Кафедра железобетонных и каменных конструкций




НазваниеКафедра железобетонных и каменных конструкций
страница8/10
Дата конвертации07.11.2012
Размер1.02 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

ВТОРОЕ ЗАСЕДАНИЕ

12 апреля, 9.30.00, ауд. 4–209


1. Н.М. Якупов, Р.Р. Гиниятуллин, С.Н. Якупов. (Институт механики и машиностроения КазНЦ РАН). Влияние характера деформирования поверхности элементов конструкций на коррозионный износ.

Из электрохимической теории коррозионного износа известно, что на поверхности металла, находящегося в агрессивной среде, образуется тонкая пленка – защитная пленка, разрушение которой приводит к интенсивному коррозионному износу. Среди факторов, способствующих разрушению защитной пленки, можно отметить наличие деформации. Для ответа на вопрос, «Какие деформации как влияют на состояние защитной пленки?» рассмотрены три цикла исследований. Для анализа используется экспериментально-теоретический метод. В первом цикле исследований растягивающие и сжимающие деформации на поверхностях образцов создавались приложением магнитного поля. Во втором и третьем циклах исследований, для исключения влияния магнитного поля на сам процесс коррозионного износа, растягивающие и сжимающие деформации на поверхностях создавались путем механического изгибания исследуемых металлических образцов путем стягивания через уголки противоположных кромок. Стягивание производилось в пределах упругих деформаций. Анализ полученных результатов показывает, что коррозионный износ на растянутых поверхностях идет быстрее, чем на сжатых поверхностях.


2. Н.М. Якупов, Х.Г. Киямов. Новый вариант конструктивно-силовой схемы крупногабаритного отстойника.

Одним из важных составных элементов очистных сооружений являются отстойники, которые представляют собой круговые бассейны диаметром сорок метров, в центральной части которых имеются агрегаты, обеспечивающие движение радиальной щетки по кругу. С ужесточением экологических норм и под давлением общественности возникла проблема снижения вредных газообразных выбросов в атмосферу. При этом форма конструкции должна обеспечивать отсос газов из воздушного пространства бассейна. Ранее были рассмотрены некоторые возможные конструктивно-силовые схемы покрытия отстойника (см. например, Якупов Н.М. Механика: проблема – идея – практика. Казан. гос. ун-т, 2010. 161 с.). Каждая из этих схем имела преимущества и недостатки. В данной работе представлена новая схема покрытия отстойника, состоящая из трех слоев: двух гладких сферических оболочек, между которыми располагается гофрированная оболочка. Такая схема: значительно увеличивает жесткость и несущую способность всей конструкции; увеличивает число продувочных каналов, обеспечивая вынос влажной среды (конденсата) от металлических поверхностей и охлаждение поверхности, что позволяет существенно снизить коррозионную активность. Для расчета напряженно-деформированного состояния используется сплайновый вариант метода конечных элементов.


3. Н.М. Якупов, А.А. Абдюшев (ИММ КазНЦ РАН). Численное исследование панели с трещиной с системой накладок.

В патентах на изобретения №2310797 и №2380585 описан эффективный способ и крепежный элемент для «лечения» дефектов в виде трещин (щелей). Методом конечных элементов проведены численные исследования влияния активных и пассивных «лечащих» накладок на напряженно - деформированное состояние панели с дефектом (см., например, статьи: Абдюшев А.А., Якупов Н.М. Исследование влияния активных и пассивных лечащих накладок на напряженно-деформированное состояние панели с трещиной // Вестник КГТУ им. А.Н.Туполева. №4, 2010. С.5-9; Якупов Н.М., Абдюшев А.А., Якупов С.Н. Механика дефектных панелей с активными и пассивными накладками // Пленки и покрытия - 2011: Тр.10 Межд. конф. СПб: Изд-во Политехн. ун-а, 2011. С.96-99). Отмечена эффективность использования активных «лечащих» накладок, а также возможность рационального размещения таких накладок. Идея этих работ развита для случая лечения дефекта в виде трещины путем использования группы накладок. Выполнены численные эксперименты, проверяющие влияния величин заданных деформаций в группе одинаковых накладок на центральной трещине. Рассмотрен линейный закон распределения деформации по накладкам с целью определения наиболее рационального закона распределения заданных деформаций. Результаты представлены в виде графиков, также из полученных результатов составлен фильм.


4. Н.М. Якупов, Р.Н. Якупова (ИММ КазНЦ РАН). Экспериментальный способ параметризации трехмерных тел сложной геометрии.

