Будівельні конструкції теорія і практика

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

Переглянути

Фільтри

2020 - 202125

Налаштування

Дата початку: 2020Кінцева дата: 2021

Результат пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 25
  • Документ
    Взаємозалежність конструктивних і розрахункових схем будівлі
    (КНУБА, 2021) Кріпак, Володимир; Колякова, Віра
    На стадії проектування дуже важливим для формування надійності любої будівлі являється етап формування розрахункової моделі будівлі, який являється основою для конструювання її несучих елементів. Основним на цьому етапі являється адекватність прийнятої розрахункової моделі дійсній конструктивній схемі. Дуже важливою умовою для оцінки дійсної роботи будівлі, являється врахування спільної роботи верхньої частини будівлі (каркасу) з фундаментами і ґрунтовою основою. У статті на прикладі 9-ти поверхової будівлі паркінгу, побудованої на початку 2000 років на площі Перемоги в м. Києві розглянуто деякі проблеми в роботі конструкцій, які пов’язані з вибором розрахункових моделей, використаних при їх проектуванні. Чисельними дослідженнями з використанням ПК ЛІРА-САПР проаналізовано вплив спільної роботи каркасу і фундаментів на зусилля на їх контакті. Виявлено, що: - вплив спільної роботи каркасу і фундаментів суттєвий і роявляється тільки в межах декількох нижніх поверхів каркасу; - врахування нелінійної роботи залізобетонних конструкцій в більшості випадків суттєво знижує розрахункові зусилля в пікових точках – концентраторах; - в процесі проектування необхідно розглядати і аналізувати варіантні конструктивні рішення системи.
  • Документ
    Особливості реконструкції зовнішніх фасадних елементів
    (КНУБА, 2021) Шпакова, Ганна; Шпаков, Андрій
    В статті розглянуті актуальні питання реконструкції найбільш вразливих, з точки зору експлуатації, елементів будівель та споруд – фасадних несучих елементів, виносів та балконів. Актуальність теми дослідження визначається розповсюдженістю дефектів даного типу конструкцій, які виникають в процесі будівництва, експлуатації та відновлювального ремонту. Наведено приклади типових проєктно-конструкторських рішень балконів та проаналізовано фактори впливу на лабільність будівельних конструкцій даного типу в залежності від джерел їх виникнення та етапу життєвого циклу будівлі та самої конструкції. Описані види експлуатаційних навантажень та типові деформаційні процеси в конструкціях балконів та проєктно-конструкторські рішення, які спрямовані на нівелювання негативних наслідків впливу на конструкції факторів зовнішнього середовища, організаційно-технологічних помилок при зведенні та експлуатації, а також сполучення зазначених факторів, що можуть призвести до зниження експлуатаційних характеристик та несучої спроможності конструкцій, що розглядаються. Визначені найбільш ефективні, з конструктивної, економічної та організаційної точок зору, рішення для реконструкції та відновлення різних типів зовнішніх елементів фасадів, балконів. В статті наголошується на важливості забезпечення відповідності характеристик зовнішніх елементів фасадних конструкцій шляхом створення регламентів обслуговування конструкцій на основі державних нормативних документів та методиці раціонального вибору відповідних систем технологій для реконструкції та відновлення такого важливого для нормальної експлуатації цивільних будівель та споруд конструктивного елемента як балконні конструкції різних типів.
  • Документ
    Експериментально-теоретичні дослідження залізобетонних згинальних елементів з високоміцного бетону
    (КНУБА, 2021) Куцик, Олена; Журавський, Олександр
    Використання якісних матеріа-лів необхідне для виготовлення несучих залізобетонних конструкцій, які зазнають дії великих навантажень. Для забезпечення таких вимог необхідно використовувати високоміцний бетон, який має високу міцність на стиск, водо- та газонепроникність, корозостійкість завдяки своєї щільної структури. Використання високоміцних бетонів дає можливість зменшити розміри поперечного перерізу конструкцій, тим самим зменшити вагу конструкцій, у порівнянні з конструкціями з традиційних класів бетону. В роботі наведено результати експериментально-теоретичні дослідження роботи залізобетонних балок з високоміцного та звичайного бетону при поперечному згинанні. Розроблена програма експериментальних досліджень, яка включає виготовлення та випробування бетонних зразків призм та кубів для визначення міцністних та деформативних характеристик бетонів різних скласів, виготовлення та випробування дослідних залізобетонних балок на дію поперечного навантаження. Було випробувано три серії балок по чотири в кожній серії. Запропоновано склад бетонної суміші для високоміцного бетону з використанням метакаоліну та гіперпластифікатору. Запропонований алгоритм розрахунку несу-чої здатності згинальних елементів, що базується на деформаційному методі, дає можливість з достатньою точністю отримувати результати. Розрахунок виконано за розробленим алгоритмом, який реалізований в програмі Mathcad
  • Документ
