Будівельні конструкції теорія і практика

Постійне посилання на фондhttps://repositary.knuba.edu.ua/handle/987654321/63

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 17 з 17

Structural Analysis and 3D Timber Spatial Structure Modeling
(КНУБА, 2021) Budko, Тatiana; Lavrinenko, Lyudmila
The analysis of the structural form of the multivolume dome structure using loadbearing wooden arches is performed. The complexity of the volumes and their connecting lines, as well as the requirement to conduct a nonlinear analysis of longspan wooden elements at the request of Eurocode 5 make the information model necessary. It is noted that the design using this technology is developing in the direction of taking into account all stages of the structure life cycle. Information modeling of wooden structures in the world is the most prepared for the use of BIMtechnologies. This is due to the sophisticated digital technologies for the production of modern wooden structures elements. An information model was formed for designing according to the regulations of Ukraine. The Information Model was created in the SAPFIR software package for further possibility of importing the model into the LIRACAD software package. The necessary auxiliary steps were used to build the model. The loads on the curved surface were calculated in the PC Espri. For further development of the nodes, 3Dmodeling was used with the transfer of the information model into the PC Tekla Structures as a specialized environment for the constructive section of the project. The presented analysis of the complex dome structure using wooden arches summarizes the approaches to the development of unique forms of structures using wood. The use of information models has significantly increased the complexity of architectural design and structural model taking into account the nonlinear effects of wood. The possibility of integrating these tools for fur. Проведено аналіз конструктивної форми мультиоб'ємної купольної будівлі з використанням несучих дерев'яних конструкцій. Складність об'ємів та їх сполучних ліній, а також вимога провести нелінійний аналіз дерев'яних елементів великого прольоту за рекомендаціями Єврокоду 5, роблять інформаційну модель необхідною. Відмічено, що інформаційне моделювання дерев'яних конструкцій у світі є найбільш підготовленим до використання BIM-технологій, що пов’язано з високою фабричною готовністю та складними цифровими технологіями виробництва сучасних елементів дерев’яних конструкцій масового виготовлення. При розробці проекту для українських умов та у відповідності з чинними нормами проектування була сформульована інформаційна модель в САПФІР ПК з подальшою можливістю імпорту моделі в ПК ЛІРА-САПР. Для побудови моделі були використані необхідні допоміжні кроки. Навантаження на криволінійну поверхню розраховані в ПК Espri. Для подальшої розробки вузлів було використано 3D-моделювання з передачею інформаційної моделі на ПК Tekla Structures як спеціалізованого середовища для конструктивного розділу проекту. Представлений аналіз складної купольної конструкції з використанням дерев'яних арок узагальнює підходи до розробки унікальних форм конструкцій з використанням дерева. Використання інформаційних моделей дозволило реалізувати складне архітектурно- планувальне рішення та суттєво збільшити складність конструктивної моделі з урахуванням нелінійних ефектів деревини. Результати проекту вказують на можливість активної інтеграції інформаційних моделей дерев'яних конструкцій у проектування програмного середовища BIM.
Аналіз існуючих методик розрахунку панелей з перехресно-клеєної деревини за другим граничним станом
(КНУБА, 2019) Михайловський, Д. В.; Комар, Д.
Зведення висотних будівель з па- нелей із перехресно-клеєної деревини набуває все більшого розповсюдження в усьому світ. Об’єми виготовлення панелей з перехресно- клеєної деревини за останні десять років зросли більше ніж в двічі. Однак, враховуючи досить малий, в порівнянні з іншими традиційними конструкційними матеріалами, досвід застосування цих панелей, методика їх розрахунку потребує подальшого розвитку і удосконалення. У вітчизняних нормах проектування як і у навчально-методичній літературі не міститься жодних даних щодо особливостей розрахунку панелей з перехресно-клеєної деревини. В цій статті розглянуто наявні в світовій практиці методики розрахунку панелей з перехресно-клеєної деревини. Проведено чисельні дослідження і аналіз наявних методик для трьох, п’яти та семи шарових панелей різних прольотів під дією рівномірно розподіленого навантаження різної інтенсивності. За результатом проведеного аналізу наявних в світовій практиці методик розрахунку пане- лей з перехресно-клеєної деревини за другим граничним станом, визначено діапазон їх застосування для різних прольотів та для різних рівнів інтенсивності рівномірно розподіленого навантаження.
Видалення збірних плит перекриття в каркасних будівлях
(КНУБА, 2018) Білик, С. І.; Тонкачеєв, Г. М.
Наведена технологія видалення збірних плит перекриттів в каркасних будівлях при капітальному ремонті із заміною збірних перекриттів на монолітні залізобетонні і конструкція нестандартного пристосування для забезпечення цієї технології.