Задача параметризации сложной области на единичный куб или прямоугольный параллелепипед – самостоятельная сложная задача. В патенте РФ на изобретение №2374697 изложен способ параметризации сложной двумерной пространственно искривленной области параметрами единичного квадрата. По аналогии идея работы развита для трехмерных областей. Разработан подход параметризации, включающий изготовление пространственного каркаса с двенадцатью ребрами из криволинейных формообразующих элементов. Контурный каркас с сетью фиксируют относительно опорных плоскостей и замеряют координаты узловых точек деформированной (преобразованной) сети в трехмерной системе координат относительно опорных плоскостей оснований. Исходно кубическую или прямоугольную трехмерную сеть из эластичного материала в виде параметрического куба или параметрического параллелепипеда с назначенным типом разбивки на ячейки в виде параллелепипедов натягивают на контуры каркаса. Замеряют координаты узловых точек и данные представляются в виде таблиц. Далее выполняют обработку полученных результатов с определением компонент метрики рассматриваемой области.


5. Н.М. Якупов, Л.У. Султанов (ИММ КазНЦ РАН). К определению напряжений в сферических оболочках с дефектами трехмерными конечными элементами.

Оболочки, сочетающие в себе легкость с высокой прочностью, находят широкое применение в строительстве и машиностроении. Это – покрытия зданий и сооружений, корпуса летательных аппаратов и судов, резервуары и трубопроводы, подводные аппараты и корпуса автомобилей и т.д. В процессе эксплуатации на поверхностях оболочек могут появиться различные дефекты. Для относительно достоверной оценки уровня напряжений в таких областях необходимо использовать трехмерные конечные элементы. В двумерной постановке в принципе невозможно оценить уровень концентрации напряжений по толщине. В работе рассматриваются сферические оболочки с локальными утонениями. Для оценки напряженно-деформированного состояния таких оболочек используются конечные элементы на базе 8-узловой трехмерной изопараметрической аппроксимации. Рассмотрены сферические оболочки с дефектами канонической геометрии. Выполнен анализ напряженно-деформированного состояния, в том числе, в дефектной области.

6. А.Р.Нургалиев (ИММ КазНЦ РАН), Н.М. Якупов. Анализ напряженно-деформированного состояния конструкции градирни с учетом коррозионного износа и рекомендации по их усилению.

Отмечаются результаты обследования состояния строительных конструкций крупногабаритной градирни СК-1200. Отмечены наиболее критические изношенные области сооружения. На базе сплайнового варианта МКЭ выполнен анализ напряженно - деформированного состояния ее металлической части с учетом изменения механических характеристик в области коррозионных дефектов. Для оценки модуля упругости, подверженных коррозионному износу, используется экспериментально-теоретический метод (патент №2296976). Максимальный коррозионный износ наблюдается в областях максимальных напряжений. Дано объяснение влияния деформации на ускорение коррозионного процесса вследствие разрушения пассивирующего слоя. Для предотвращения разрушения градирни разработана опорная система для усиления стоек (патент №2196209). Для предотвращения разрушения области опоры конфузора на железобетонную часть разработаны устройства, которые имеют консоли (патенты №№2239033 и 2326218). Для усиления цилиндрической железобетонной части рекомендована схема усиления по патенту №2343256, а для области горловины металлической части – схема по патенту №2186182. Разработки предотвращают аварийное разрушение, повышают сейсмостойкость и устойчивость сооружений и обеспечивают безопасность эксплуатации.


7. З.Р.Низамиев (гр. 1СМ101, н. рук. Н.М. Якупов). Исследования изменения механических характеристик кровли при контакте с водой или воздействия солнечного излучения.

Кровля является одним из ответственных элементов строительных конструкций: крупных жилых, производственных и общественных зданий. В последнее время все большее распространение получают так называемые мембранные кровли, в частности, мембраны поливинилхлоридные (ПВХ), мембраны ТПО, мембраны на основе синтетического каучука (ЭПДМ). К мембранным кровлям предъявляются высокие требования к надежности и сроку службы. В связи с этим представляет интерес исследования по изучению влияния сред и полей на механические характеристики мембранной кровли.

В данной работе рассмотрена мембранная кровля «Техноэласт СОЛО РП1 ЭКЭ». Были проведены два цикла исследований влияния на механические характеристики мембранной кровли: 1) длительность контакта с водой; 2) длительность воздействия солнечного излучения. Были подготовлены образцы диаметром 120 мм. Подготовленные образцы выдерживались в воде в течение 2, 4, 6 и 8 недель соответственно. Во 2-ом цикле исследований подвергались воздействию солнечного излучения также в течение 2, 4, 6 и 8 недель. Затем для оценки влияния того или иного фактора образцы исследовались экспериментально-теоретическим методом, разработанным в лаборатории НМО ИММ КазНЦ РАН. Результаты обработки представлены в виде графиков.


8. И.А. Ситдиков (гр. 1СМ102, н. рук. Н.М. Якупов). Исследование распределения напряженно-деформированного состояния для балки-стенки в области заделки.