    Особливості виведення формул для обчислення вузлових реакцій і коефіцієнтів матриці жорсткості скінченого елемента з усередненими механічними і геометричними параметрами
    (КНУБА, 2021) Максим’юк, Юрій; Козак, Андрій; Мартинюк, Іван; Максим’юк, Олександр
    В даний час для розрахунку просторових конструкцій найбільш широко засто- совується метод скінчених елементів, значні успіхи в розвитку, якого пов’язані з працями вітчизняних і зарубіжних вчених. В українських публікаціях розглянуті проблеми теоретичного обґрунтування методу скінчених елементів і його зв’язку з іншими методами, вивчені конкретні типи скінчених елементів і їх застосування до різних завдань механіки суцільного середовища. Велику увагу приділено вибору відповідної форми скінченого елемента, виду і ступеня апроксимуючих функцій, а також розробці методики виведення матриць жорсткості. Дослідження призматичних тіл з постійними вздовж однієї з координат механічними і геометричними параметрами найбільш доцільно проводити на основі апіваналітичного методу скінченних елементів. Суть його полягає в поєднанні скінчено елементної дискретизації і розкладанні переміщень в характерному напрямку по системі тригонометричних координатних функцій. Проведений аналіз літературних джерел показує, що питання, пов’язані із застосуванням напіваналітичного методу скінченних елементів до розрахунку тонкостінних призматичних тіл, в пружно-пластичній, а масивних навіть в пружній постановках, не знайшло належного відображення. Крім того відсутні публікації з даного напрямку, присвячені розробці універсальних призматичних скінчених елементів, що дозволяють досліджувати масивні, тонкостінні і комбіновані конструкції. Напрям даного дослідження полягає в створенні на основі напіваналітичного методу скінченних елементів ефективного апарату чисельного аналізу напружено-деформованого стану масивних і тонкостінних довільно навантажених властивостей матеріалу і вирішення на цій основі ряду нових практично важливих задач.Тому в даній роботі на основі моментної схеми скінчених елементів виведені формули обчислення вузлових реакцій і коефіцієнтів матриці жорсткості скінченого елемента з усередненими механічними і геометричними параметрами для дослідження масивних, тонкостінних і комбінованих конструкції.
  • Документ
    Очистка стічних вод промислових підприємств від сполук міді феритизацією
    (КНУБА, 2021) Зоря, Олена; Терновцев, Олексій; Зоря, Дмитро
    Статтю присвячено вирішенню актуальної проблеми – розробки ефективних методів очищення води від іонів важких металів із стічних вод промислових підприємств. Нині більше уваги приділяється технологіям, які дозволяють утилізацію коштовних металів, організацію оборотного водопостачання і отримання безпечних для утилізації осадів. Проведено експериментальні дослідження вилучення іонів міді з промислових стічних вод гальванічного цеху методом феритизації. Досліджено процес утворення феромагнітних сполук міді і заліза. Вивчено вплив на хід процесу феритизації умов її проведення – концентрації і співвідношення іонів міді і заліза, температури, рН середовища, витрати окислювача – кисню повітря. Визначено оптимальні параметри процесу феритизації для очистки стічних вод від міді з початковою концентрацією до 10 г/л. Показано можливість утворення фериту міді без аерації при температурі 200 С. Виконано дослідження фізико-хімічних властивостей осадів, що утворюються в процесі феритизації. Дослідженнями доведено, що залишкова концентрація міді в розчині після застосування запропонованої технології знаходиться в межах від 0,14 до 0,6 мг/л. Ефективність видалення міді становить 99,98%. Встановлено, що при температурі проведення процесу в межах 50…700 С, співвідношенні Сu : Fе = 1 : 2.7, рН = 8.8…10.5 та інтенсивності аерації 4…8 л/хв утворюються осади, які складаються в переважній більшості з феритів та металевої міді.
  • Документ
    Особливості розрахунку залізобетонних каркасів будівель та споруд на температурні кліматичні впливи
    (КНУБА, 2021) Скорук, Леонід
    Температурний вплив у першу чергу пов'язаний із добовими та сезонними змінами температури навколишнього середовища в процесі експлуатації будівлі чи споруди. Зовнішні температурні фактори можуть діяти ів поєднанні з певним (підвищеним) тепловимрежимом та іншими зовнішніми факторами, що мають місце при експлуатації будівельного об’єкту . Найсприятливіші умови функціонування для будівельних об'єктів складаються при стаціонарному температурному впливі на них, в умовах сталого режиму експлуатації, коли вони тривалий час перебувають у відносно незмінних температурних умовах. Описані нюанси визначення емпературних кліматичних впливів на залізобетонні будівлі і споруди при проведені їх розрахунку. На прикладі п’ятиповерхової рами показана різниця у напружено-деформованому стані при різному способі завдання температурного навантаження на конструкцію. Наведений варіант як можна конструктивними заходами нівелювати вплив температурного навантаження на каркас будівлі (мінімізувати різницю між температурою оточуючого середовища та з’єднувальних елементів), наприклад, за рахунок кінцевого замонолічування деформаційних швів після зведення всього каркасу та стабілізації температури всіх конструкцій та середовища.