Видалення плит перекриття в каркасних будівлях
(КНУБА, 2018) Білик, С.І.; Тонкачеєв, Г.М.
Визначення коефіцієнта розрахункової довжини стержня шарнірно закріпленого в нижній частині
(КНУБА, 2018) Білик, С. І.; Білик, А. С.; Клюшниченко, Т. О.; Джанов, Л. В.
У статті приведено загальне рішення рівняння стійкості стержня шарнірно закріпленого на нижньому кінці та пружно закріпленого на верхньому кінці. Надано обґрунтування отриманого узагальненого критерію стійкості та наведено рішення тестових задач.
Дослідження нагрівання сталевої балки з гофрованою стінкою в умовах пожежі
(КНУБА, 2020) Лавріненко, Людмила Іванівна; Некора, Валерія
В розвиток досліджень складених балок з хвилястими стінками виконано дослі-дження поведінки таких балок за дії підвищених температур в умовах пожежі.Розгляда-ються нормативні вимоги до проектування гофрованих балок з урахуванням умов норм проектування. Розрахунок вогнестійкості, що вимагається нормами проектуванні Єврокод 3,стосується, насамперед, балок з плоскими стін- ками. В той час, як дослідження механічноїповедінки балок з хвилястими стінками відносно широкі, конкретні методики стосовно механічної поведінки цих балок за умов високих температур недостатні.Наводиться аналіз деяких натурних досліджень, які підтверджують розбіжність експериментальних результатів та тих, що отримані за нормами проектування балок з плоскимистінками.В роботі проведено аналіз параметрів нагріву сталевих балок з гофрованими стінками з урахуванням їх конструктивних особливостейта виконано порівняння з аналогічними параметрами балки з плоскою стінкою.Відмічається необхідність проведення досліджень з використанням нестаціонарного диференціального рівняння теплопровідності для удосконалення математичної моделі.Робота виконана з метою визначення зако- номірностей зміни параметрів нагріву сталевихбалок з гофрованою стінкою в умовах пожежі як наукового підґрунтя для розрахункової оцінки їх вогнестійкості.
Еволюція будівельних норм проектування
(КНУБА, 2020) Михайловський, Денис Віталійович; Бондарчук, Богдан
Нормування будівельної галузі наразі є однією з найважливіших її складових. На сьогодні нормуванню підлягають абсолютно всі частини будинків, будівель і споруд, які розглядаються як складна архітектурно-будівельно-інженерна система, що має задовольняти основним функціям: безпечної експлуатації, забезпечення надійності, архітектурно-естетичним, функціональним, комфортним, енергоефективним. Еволюція розвитку правил і норм проектування з стародавніх часів пов’язана саме з забезпеченням цих вимог і постійно вдосконалювалась з розвитком технологічних можливостей та появи нових будівельних матеріалів та конструкцій. В роботі розглянуто процес еволюції нормування будівництва від стародавніх часів і до наших днів в Европі та Україні, що дозволяє більш повно зрозуміти процеси, які впливають на створення нормативної бази і вимоги до неї. Якщо спершу це були здебільшого аспекти юридичної відповідальності будівельників за свою роботу, то з часом, з’явились вимоги щодо планування та архітектури, інженерних комунікацій та мереж, і набагато пізніше вимоги до надійності будівельних конструкцій та будівель в цілому. Наведено приклади перших дже- рел стандартів і технічних вимог будівельної галузі. Розглянуті питання становлення і розвитку кошторисного нормування, обумовлені необхідністю регулювання економічних відносин між замовниками будівельно-монтажних робіт і підрядниками. Сьогодні будівельні норми охоплюють фактично весь спектр питань пов’язаних з забезпеченням: експлуатаційних властивостей, надійності, архітектурно-естетичних і функціональних вимог, комфорту, енергоефективності. Знання історії та еволюції будівельного нормування дозволить найбільш точно спрогнозувати напрям його розвитку і вдосконалення. Процес удосконалення будівельних норм продовжується постійно з розвитком і науково-технічним прогресом, появою нових функціональних та естетичних вимог, нових виробів і матеріалів.
Ефективні параметри малоелементних шпренгельних ферм із застосуванням двотаврових елементів з гофрованими стінками
(КНУБА, 2019) Лавріненко, Л. І.; Зотіна, А.
