По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 624.014.074.2

Монтажное напряженно-деформированное состояние металлического купольного шарнирно-стержневого покрытия ледового дворца, возведенного с отклонениями

А. Б. Бондарев аспирант, Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
А. М. Югов доктор технических наук, завкафедрой «Технология и организация строительства», Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

Монтажные нагрузки и точность возведения металлических конструкций — актуальная научно-практическая задача на современном этапе науки и строительства. Статья посвящена расчету точности и анализу монтажного напряженно-деформированного состояния металлического купольного шарнирно-стержневого покрытия ледового дворца, возведенного с отклонениями.

Литература:

1. А. с. 47952 Украина. Компьютерная программа «Вычислительный комплекс «Размерный анализ стержневых конструкций» («ВК РАСК») [Текст] / А. Б. Бондарев, А. М. Югов (Украина). — № 48382; заявлено 20.12.2012; опубликовано 20.02.2013. Бюллетень № 1. — 2 с.

2. Алямовский А. А. Solid Works. Компьютерное моделирование в инженерной практике [Текст] / А. А. Алямовский, А. А. Собачкин, Е. В. Одинцов, А. И. Харитонович, Н. Б. Пономарев. — СПб.: БХВ-Петербург, 2005. — 800 с.

3. Белостоцкий А.М. Комплексное конечно-элементное моделирование НДС и устойчивости сетчатой оболочки покрытия большепролетного сооружения с эластомерными опорами [Текст] / А. М. Белостоцкий, А. С. Павлов // International journal for computational civil and structural engineering. — Vol. 10, Issue 3. — М.: АСВ, 2014. — C. 64–70.

4. Бондарев А. Б. Методика расчета точности большепролетных шарнирно-стержневых металлических покрытий [Текст] / А. Б. Бондарев, А. М. Югов // Инженерно-строительный журнал. — 2016. — № 1 (61). — С. 60–73.

5. Бондарев А. Б. Оценка монтажных усилий в металлическом покрытии с учетом сборки [Текст]/А. Б. Бондарев, А. М. Югов // Инженерно-строительный журнал. — 2015. — № 4 (56). — С. 28–37.

6. Буякас В.И. Статически определимые регулируемые структуры и их приложения в технических задачах космической астрономии [Текст]: Дис. д-ра техн. наук / В. И. Буякас. — М.: ФИАН, 2004. — 190 с.

7. Ватин Н.И. Учет погрешностей монтажа при расчете крупнопанельных зданий [Текст] / Н. И. Ватин, В. Д. Кузнецов, Е. С. Недвига // Инженерно-строительный журнал. — 2011. — № 6. — С. 35–40.

8. Гвамичава А. С. Разработка и внедрение конструктивных форм и методов расчета крупногабаритных космических антенных сооружений [Текст]: Автореф. дис. д-ра техн. наук / А. С. Гвамичава. — М.: ЦНИИСК, 1984. — 57 с.

9. Гольденблат И.И. Модели сейсмостойкости сооружений [Текст] / И. И. Гольденблат, Н. А. Николаенко, С. В. Поляков, С. В. Ульянов. — М.: Наука, 1979. — 252 с.

10. Исаев С. В. Методика оценки линейной модели пространственной размерной цепи для обеспечения взаимозаменяемости объектов производства при сборке [Текст]: Дис. канд. техн. наук / С. В. Исаев. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2007. — 204 с.

11. Колесников Г.Н. Статический расчет и формообразование несущих каркасов сетчатых оболочек [Текст]: Автореф. дис. канд. техн. наук / Г. Н. Колесников. — Ростов-на-Дону: РГСУ, 1982. — 21 с.

12. Конин Д.В. Напряженно-деформированное состояние колонн высотных зданий с металлическим каркасом с учетом неточностей монтажа [Текст]: Автореф. дис. канд. техн. наук / Д. В. Конин. — М.: ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко, 2011. — 24 с.

13. Корчак М.Д. Влияние геометрических несовершенств на несущую способность легких металлических конструкций [Текст]: Автореф. дис. д-ра техн. наук / М. Д. Корчак. — М.: Электросталь, 1993. — 39 с.

14. Лебедь Е. В. Анализ искажений геометрической формы при сборке составных металлических конструкций [Текст] / Е. В. Лебедь, О. В. Шебалина // Промышленное строительство. — 1992. — № 5. — С. 23–24.

15. Лебедь Е. В. Анализ начальных усилий секториально-сетчатого купола при полносборной установке в сравнении со звездчатым куполом [Текст] / Е. В. Лебедь, В. А. Етеревский // Вестник РУДН. Серия: Инженерные исследования. — 2012. — № 4. — С. 91–98.

16. Лебедь Е. В. Влияние монтажных расчетных схем ребер двухпоясного металлического купола на начальные усилия при устранении погрешностей [Текст] / Е. В. Лебедь, А. А. Григорян // Вестник МГСУ. — 2015. — № 8. — С. 66–79.

17. Лебедь Е. В. Исследование начальных усилий в двухпоясном металлическом куполе при устранении кольцевых погрешностей монтажа [Текст] / Е. В. Лебедь, А. А. Григорян // Вестник МГСУ. — 2016. — № 4. — С. 36–51.

18. Лебедь Е. В. Компьютерное моделирование точности возведения двухпоясных металлических куполов [Текст] / Е. В. Лебедь // Промышленное и гражданское строительство. — 2013. — № 12. — С. 89–92.