  • Документ
    Армування конструкцій з деревини композитними матеріалами, стан і перспективи
    (КНУБА, 2021) Михайловський, Денис; Комар, Микола
    На сьогодні в будівельній галузі все більше з’являється потреба впровадження екологічного міського простору та використан-ня матеріалів з відновлювального природнього ресурсу, одним з таких будівельних матеріалів з стародавніх часів була деревина. В усьому світі з стародавніх часів за допомогою де-рев’яних конструкцій зводилися храми, замки, будинки, мости та інші споруди. Велика кіль-кість будівель і споруд з деревини успішно функціонують вже 300 - 400 років і служать яскравими прикладами довговічності цих конс-трукцій. В наші дні дерев'яне будівництво стрі-мко розвивається з розвитком нових техноло-гій. Адже новинки технологій деревообробки дозволяють отримати зрощений масив дерева, що вирішує багато різноманітних питань дере-вини як конструкційного матеріалу. Останнім часом, особливого розповсюдження, набули конструкції з клеєної деревини (ККД), констру-кції з якою часто застосовують для перекриття великих прольотів (більш ніж 100 м) та конс-трукції з поперечно-клеєної деревина (ПКД) або CLT (cross laminated timber), які складають-ся з непарної кількості шарів дошок зі взаємно перпендикулярним їх розташуванням у суміж-них шарах. З ПКД виготовляються панелі які використовуються в панельному та панельно-каркасному будівництві споруд різної складно-сті архітектурної форми та поверховості. В роботах [1-3] більш докладно викладені дослі-дження ККД та ПКД та методики їх розрахун-ку. Проте, деякі будівельні вимоги, наприклад умови обмеження будівельної висоти, коли застосування порівняно великих перерізів кон-струкцій з клеєної деревини, розрахованих з додержанням вимог граничних станів, є немо-жливим. Тому все більшої актуальності набуває пошук і дослідження модифікованих ККД, в тому числі армованих, для збільшення несучої здатності при зменшенні їхнього поперечного перерізу. Ця публікація присвячена огляду про-ведених досліджень армованих та підсилених композитними матеріалами різноманітних ККД.
  • Документ
    Технологічні особливості підсилення металевих конструкцій методом наклеювання високоміцних фіброармованих систем при реконструкції
    (КНУБА, 2021) Руднєва, Ірина
    Будівельна спадщина України включає численні приклади застосування металевих конструкцій, особливо тих, які використовуються в промислових будівлях та у великопрольотних спорудах. Застосування металевих конструкцій в будівництві зумовлене, перш за все, їх механічними властивостями. Вони морозостійкі і витримують температуру до -65 градусів, жорсткі, стійкі, міцні і надійні. Також їх можна використовувати в районах з підвищеною сейсмічною активністю. Але, як і у випадку з іншими типами конструкцій, існує необхідність у відновленні або підсиленні металевих конструкцій внаслідок конструктивних дефектів, зносу несучих елементів, а також з метою збільшення несучої здатності. У певних випадках, підсилення полімерними композитами, армованими волокном (FRP), дає кращий результат, в порівнянні з традиційними методами підсилення з використанням металу. Значну частину української архітектурної та історичної спадщини складають будівлі і споруди з використанням металевих конструкцій. Вони зіграли фундаментальну роль в розвитку індустріалізації та внесли вагомий вклад в основу теорії споруд й дослідження міцності матеріалів. Перші конструкції були зроблені з чавуну або кованого заліза (обробленого або лудженого), але згодом вони швидко розвивалися разом з еволюцією методів ковки мінерального заліза. Основна культурна причина відновлення старих металевих конструкцій, які гарантують конструктивну функціональність та несучу здатність, заснована не тільки на необхідності збереження їх історичного походження, а й на цінності ландшафту, в яких вони розташовані. Саме з перерахованих вище причин, підсилення слід проводити з метою збереження первісної задумки архітектора. Тривала експлуатація будівель та їх конструктивних елементів з металу без своєчасного технічного обслуговування та капітальних ремонтів, недостатня міцність матеріалів конструкцій, а також зміна погодних умов та діючих нормативних документів в Україні, часто призводить до необхідності перерахунку несучих металевих конструкцій каркасу будівлі та їх підсилення максимально ефективними методами, як з точки зору надійності, так і з погляду рентабельності, на що впливає тривале припинення роботи підприємств, зупинка виробничого процесу або неможливість користуватися прилеглою територією для виконання робіт з реконструкції. У статті розглядаються технологічні особливості підсилення металевих конструкцій методом наклеювання високоміцних фіброармованих систем при реконструкції споруд, а також приведені основні рекомендації щодо встановлення, моніторингу та технічного обслуговування підсилених елементів.
  • Документ
    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.
  • Документ
    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.