В розвиток досліджень малоеле- ментних кроквяних ферм з неповною (розрі- дженою) решіткою виконано пошук оптималь- них геометричних параметрів (без зміни топо- логії), розподілу зусиль та матеріалу, що відо- бражають сучасний стан проектування легких несучих конструкцій, конкретні умови викори- стання та вимоги чинних нормативних докуме- нтів. Досліджується конструктивна форма з непо- вною схемою решітки. Відмічено, що її основ- ною особливістю є виражена чутливість до змін геометричних параметрів конструктивної схе- ми. Проведені дослідження показали, що регу- лювання напружено-деформованого стану (SDS) в процесі проектування дозволяє проек- тувати конструкції щонайбільш раціонально. Для пошуку таких значень параметрів, що на- дають можливість створити потрібний (за пев- ним критерієм) розподіл зусиль в елементах ферми, застосовано метод оптимального проек- тування, алгоритм якого реалізований в формі методу прямого пошуку Нелдера-Міда з штра- фними функціями, побудованого в розвиток регулярного симплексного методу Спендлі- Хекста-Хімсворта. Чисельні дослідження проведені для комбі- нованої системи з жорстким верхнім поясом у вигляді двотаврового елементу з хвилястою гофрованою стінкою, в якості обмежень проек- тування використовуються нерівності/рівняння умов забезпечення несучої здатності за ДБН В.2.6-198. Отримані оптимальні значення гео- метричних параметрів за критеріями мінімуму маси та приведених витрат для малоелементної шпренгельної ферми прольотами 24 – 36 м . Показано, що сумісні рішення в області (10…20)%-их втрат за обома критеріями нале- жать до конкурентоспроможних для споруд, аналогічних за призначенням.
Методика визначення коефіцієнту розрахункової довжини колон багатоповерхових рам шарнірно закріплених на фундаментах
(КНУБА, 2019) Білик, Артем Сергійович; Цюпин, Євген Іванович; Джанов, Любомир Володимирович
Після проведення статичного розрахунку рами, виникає необхідність визначити та проаналізувати її властивості з точки зору стійкості. У даній статті розглянуто методику визначення коефіцієнту розрахункової довжини колон, що шарнірно закріплені у нижній частині та мають пружне закріплення у верхній час- тині. Методика побудована на основі методу початкових параметрів який застосовується для аналізу стержнів. Вихідними даними для даної методики є статичний розрахунок рами. У статі наведено два підходи для визначення стійко- сті колон при різній жорсткості рами та визначено відсоток співпадіння. Також вказані рекомендації щодо подальшого використання методики.
Методика створення розрахункової схеми гнутоклеєних рам за допомогою методу скінченних елементів
(КНУБА, 2018) Михайловський, Д. В.; Матющенко, Д. М.
Розроблена методика створення розрахункових схем гнутоклеєних рам за допомогою методу скінченних елементів. Наведено алгоритм розрахунку гнутоклеєних рам в програмному комплексі ЛІРА-САПР
Моделювання оцінки фізичного зносу цинкового покриття просторових сталевих рамних дорожніх конструкцій для інформаційних систем безпеки на дорогах
(КНУБА, 2021) Білик, Сергій; Білик, Артем; Цюпин, Євген; Глітін, Олександр
В статті розроблено удосконалену фізико-математичну модель зносу цинкового покриття сталевих дорожніх конструкцій в умовах експлуатації міста на відкритому повітрі в умовах міста. Дослідження базуються на натурних експериментальних даних визначення зносу цинкового покриття натурних металевих просторових конструкцій рамних дорожніх конструкцій для інформаційних систем безпеки на дорогах після 10 років експлуатації в умовах м. Києва. Рамна конструкція складається з наскрізних металевих колон і ригеля. Ригель є просторовий блок двох сталевих ферм. Блок ферм збирається з уніфікованих просторових секцій, об’єднаних вертикальними і горизонтальними в’язями, і які з’єднані фланцевими вузлами спеціальної конструкції. Всі елементи конструкції виготовлені з прокатних труб. За результатами досліджень запропоновано підхід для визначення фізичного зносу цинкового покриття просторової конструктивної системи. За фактом особливості розташування елементів в рамній конструкції та відповідно різними умовами експлуатації запропоновано оцінку корозійного зносу цинкового покриття розділяти на групи: колони, ригель рами з блоку ферм, фланцеві вузли. Фізико-математичну модель побудовано на робочій гіпотезі нерівномірного зносу цинкового покриття у часі й для різних конструктивних елементів. Встановлено, що для кожної групи конструктивних елементів в залежності від газового середовища та впливу атмосферних опадів, розташування і швидкості вітру та зміни температури, зменшення цинкового покриття відбувається індивідуально. Отримані експериментальні дані за середніми показниками використані для визначення параметричних коефіцієнтів фізико-математичної моделі. Результати досліджень допомогли встановити умови експлуатації цинкового покриття і класифікувати категорію агресивності середовища для кожної групи конструктивних елементів. Проведені дослідження дозволяють прогнозувати знос цинкового покриття у часі у наступний період експлуатації. Методика універсальна і може бути розповсюджена на інші типи металевих оцинкованих конструкцій.
Напружений стан приопорних зон балок з клеєної деревини
(КНУБА, 2019) Михайловський, Денис Віталійович
Забезпечення міцності за макси- мальними окремими напруженнями (нормаль- ними вздовж волокон σх, поперек волокон σу та сколюючих ) в конструкціях з клеєної дереви- ни, без врахування складного напруженого стану, не дає достатнього забезпечення міцнос- ті, і часто призводить до появи тріщин. Це пи- тання потребує ретельного вивчення і введення в норми проектування обов’язкових перевірок складного напруженого стану клеєної деревини з конкретними рекомендаціями по визначенню як окремих складових напружень так і зон або точок де саме слід виконувати ці перевірки. Проведені чисельні дослідження напруженого стану в балках різного типу (звичайних прямо- лінійних постійної висоти поперечного перері- зу, змінної висоти поперечного перерізу – дво- схилих і односхилих, гнутоклеєних) з клеєної деревини показали високу концентрацію всіх складових напруженого стану в приопорних зонах. Аналіз напружень в цих зонах та оцінка складного напруженого стану (СНС) за допо- могою розрахункових умов міцності дав змогу одержати конкретні рекомендації по пошуку небезпечного місця і як наслідок, враховувати небезпечні концентрації всіх складових напру- женого стану в конкретній зоні.
Особливості розрахунку та застосування дерев’яно-бетонних композитних плит
(КНУБА, 2018) Михайловський, Д. В.; Мавдюк, А. М.
Розглянуто ефективність застосування дерев’яно-бетонних композитних плит в якості перекриття, показано основні положення розрахунку та сферу застосування даної конструкції на об’єктах будівництва.
Перехресно клеєдощаті панелі та методи їх розрахунку
(КНУБА, 2018) Михайловський, Д. В.; Комар, А. А.
Розглянуто методики розрахунку CLT панелей за нормами: США – Handbook, європейською практикою Eurocode 5 та чисельно аналітичного моделювання в ПК Ліра та проведено їх аналіз.
Порівняння о місцевой стійкості стінок двотаврових балок за ДБН В.2.6-198-2014 і єврокодом 3 (ДСТУ-Н ВEN 1993-1- 1:2010) при пружній роботі сталі
(КНУБА, 2017) Альтайе, Н.; Лавриненко, Л. І.; Білик, С. І.; Салієнко, В. І.
Проведено порівняння теоретичних досліджень критичних напружень при втраті стійкості стінок двотаврових балок з вимогами нормативних документів ДБН В.2.6-198-2014 І ЄВРОКОДОМ 3 (ДСТУ-Н Б EN 1993-1-1:2010).
Розрахунок сталевих балок з урахуванням розвитку підвищених пластичних деформації
(КНУБА, 2018) Білик, А. С.
У статті приведено узагальнені рішення ряду задач з пластичного деформування сталевих елементів. Визначено приведене значення модуля деформації перерізу при розвитку підвищених пластичних деформацій. Показано взаємозв’язок між підвищеними пластичними деформаціями і радіусом кривини балки.
Інформаційне моделювання сталевої будівлі з підвищеними вимогами жорсткості
(КНУБА, 2021) Бензель, Олексій; Лавріненко, Людмила
У представленій роботі наведено аналіз та практична оцінка рівня інтеграції просторової моделі сталевого каркасу в BIM-cередовище проектування, засобів і інструмен-тів проектування просторової моделі будівлі із специфічними вимогами. Проведення таких досліджень зумовлене необхідністю підвищен-ня інвестиційної привабливості сталевого буді-вництва, популяризації ВІМ-моделювання та переходу на одностадійне проектування мета-левих конструкцій. В дослідженні розглянуто конструктивне рішення промислової будівлі з підвищеними вимогами жорсткості. Інструментом моделю-вання будівлі обрано Autodesk Robot Structural Analysis Professional 2021. Змодельовано стер-жньову схему каркасу з навантаженнями. Ана-ліз деформативності моделі дозволив встанови-ти необхідність розміщення в’язей по фасадним граням та покриттю основного об’єму будівлі. Складені відомості про перерізи елементів та навантаження на фундаменти. Для подальшого розрахунку і розробки кре-слень КМ-3D і КМД-3D було використано 3D моделювання вузлів з передачею інформаційної моделі в ПК Тekla Structures. Концепція ВІМ реалізована шляхом інтеграції Tekla Structures з розрахунковим комплексом IdeaStatica. Встановлено, що зв’язка ПК Тekla з розра-хунковим комплексом IdeaStatica є раціональ-ною для конструювання та розрахунків буді-вель і споруд в 3D просторі. Отримані резуль-тати можуть ефективно використовуватися для аналізу сталевих споруд та створення креслень КМ-3D і КМД-3D, а також надають можли-вість розроблення креслень КМ-КМД-3D.