vdgtuВестник Дагестанского государственного технического университета. Технические наукиHerald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences2073-61852542-095XDaghestan State Technical University10.21822/2073-6185-2020-47-2-153-165vdgtu-817Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВО И АРХИТЕКТУРАBUILDING AND ARCHITECTUREМетодологические аспекты теоретического исследования напряженно-деформированного состояния панельно-рамных вертикальных несущих системMethodological aspects of research into the stress-strain state of panel-frame vertical load-bearing systemsМагомедовМ. Г.MagomedovM. G.

Магомедов Магомед Гаджиевич - кандидат технических наук, доцент, кафедра «Сейсмостойкое строительство».

367051, Махачкала, ул. Д. Атаева, 5.

Magomed G. Magomedov - Cand. Sc.(Technical), Assoc.Prof., Department of Earthquake Resistant Construction.

5 D. Ataev St., Makhachkala 367051.

aabduldzhafar@mail.ruАкаевА. И.AkaevA. I.

Акаев Абудулджафар Имамусейнович - кандидат технических наук, доцент, кафедра «Сейсмостойкое строительство»; декан инженерного факультета.

367051, Махачкала, ул. Д. Атаева, 5.

Abduljafar I. Akaev - Cand. Sc.(Technical), Assoc. Prof., Department of Earthquake Resistant Construction; Dean of the Faculty of Engineering.

5 D. Ataev St., Makhachkala 367051.

aabduldzhafar@mail.ruПайзулаевМ. М.PayzulaevM. M.

Пайзулаев Магомед Муртазалиевич - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Сопротивление материалов, теоретическая и строительная механика».

367026, Махачкала, пр. И. Шамиля, 70.

Magomed M. Payzulaev - Cand. Sc.(Technical), Assoc. Prof., Head of the department "Resistance of materials, theoretical and structural mechanics".

70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367026.

smdstu@mail.ruАйламматоваД. A.AilammatovaD. A.

Айламматова Дагмара Айламматовна - старший преподаватель, кафедра «Сейсмостойкое строительство».

367051, Махачкала, ул. Д. Атаева, 5.

Dagmara A. Ailammatova - Senior Lecturer, Department of Earthquake Resistant Construction.

5 D. Ataev St., Makhachkala 367051.

osstikk@mail.ruДагестанский государственный университет народного хозяйстваРоссияDaghestan State University of National EconomyRussian FederationДагестанский государственный технический университетРоссияDaghestan State Technical UniversityRussian Federation202008082020472153165Copyright © Магомедов М.Г., Акаев А.И., Пайзулаев М.М., Айламматова Д.A., 20202020Магомедов М.Г., Акаев А.И., Пайзулаев М.М., Айламматова Д.A.Magomedov M.G., Akaev A.I., Payzulaev M.M., Ailammatova D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.dgtu.ru/jour/article/view/817

Цель. Целью данной статьи является анализ возможностей, предоставляемых исследователям различными расчетными методами (в первую очередь - численными) для теоретического исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) сложных многопроёмных вертикальных несущих систем. Метод. Раскрыта принципиальная сущность метода конечных разностей (сеток) и метода конечных элементов, описаны их преимущества и недостатки при решении плоской задачи теории упругости, в частности - при расчете НДС панельно-рамных конструкций, объединенных в единую вертикальную многосвязную систему. Результат. Изложенные в статье материалы позволяют оптимизировать методику теоретического анализа НДС сложных многосвязных систем с учетом имеющихся в наличии средств вычислительной техники и лицензионных пакетов программ автоматизированного расчета строительных конструкций. Вывод. Проведенный авторами анализ показывает, что при наличии достаточно мощных ЭВМ наиболее универсальным и эффективным является метод конечных элементов, с использованием которого составлено большое число программных пакетов, позволяющих исследовать НДС любых конструкций, сложных по своей форме, топологии, характеру нагружения и т.п.

Aim. To analyse the possibilities of various computational methods (primarily numerical) in terms of investigating the stress-strain state of complex multi-dimensional vertical loadbearing systems. Methods. The fundamental essence of the finite-difference method (grids) and the finite element method is revealed, their advantages and disadvantages are described in terms of solving the plane problem of elasticity theory, in particular, in calculating the stress-strain state of panelframe structures united in a single vertical multi-connected system. Results. The obtained results can be used to optimize the methodology of theoretical stress-strain state analysis of complex multiconnected systems, taking into account available computer equipment and licensed software packages for automated calculation of building structures. Conclusion. The conducted analysis shows that, provided there is a sufficiently powerful computer, the finite element method is the most versatile and effective method. This method was the basis of a large number of software packages permitting analysis of the stress-strain state of any designs characterized by the complexity of form, topology, load, etc.

плоская задача теории упругостиметод сетокметод конечных элементовмногосвязные панельно-рамные системырамная аналогиябигармоническое уравнениеразностные аналогинапряженно-деформированное состояниеplane problem of elasticity theorygrid methodfinite element methodmulticonnected panel-frame systemsframe analogybiharmonic equationdifference analogsstress-strain stateReferencesМагомедов М.Г., Пайзулаев М.М. Использование метода конечных элементов для теоретического моделирования плоских бетонных систем // Научное обозрение. - Москва, 2015. №1, С. 77-81.Magomedov M.G., Payzulayev M.M. Ispol'zovaniye metoda konechnykh elementov dlya teoreticheskogo modelirovaniya ploskikh betonnykh sistem // Nauchnoye obozreniye. - Moskva, 2015. №1, S. 77-81. [Magomedov M. G., Paizulaev M. M. Using the finite element method for theoretical modeling of flat concrete systems / / Scientific review. - Moscow, 2015. No. 1, рр. 77-81. (In Russ)]Варвак П.М. Развитие и приложение метода сеток к расчету пластинок: некоторые задачи прикладной теории упругости в конечных разностях / Часть I. Изд. АН УССР, Ин-т строительной механики. -Киев, 1949. 136 с.Varvak P.M. Razvitiye i prilozheniye metoda setok k raschetu plastinok: nekotoryye zadachi prikladnoy teorii uprugosti v konechnykh raznostyakh / Chast' I. Izd. AN USSR, In-t stroitel'noy mekhaniki. -Kiyev, 1949.-136 s. [Varvak P. M. Development and application of the grid method to the calculation of plates: some problems of the applied theory of elasticity in finite differences / Part I. Ed. As of the Ukrainian SSR, In-t of construction mechanics. - Kiev, 1949. 136 p. (In Russ)]Варвак П.М. Развитие и приложение метода сеток к расчету пластинок: некоторые задачи прикладной теории упругости в конечных разностях / Часть II. Изд. АН УССР, Ин-т строительной механики. -Киев, 1953. 115 с.Varvak P.M. Razvitiye i prilozheniye metoda setok k raschetu plastinok: nekotoryye zadachi pri-kladnoy teorii uprugosti v konechnykh raznostyakh / Chast' II. Izd. AN USSR, In-t stroitel'noy mekhaniki. -Kiyev, 1953.-115 s. [Varvak P. M. Development and application of the grid method to the calculation of plates: some problems of the applied theory of elasticity in finite differences / Part II. Ed. As of the Ukrainian SSR, In-t of construction mechanics. Kiev, 1953. 115 p. (In Russ)]Длугач М.И. Метод сеток в смешанной плоской задаче теории упругости / Изд. АН УССР, Ин-т механики. - Киев: Наукова думка, 1964. 