19. Лебедь Е. В. Начальные усилия в двухпоясных металлических куполах из-за погрешностей изготовления и монтажа их конструкций [Текст] / Е. В. Лебедь, А. А. Григорян // Вестник МГСУ. — 2015. — № 4. — С. 69–79.

20. Лебедь Е. В. Начальные усилия в стержнях односетчатого купола из-за несовершенства его формы при полносборной установке [Текст] / Е. В. Лебедь, В. А. Етеревский // Вестник МГСУ. — 2011. — Т. 2, № 2. — С. 137–144.

21. Лебедь Е. В. Прогнозирование погрешностей возведения большепролетных металлических куполов на основе геометрического моделирования их монтажа [Текст]: Дис. канд. техн. наук / Е. В. Лебедь. — М.: ЦНИИПСК им. Мельникова, 1988. — 171 с.

22. Павлов А. С. Численное моделирование нелинейных процессов разрушения конструкций большепролетных сооружений [Текст]: Автореф. дис. канд. техн. наук / А. С. Павлов. — М.: МГСУ, 2011. — 24 с.

23. Пат. № 79680 Украина. МПК Е04 В 1/32; Е04 В 1 / 58. Способ монтажа большепролетных стержневых металлических покрытий [Текст] / А. Б. Бондарев, А. М. Югов; заявитель и патентообладатель А. Б. Бондарев, А. М. Югов. № u 2012 13187; заявл. 19.11.2012; опубл. 25.04.2013. Бюл. № 1. 5 с.

24. Gaul L., Albrecht H., Wirnitzer J. Semi-active friction damping of large space truss structures Shock and Vibration. 2004. Vol. 11. Pр. 173–186.

25. Kaveh A., Nouri M. Weighted graph products for confi guration processing of planar and space structures International Journal of Space Structures. 2009. Vol. 24. № 1. Рр. 13–26.

26. Kim H. M., Bartkowicz T. J. Damage detection and health monitoring of large space structures Proceedings of the 34th AIAA SDM Conference. La Jolla, California, April, 1993. Pр. 3527–3533.

27. Kohtaro Matsumoto, Sachiko Wakabayashi, Masahiro Noumi, Tetsuji Yoshida, Hiroshi Ueno, Yutaro Fukase. Space Truss Handling Experiment on ETS-VII Automation and Robotics in Construction XVI. UC3M. 1999. Рр. 225–230.

28. Ömer Keleşoğlu, Mehmet Ülker. Fuzzy optimization of geometrical nonlinear space truss design Turkish Journal of Engineering and Environmental Sciences 2005. Vol. 80, № 5. Р. 321–329.

29. Preumont A. Vibration control of active structures an introduction 2-nd Edition. New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers, 2002. 385 p.

30. Tokunbo Ogunfunmi. Adaptive Nonlinear System Identification. The Volterra and Wiener Model Approaches. USA: Springer Science+Business Media, LLC, 2007. 229 р.

При возведении большепролетных покрытий, как и многих других многоэлементных систем, неизбежно возникают и накапливаются отклонения. Возникновение и накопление отклонений в металлических конструкциях приводит к изменению их монтажного и эксплуатационного напряженно-деформированного состояния (НДС). Изменение НДС при наличии отклонений, как правило, снижает несущую способность, живучесть и собираемость покрытия.

Результаты исследований многих авторов, посвященных отклонениям, свидетельствуют, что отклонения действительно снижают несущую способность металлических конструкций. Множество работ посвящено изучению влияния погнутости стержней на НДС стержневых металлоконструкций, к примеру, работа М. Д. Корчака [13]. Во многих работах, посвященных несовершенствам металлоконструкций, исследовалось влияние отклонения длины стержней от проектных размеров на состояние конструкций — работы Г. Н. Колесникова [11], Е. В. Лебедя и его учеников [14–21], А. М. Белостоцкого, А. С. Павлова [3; 22].

Исследованием отклонений в многоэтажных зданиях занимались Н. И. Ватин [7], Д. В. Конин [12]. В работах отмечено, что отклонения приводят к снижению несущей способности стержневых конструкций. На кафедре технологии ракетно-космического машиностроения Л. А. Кашуба, В. А. Тарасов, С. В. Исаев занимаются вопросами отклонений формы элементов радиотелескопов, оболочек ракет [10], в результате, например, С. В. Исаев разработал методику расчета пространственной размерной цепи. Расчет точности с использованием современных программных комплексов — с помощью Solid Works рассмотрен А. А. Алямовским [2].

Многие ученые предлагают для борьбы с отклонениями создавать управляемые конструкции — работы В. И. Буякаса, А. С. Гвамичавы [6; 8]. Примеры систем управления поведением строительных конструкций есть в сейсмостойком строительстве [9], в целом такие системы могут быть примером управления отклонениями в металлических конструкциях. L. Gaul [24], A. Kaveh [25], H. M. Kim [26], Kohtaro Matsumoto [27], Ömer Keleşoğlu [28], A. Preumont [29], Tokunbo Ogunfunmi [30] предлагают для борьбы с отклонениями создавать конструкции semi-active — конструкции «полуактивного управления».

Для Цитирования:
А. Б. Бондарев, А. М. Югов, Монтажное напряженно-деформированное состояние металлического купольного шарнирно-стержневого покрытия ледового дворца, возведенного с отклонениями. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2022;1.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: