Сабитов Л.С.

Кандидат технических наук, доцент, Казанский (Приволжский) Федеральный университет, Россия

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ЗАКОНЫ КОМПОЗИЦИИ (ИСКУССТВЕННОЙ И ПРИРОДНОЙ ФОРМЫ) НА ПРИМЕРЕ БАШНИ В.Г. ШУХОВА

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-5-29-41
Аннотация
Авторы статьи транслируют информацию об изучении композиционной деятельности инженеров Советской России в русле архитектурного течения «конструктивизм». Изучение, анализ и фиксация в графических изображениях шедевров объемно – пространственной композиции в истории инженерной, научной мысли рассматривается авторами, как вычленение из искусственно созданного объекта – организма универсальных законов и средств. Авторы считают, что изучение, анализ и фиксация в схематическом графическом материале высоко-классных образцов науки, техники, инженерии позволяет развивать композиционное мышле-ние, вкус и учит понимать ход и истоки композиционной мысли в дизайне. Изучение формаль-ной (композиционной) сферы Наследия классиков современности и прошлых эпох позволяет выстраивать путь авторской работы над проектом, избегая ошибок и разочарований.
PDF

РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ СБОРНЫХ ПОДКРАНОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ВЫНОСЛИВОСТЬ

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-4-39-49
Аннотация
Цель работы состоит в анализе результатов испытаний сборных подкрановых балок на выносливость при циклических испытаниях на специально разработанном стенде. Приводится методика проведения таких испытаний. Указывается на недопустимость эксплуатации стальных подкрановых конструкций с трещинами и важность исследований направленных на повышения выносливости и долговечности подкрановых балок. Доказывается необходимость разработки новых подкрановых балок (различных профилей) для повышения срока безаварийной эксплуатации промышленных зданий (использующие мостовые грузоподъёмные механизмы с тяжелым режимом работы) до 25 лет. Доказывается, что разработанная сборная подкрановая балка обладает повышенными (в сравнении со стандартными) характеристики.
PDF

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ СБОРНО-РАЗБОРНОГО ФУНДАМЕНТА ПОД БАШЕННЫЕ СООРУЖЕНИЯ

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-3-17-26
Аннотация
В статье предложен новый тип модульного сборно-разборного железобетонного фундамента под конструкции сооружений башенного типа. Приведено численное моделирование и конструктивные особенности изготовления и монтажа фундамента, реализованного по патенту 2633604 «Сборно-разборный фундамент под опору» под реальную башню высотой 30 метров и мощностью ветроэлектрической установки 150 кВ. Снижение материалоемкости достигается за счёт образования полости в каждом типовом модуле и заполнения её грунтом или любым инертным материалом. Результат предлагаемого решения заключается в повышении несущей способности фундамента в целом, увеличении прочности и жесткости его основных соединений, а также упрощении монтажа в сопоставлении с традиционными подходами к конструированию. Причем модули фундамента, где возникают максимальные напряжения могут быть изготовлены из фибробетона.
PDF

КОЭФФИЦИЕНТ НАДЕЖНОСТИ ПО МАТЕРИАЛУ ДЛЯ ФИБРОБЕТОНА

https://doi.org/10.58224/2618-7183-2022-5-2-51-58
Аннотация
Один из основных параметров метода расчёта строительных конструкций из бетона и фибробетона по предельным состояниям является коэффициент надежности по материалу, который характеризует неоднородность физико-механических свойств материала. В отечественных и зарубежных нормах он принимает постоянное значение 1,3 (получаемое на основе прямых испытаний), либо 1,5 (получаемое на основе косвенных испытаний и применения градуированных зависимостей). Бетонной матрицей для формирования структуры фибробетонов чаще всего служит мелкозернистый бетон с специальными добавками, обладающий большей однородностью в сравнении с тяжёлым бетоном, что не может не сказываться на надежности рассматриваемого композитного материала в целом: коэффициенты запаса для фибробетона должны быть ниже, чем для обычного бетона, что пока не нашло своего отражения в современных нормах по проектированию. Отталкиваясь от интервальных оценок среднего значения прочности предложен новый подход к определению коэффициента надежности по материалу, дифференцированно по 1-й и 2-й группам предельных состояний. Результаты расчётов по предложенным формулам для ранее проведённых испытаний образов стале- и стекло- фибробетона позволили сделать вывод: введение фибры в бетонную матрицу предложенного эффективного композиционного состава повышает однородность прочностных свойств материала, что ведет к повышению надежности его применения в строительных конструкциях, снижению значения коэффициента надежности (запаса) по материалу до 1,164…1,235 для центрального осевого сжатия и до 1,172…1,272 – для центрального осевого растяжения. Полученные фактические коэффициенты в прочностных расчётах позволят вскрыть дополненные резервы несущей способности конструкций из данного материала до 22,4%.
PDF

РАСЧЕТ ВЫСОТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ СЕЙСМИЧЕСКОМ ВОЗДЕЙСТВИИ УРОВНЯ «КОНТРОЛЬНОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ» НЕЛИНЕЙНЫМ СТАТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ НА ПРИМЕРЕ АДЫГЕЙСКОЙ ВЭС

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2020-3-1-14-20
Аннотация
Целью работы является апробация мультимодального нелинейного статического метода при сейсмическом воздействии уровня «Контрольное землетрясение» для высотных сооружений на примере ветроэлектрической установки (ВЭУ) мощностью 1,5-2,0 МВт Адыгейской ВЭС с помощью компьютерного моделирования в ПК Лира 10.10. Дополнительно выполнена верификация полученных результатов в ПК «Ansys». Основным несущим элементом ВУЭ является башня – труба со слабой конусностью, материалом которой является высокопрочная сталь С355. Оценка сейсмостойкости сооружения выполнена в физически и геометрически нелинейных постановках. При этом для стали была использована теория прочности Вон-Мизеса. Сравнение результатов расчёта доказывает эффективность мультимодального нелинейного статического метода. Рассматриваемый метод имеет ряд преимуществ: толерантность к исходным данным в части численного описания сейсмического воздействия, меньшая машиноемкость расчета в сравнении с прямым динамическим методом, возможность полной автоматизации процесса расчета.
PDF

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОДУЛЬНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ФУНДАМЕНТА ПОД ВЫСОТНОЕ СООРУЖЕНИЕ РАЗЛИЧНОГО ТИПА

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-6-5-11
Аннотация
В работе предложен новый тип модульного сборно-разборного железобетонного фундамента под стальную опору для различного типа сооружений: линий электропередач, ветроэлектрических установок, рекламных щитов, светофоров и т.п. Фундамент имеет в плане форму креста-молота и состоит из отдельных модулей, изготовляемых на заводе и соединяемых между собой бетонными шпонками и стяжными болтами на строительной площадке. При этом такой технологический подход позволяет получать более стабильные (однородные) прочностные и деформационные свойства как отдельного модуля, так и собранного фундамента в целом. Снижение материалоемкости достигается за счёт образования полости в каждом типовом модуле и заполнения её местным инертным материалом (грунтом). Центральный модуль имеет анкерное устройство для стыкования с опорой по типу фланцевого соединения. Это устройство наряду с применением обычных анкерных болтов предполагает заливку центрального модуля безусадочным быстротвердеющим сталефибробетоном. Таким образом, положительный результат предлагаемого решения заключается в повышении несущей способности фундамента в целом, увеличении прочности и жесткости его основных соединений, а также упрощении монтажа в сопоставлении с традиционными подходами к конструированию. Сравнительный расчёт фундаментов предлагаемого и типового известного решений показал эффективность первого не менее, чем на 17,2%.
PDF

НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ «КОМБИНИРОВАННАЯ БАШНЯ – ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЙ ФУНДАМЕНТ – ГРУНТ ОСНОВАНИЯ» ВЫСОТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

https://doi.org/10.34031/2618-7183-2019-2-6-29-37
Аннотация
Целью работы ставилось оценить эффективность работы системы «комбинированная башня – железобетонный фундамент – грунт основания» для высотных сооружений на примере ветроэлектрической установки (ВЭУ) мощностью 1,5-2,0 МВт с помощью компьютерного моделирования в ПК «Ansys». При этом под комбинированной башней в статье понимается высотное сооружение, состоящее из двух частей: нижней – трубобетонной, верхней – в виде тонкостенного стержня-оболочки замкнутого профиля. В обоих случаях в качестве оболочки выступает труба со слабой конусностью. В качестве аналога принята ВЭУ, рассмотренная в иностранной литературе: радиус ротора – R=41 м, высота до оси ветроколеса – zhub=80 м. Оболочка изготовлена из высокопрочной стали С355 и в отличии от аналога в данной работе полость нижней части башни на высоту 20 м была заполнена бетоном класса В60. При моделировании учитывались пространственная работа элементов конструктивной системы и физическая нелинейность материалов, из которых они изготовлены. При этом для стали была использована теория прочности Мизеса, для бетона – Вильямса-Варнаке, для грунта основания – Друккера-Прагера. Сравнение результатов расчёта с аналогом показало, что разрушающая нагрузка башни увеличилась на 37% за счёт заполнения нижней её части бетоном, что говорит об эффективности предлагаемого решения. При этом разрушение башни с бетонным ядром и без него произошло от потери местной устойчивости стальной оболочки на уровне стыка башни с фундаментом (с сжатой зоне).
PDF