260 с.Dlugach M. I. mesh Method in a mixed plane problem of elasticity theory / Ed. An of the USSR, in-t mechanics. -Kiev: Naukova Dumka, 1964. 260 p.Магомедов М.Г. Напряженное состояние и прочность балок-стенок в каркасно-панельных зданиях. Канд. дисс. М.: 1972. 161 с.Magomedov M.G. Napryazhennoye sostoyaniye i prochnost' balok-stenok v karkasno-panel'nykh zdaniyakh. Kand. diss. - M.: 1972. - 161 s. [Magomedov M. G. Stress state and strength of beams-walls in frame-panel buildings. Cand. Diss. - Moscow: 1972. 161 p. (In Russ)]Клаф Р.У. Метод конечного элемента в решении плоской задачи теории упругости // Расчет строительных конструкций с применением электронных машин, М.: 1967 (пер. с англ. под ред. А.Ф. Смирнова).Clough R. U. finite element Method in solving the plane problem of elasticity theory / / Calculation of building structures using electronic machines, M.: 1967 (TRANS. from English. edited by A. F. Smirnov).Курант Р., Гильберт Д. Методы математической физики. В 2 т. Пер. с нем. Т.1. Изд.3, исп. 1951. 476 с.Courant R., Hilbert D. Methods of mathematical physics. In 2 vols. Vol. 1. Ed.3, Spanish 1951. 476 P.Turner, M. I., Clough, R. W., Martin, H. C., and Topp, L. T., "Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures," Journal of the Aerospace Sciences, Vol. 25, No. 9, 1956, pp. 805-823.Turner, M. I., Clough, R. W., Martin, H. C., and Topp, L. T., " Stiffness and Deflection Analysis of Complex Structures," Journal of the Aerospace Sciences, Vol. 25, No. 9, 1956, pp. 805-823.Магомедов М.Г., Акаев А. И., Мирзоева А. Р. О вариационной сущности метода конечных элементов / Строительство: проблемы и перспективы: сборник статей по материалам II международной научно-практической конференции. - Махачкала: АЛЕФ (ИП Овчинников М.А.), 2016. С. 56-64.Magomedov M.G., Akayev A. I., Mirzoyeva A. R. O variatsionnoy sushchnosti metoda konechnykh ele-mentov / Stroitel'stvo: problemy i perspektivy: sbornik statey po materialam II mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. - Makhachkala: ALEF (IP Ovchinnikov M.A.), 2016. - S. 56-64. [Magomedov M. G., Akaev A. I., Mirzoeva A. R. on the variational essence of the finite element method / Construction: problems and prospects: collection of articles based on the materials of the II international scientific and practical conference. - Makhachkala: ALEF (IP Ovchinnikov MA), 2016. рр. 56-64. (In Russ)]Аргирис Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц. М.: Стройиздат, 1968. -241 с. (пер. с англ. под ред. А.Ф. Смирнова).Argiris Dzh. Sovremennyye dostizheniya v metodakh rascheta konstruktsiy s primeneniyem matrits. M.: Stroyizdat, 1968. -241 s. (per. s angl. pod red. A.F. Smirnova). [Argyris George. Recent advances in methods of analysis of structures using matrices. Moscow: Stroizdat, 1968. -241 S. (translated from English. edited by A. F. Smirnov). (In Russ)]Аргирис Дж. Энергетические теоремы и расчет конструкций. / Современные методы расчета сложных статически неопределимых систем: сборник статей. Ленинград: Судпромгиз, 1961. 876 с. (Пер. с англ. Л. И. Филиной).Argiris Dzh. Energeticheskiye teoremy i raschet konstruktsiy. / Sovremennyye metody rascheta slozhnykh staticheski neopredelimykh sistem: sbornik statey. Leningrad: Sudpromgiz, 1961. -876 s. (Per. s angl. L. I. Filinoy). [Argyris George. Energy theorems and design calculations. / Modern methods for calculating complex statically indeterminate systems: a collection of articles. Leningrad: Sudpromgiz, 1961. -876 p. (Per.with English. L. I. Filina). (In Russ)]

The authors declare that there are no conflicts of interest present.