із води сірководню гідроелеватором

Олена Зоря — 2024-06-28

Війна в Україні спричинила значний негативний вплив вплив на водні ресурсі країни. Це призвело до погіршення якості води, загрози питному водопостачанню та довгострокових екологічних проблем. Інтенсивне забруднення поверхневих джерел призводить до того, що для питного водопостачання все частіше виникає потреба використовувати підземні води.

По своїм якісним показникам підземні води України різноманітні. В них присутні значно більше допустимих концентрацій заліза, марганцю, солі жорсткості та сірководень. Концентрації останнього в різних регіонах коливаються від 1 до 20 і більше мг/дм³, що значно перевищує допустимі нормативи для використання таких вод в питному водопостачанні. В південних районах України: Херсонсьській, Миколаївській та Одеській областях перевищення нормативного значення по сірководню складає більше ніж 100 разів. Існуючі методи очищення води від сірководню потребують будівництва високо коштовних споруд -аераторів з різноманітним завантаженням, біологічних реакторів та окислювальних фільтрів, потребуючих значних капітальних затрат на їх будівництво і експлуатацію. Окрім того, ці споруди не завжди дозволяють отримати воду необхідної якості. Таким чином, розробка нових методів і технологій, орієнтованих на інтенсифікацію очищення води від сірководню, а також різноманітних пристроїв та споруд для їх реалізації є актуальною проблемою, повʼязаною з постачанням населенню доброякісної води.

Представлено результати експериментальних досліджень очистки підземної води від сірководню аерацією з використанням гідроаератора. Визначено оптимальні параметри процесу видалення сірководню з води в залежності від його концентрації і рН води. Обгрунтовано і досліджено ефективність очистки води гідроаератором.

Дослідження взаємозв’язку між межею міцності і тривалою втомленістю сталевої арматури залізобетонних конструкцій тривалого терміну експлуатації в агресивних середовищах

Оксана Бердник — 2024-06-28

Відомо, що процес втомленості починається з пластичної деформації поверхневих шарів металу арматури. Причому, переміщення дислокацій в умовах повторно-змінних навантажень спостерігається при навантаженнях нижче границі пружності металу. Швидкість локальної пластичної деформації при циклічному деформуванні на декілька порядків перевищує швидкість деформування при статичному навантаженні.

Ковзання дислокацій починається в зернах із сприятливою орієнтацією поблизу концентраторів напружень. Зі збільшенням числа циклів в поверхневих шарах зростає щільність дислокацій і кількість вакансій.

При досягненні базової кількості циклів N_R формується поверхневий зміцнений шар металу з великою кількістю зародкових тріщин, розмір яких не досягає критичного значення.

Підвищення числа циклів не може спричинити подальший розвиток руйнування в такому шарі. Тільки, коли напруження перевищують границю витривалості тріщини досягають критичної довжини, після чого починається процес їх зливу в магістральну тріщину з розповсюдженням останньої.

Результати експериментальних досліджень свідчать про сильний вплив дифузійного водню на статичні і циклічні параметри тріщиностійкості.

Встановлено, що з ростом наводнення, особливо, коли вміст водню перевищує 5 см³100г, різко знижується як статична міцність, так і тривала міцність (втомленість).

Причому, для цих областей розчину водню в арматурній сталі характерні в’язкий характер руйнування, в той час як для сильно наводненої арматури (від 5 до 12 см³100г притаманне крихке руйнування по механізму мікровідколу в загартованій (мартенситній чи трооститній структурі).

Аналіз отриманих експериментальних результатів дозволив визначити оптимальний вміст водню в арматурній сталі ( 3-5 см³ 100г), перевищення якого спричинить зниження тріщиностійкості арматури в процесі тривалої експлуатації, особливо в корозійно-агресивних середовищах.

Питання втомленості арматурних сталей на сьогоднішній день, дуже актуальне.

Тріщиноутворення різних типів тонких плит при рівномірно-розподіленому навантаженні

Олег Скорук — 2024-07-02

Тріщиноутворення в різних буді-вельних конструкціях і елементах, а особливо в залізобетонних плитах є одним з критеріїв, що впливає на їх експлуатаційні властивості та дов-говічність споруди в цілому [2, 3].
Причини тріщиноутворення можуть бути рі-зноманітними і розуміння їх виникнення є клю-чем для ефективного запобігання та ремонту, а також х експлуатації.
Ось основні фактори, що впливають на трі-щиноутворення елементів є:
-недостатнє армування;
-високі температурні впливи;
-усадка бетону;
-перевантаження;
-недостатня якість бетону матриці;
-неправильне виконання будівельних робітпри виготовлені елементів.
Дослідження прогинів [3,15,17] і як наслідок утворення тріщин, їх розкриття для конструкцій зокрема плит є актуальним завданням у будівельній інженерії, оскільки дозволяє оцінити їхню експлуатаційну здатність та розробити ефективні методи підвищення їх міцності і тріщиностійкості.
Для оцінки напружено-деформованого стану плит з різним армуванням був проведений комплекс експериментальних досліджень.
Дані дослідження проводилися з метою порі-вняння роботи конструкції плит при різних способах їх армування або взагалі без нього на при-кладі бетонних, залізобетонних чи фібробетонних плит.
Проведені експериментальні дослідження пі-дтвердили ефективність використання сталевих волокон для покращення міцністних характеристик та довговічності залізобетонних плит.
З отриманих даних видно, що дисперсне ар-мування позитивно впливає на напружено-деформований стан плит. Сталеві волокна забезпечують збільшення міцності та зменшення тріщин, тоді як поліпропіленові волокна ефективні в зменшенні тріщиноутворення, але менш ефективні в підвищенні міцності на стиск. Скляні волокна забезпечують проміжні характеристики.
Таким чином, застосування дисперсного ар-мування повино базуватися на конкретних експлуатаційних вимогах та впроваджуватися у масове виробництво. Застосування дисперсного армування дозволить значно покращити експлу-атаційні властивості залізобетонних плит та підвищити їхню довговічність.

Розрахунок будівлі на вплив дії повітряної ударної хвилі прямим динамічним методом з використанням ПК ЛІРА-САПР

Марина Ромашкіна — 2024-07-02

Розрахунок впливу повітряної ударної хвилі на будівлі є надзвичайно важливим для нашої країни, яка перебуває в умовах воєнних дій. Дослідження конструктивної безпеки та живучості несних конструкцій при таких впливах є важливою задачею, особливо для об’єктів критичної інфраструктури. Сценарій вибуху можна змоделювати за допомогою програм які реалізують метод скінченних елементів з можливістю виконання розрахунку прямим динамічним методом. І таким чином оцінити сту-пінь пошкодження будівель та мінімізувати загибель людей.

Стаття присвячена особливостям розрахунку будівель на вплив дії повітряної ударної хвилі методом скінченних елементів із використанням програмного комплексу ЛІРА-FEM (ЛІРА-САПР). Розглянуто типові параметри вибухової хвилі, властивості вибухових навантажень та послідовність розрахунку на вибухові навантаження. Описані основні відмінності вибухових і ударних впливів від звичайних навантажень. Детально розглянуто питання визначення параметрів ударних хвиль та їх впливу на споруди. Описано методи розрахунку конструкцій на вибухові дії.
Проведено попередню оцінку вибухостійкості одноповерхової будівлі з металевим каркасом і стіновим заповненням з листового металу за допомогою ЛІРА-FEM (ЛІРА-САПР). Продемонстровано процес призначення імпульсних навантажень від ударної хвилі на стіни, повернуті до вибуху, бічні стіни, покриття та тильні стіни. Описані особливості використання модуля «Динаміка в часі» в ЛІРА-FEM (ЛІРА-САПР) для вирішення задач динаміки вибухів. Також розглянуто його застосування для перегляду, аналізу результатів, конструювання та документування.
Цей аналіз допомагає в оцінці ризиків при проектуванні захисних структур, розробці проектних рішень та проведенні досліджень у сфері вибухобезпеки.

Особливості визначення розрахункової довжини положистих арок з клеєної деревини

Денис Михайлоський — 2024-07-02

Питання втрати стійкості ароч-них конструкцій є дуже важливим у інженерній практиці та проектуванні. Особливо це питання є ключовимм з точки зору надійності і безпеки та економічних збитків, так як зазвичай констру-кції даного типу використовуються в будівлях з класом наслідків не нижче СС2 [1].
Арки з клеєної деревини є великопро-льотними стиснуто-зігнутими елементами, в яких втрата стійкості відіграє основну роль при визначенні габаритів поперечного перерізу. На відміну від балок – арка має в рази більше спів-відношення між довжиною елемента та його п-перечним перерізом, що в свою чергу підвищує ризик втрати стійкості. Втрата стійкості арки та правильно визначена її розрахункова довжина мають прямий взаємозв'язок. Розрахункова дов-жина визначається як величина, при якій арка може втратити свою стійкість під дією зовнішніх навантажень. Основні аспекти цього взаємо-зв'язку: величина розрахункової довжини арки; механізми втрати стійкості; залежність від мате-ріалу і форми; точність інженерних розрахунків.
Слід зауважити що рекомендації по визна-ченню розрахункової довжини арки містяться виключно в методичній літературі та недіючих нормативних документах, таких як [2,3]. В останньому діючому на сьогодні нормативному документі [4] це питання вирішене шляхом перевірки міцності та стійкості елемента, без обмеження гнучкості. Так як гнучкість елемента залежить від його розрахункової довжини, то питання визначення даного параметра залишається відкритим та покладається безпосередньо на інженера-проєктувальника, а точніше – на його досвід та компетентність. Дане питання є дуже актуальним, враховуючи що незначна по-милка при визначенні розрахункової довжини суттєво впливає на результати перевірки стиснуто-зігнутих елементів.
В результаті проведеної роботи проаналізовано визначення розрахункових дов жин положистих арок з різною формою та типом навантаження за двома методами розрахунку:
аналітичними формулами та методом скінченних елементів за допомогою ПК ЛІРА-САПР [5,6]. На основі розрахунків надано рекомендації по визначенню розрахункових довжин арок з клеєної деревини.