Cтатический расчет несущей способности двухпоясной мембранно-стержневой системы с учетом воздухоопорного эффекта с применением численной процедуры Эйлера-Коши
https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-4-159-170
Аннотация
Цель. Целью данного исследования является создание легкого, достаточно жесткого несущего покрытия, которое можно усиливать воздухоопорным эффектом при перегрузках во время форс-мажорных обстоятельств. Данные сооружения можно смонтировать в очень короткое время, как в условиях боевых действий, так и при стихийных бедствиях.
Метод. Исследование выполнено в программном комплексе «Программа расчета мембраннопневматических сооружений шаговым методом с применением численной процедуры Эйлера – Коши» по методике статического расчета мембранно-пневматических систем с учетом нелинейных факторов.
Результат. Разработана методика расчета воздухоопорных двухпоясных мембранно-стержневых систем покрытий больших пролетов итерационным методом приращений параметров с применением на итерации МКЭ и численной процедуры Эйлера-Коши третьего порядка точности. Произведено технико-экономическое сравнение нелинейных линзообразных мембранно-пневматических систем двух типов при действии расчетных снеговых нагрузок.
Вывод. В практике проектирования эффект усиления покрытия за счет воздухоопорного эффекта ориентировочно можно принимать равным трем. Применение воздухоопорного эффекта позволяет сэкономить значительные средства, иногда достигающие до 25% процентов от сметной стоимости сооружения за счет применения элементов конструкций меньшего сечения.
Об авторах
А. Ю. Ким
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Россия
Россия
Ким Алексей Юрьевич, доктор технических наук, профессор, кафедра строительных материалов, конструкций и технологий
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
М. Ф. Амоян
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Россия
Россия
Миша Фрикович Амоян, аспирант, кафедра строительных материалов, конструкций и технологий
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
В. Е. Хапилин
Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.
Россия
Россия
Виктор Евгеньевич Хапилин, аспирант, кафедра строительных материалов, конструкций и технологий
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Список литературы
1. Бате К. Численные методы анализа и метод конечных элементо /К. Бате, Е. Вилсон. М.: Стройиздат, 1982. 447с.
2. Галлагер Р. Метод конечных элементов. Основы / Р. Галлагер. – М.: МИР, 1984. – 428 с.
3. Ким А.Ю. Итерационный метод приращений параметров в теории расчета нелинейных мембранно-пневматических систем с учетом упругой работы воздуха / А. Ю. Ким; М-во образования и науки Рос. Федерации, Сарат. гос. техн. унт. - Саратов : Сарат. гос. техн. ун-т, 2005. 186с.
4. Овчинников И.Г. О задачах оптимального проектирования конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред [Текст] // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1988. № 9. С. 17 – 22.
5. Петров, В.В. Расчёт элементов конструкций, взаимодействующих с агрессивной средой [Текст] / В.В. Петров, И.Г. Овчинников, Ю.М. Шихов. – Саратов: Сарат. ун-т, 1987. – 288 с.
6. Погонин А.О. Принципы формирования автономных жилых зданий в экстремальных условиях природного характера: Автореф. дис. … канд. арх. – Москва, 2010. – 30 с.
7. Поросенкова К.В., Пучков М.В. Проектирование нового города в экстремальных условиях крайнего севера // Архитектон: известия вузов, приложение к № 34, 2011 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа
8. Райзер В.Д. Вероятностные методы в анализе надежности и живучести сооружений / В.Д. Райзер. – Москва: Издательство АСВ, 2018. – 396 с.
9. Теличенко В.И., Терентьев О.М., Лапидус А.А. Технология возведения зданий и сооружений для студ. строит. спец. – М.: Высш. шк., 2006. – 446 с
10. Уткин В.С. Расчет несущей способности буронабивных висячих свай и подбор длины сваи по коэффициенту запаса // Транспортные сооружения, 2017 №2, https://t-s.today/PDF/02TS217.pdf (доступ свободный)
11. Ermolov V.V., Bird W.W., Bubner, W. (1983). Pneumatic Building Structures. Moscow: Stroyizdat, 439 p.
12. Voznsenskiy S.B., Ermolov V.V. (1975). Design of Pneumatic Structures in the USSR and Abroad. Moscow: TzINIS Gosstroya USSR.
13. Geiger David (1975). Low-profile air structures in the USA. Building Research and Practice, March-April, p. 80-87.
14. Krivoshapko, S.N., Galishnikova, V.V. (2015). Architectural-and-Building Structures: Text Book, Moscow: Izd-vo “URAIT”, 476 p.
15. Travush V.I. Contemporary Digital Technologies in Construction Part 1: About Mathematical (Numerical) Modelling / V.I. Travush, A.M. Belostosky, P.A. Akimov. – DOI 10.1088/1757-899X/456/1/012029 // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2018. – T 456.
16. Дзагов А.М., Сидорчук В.Ф. Геотехнические аспекты устройства и работы под нагрузкой буронабивных свай в просадочных грунтах // Геотехника, 2012. – N 6.– С. 4-21.
17. Иванова Т.В., Альберт И.У., Кауфман Б.Д., Шульман С.Г. Несущая способность висячих свай по критерию прочности материала сваи или грунта // Инженерно-строительный журнал, 2016 – No7 (67). – С. 3-12.
18. Мангушев Р.А., Готман А.Л., Знаменский В.В. И др. Сваи и свайные фундаменты: конструкции, проектирование, технологии / М.: АСВ, 2015. – 314 с.
19. Метелюк Н.С., Шишко Г.Ф., Соловьев А.Б. и др. Сваи и свайные фундаменты. Изд-во К.: Будивельник, 1977. 256 с.
20. Интернет портал: «Экоустойчивая архитектура: большепролѐтные светопрозрачные здания и сооружения». Режим доступа: http://blog.dp.ru/post/4699/
Рецензия
Для цитирования:
Ким А.Ю., Амоян М.Ф., Хапилин В.Е. Cтатический расчет несущей способности двухпоясной мембранно-стержневой системы с учетом воздухоопорного эффекта с применением численной процедуры Эйлера-Коши. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2021;48(4):159-170. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-4-159-170
For citation:
Kim A.Yu., Amoyan M.F., Khapilin V.E. Static calculation of the bearing capacity of a two-pole membrane-rod system taking into account the air-bearing effect using the numerical Euler-Cauchy procedure. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2021;48(4):159-170. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2021-48-4-159-170
Просмотров: 229
Послать статью по эл. почте 