В строительной механике при рассмотрении конкретной конструкции выбирают схемы расчета: одномерные, двумерные и трехмерные. При расчете стержневых конструкций (рамы, фермы, стержневые и балочные системы, арочные системы) обычно используются одномерные схемы. Для определения внутренних усилий в стержнях составляются уравнения равновесия участка стержня и получают систему уравнений с неизвестными внутренними усилиями. При этом предполагается простейший закон изменения напряжений по сечению. Такие предположения относительно неплохо отражают распределение внутренних усилий вдали от: заделок, от точек приложения сосредоточенных нагрузок и областей со скачкообразным изменением жесткостей. Однако для отмеченных выше особых областей для уточнения решения необходимо увеличить мерность схемы, то есть перейти к двумерной или к трехмерной схеме расчета. В данной работе на примере балки - стенки иллюстрируется этот эффект. Рассматривается конечно - элементная разбивка балки - стенки в области заделки и анализируется распределение напряжений в различных сечениях от заделки.


9. Р.Р. Рамазанов (гр. 1СМ101, н. рук. Н.М. Якупов). Исторические аспекты и некоторые проблемы сооружения высотных зданий.

В строительном деле пройден путь от примитивных глиняных домов до высотных жилых комплексов, от каменных менгиров до ажурных телебашен, покоривших пятисотметровую высоту. Каждая эпоха оставляла после себя различные уникальные сооружения: пирамида Хеопса (147 м), дагоба Абхаягиры (150 м), Александрийский маяк (120 м), Вавилонская башня и т.д. Развитие мореходства потребовало строительство различных маяков, потребность в передаче различных звуковых сигналов предупреждения, опасности, призыва к молитве и т.д. привело к необходимости сооружения колоколен и минаретов. Отмечаются падающие башни. Современные небоскребы появились в XX веке. Хотя следует вспомнить и о, возможно, первом городе небоскребов, построенном из глины несколько сот лет назад в далеких горах Южной Аравии. Историю развития небоскребов исследовали Харт Ф., Хакстебл Л., Масловская О.В. и др. Экологические и энергосберегающие аспекты рассматривали Фостер Н., Пиано Р., Табунщиков Ю.А., Шилкин Н.В. и др. Отмечаются вопросы определения ветровых воздействий испытанием макетов в аэродинамической трубе. Пример увеличения сейсмостойкости здания рассматривается на примере небоскреба Тайбэй 101 с уникальной системой амортизации. Отмечаются некоторые характеристики здания рекордсмена – Башня “Халифа” 828 м.


10. Д.Н. Яковкин (гр. 1СМ101, н. рук. Н.М. Якупов). Этапы становления строительной механики.

Строительство - одно из древнейших и важнейших занятий человечества. С началом строительного дела появились и первые понятия строительной механики. Решая проблемы сооружения строительных объектов, проблемы создания машин и механизмов, шаг за шагом механика крепла и росла. Отмечаются этапы рождения и развития строительной науки в зависимости от используемых материалов, конструктивных элементов, энергии, от уровня оснащенности техникой, от применения математического аппарата и т.д. Более подробно отмечаются моменты развития строительной механики. В частности, упоминаются Л. да Винчи, Г. Галилей и Э.Мариотт (испытания балки на изгиб), Я. и И. Бернулли (уравнения равновесия гибких нитей), Р. Гук (соотношение между силой и деформацией), Л. Эйлер (теории упругих кривых, вариационное исчисление), Ш. Кулон (растяжение и кручение стержней), Т. Юнг (связь продольных и поперечных деформаций), Ж. Лагранж (аналитическая механика, понятия: обобщенные силы и координаты), О. Коши (в теорию упругости введено понятие напряжения), С. Пуассон (уравнение поперечного прогиба пластинки), Л. Навье (изгиб пластинок, основные уравнения теории упругости, метод решения статически неопределимых задач) и др. Отмечаются основоположники нелинейной теории оболочек (Х. Муштари, К. Галимов).


11. А.В. Торбина (гр. 1СМ106, н. рук. Н.М. Якупов). Подходы к защите зданий и сооружений в сейсмоопасных областях.

При землетрясении в очаге частицы горных пород толкают, колеблют соседние частицы, которые передают колебания еще дальше в виде волны. Характер распространения волн определяется геологическими условиями района. Точно определить величины сейсмических сил и направления их действия на сооружение не представляется возможным. Существенную роль в сохранности здания или сооружения играет состояние грунта, фундамента и прочность самой конструкции здания или сооружения. Отмечаются каноны, подтвержденные опытом многих веков. Сейсмостойкость сооружения в сейсмоопасных областях обеспечивается разработкой рациональных конструктивных схем зданий и сооружения, а также специальными конструктивными мероприятиями. Для снижения сейсмических нагрузок разрабатываются пружинные, маятниковые, резинометаллические и другие сейсмоизоляторы. Появляются также сейсмоизоляторы с использованием трения качения с использованием шаров и эллипсоидов и др. Разрабатываются перестраиваемые конструкции здания в направлении снижения сейсмической нагрузки. Больший эффект дает комбинация способов и приемов сейсмозащиты, например, для повышения сейсмостойкости разработан способ, который описан в патенте №2214491. Также для повышения сейсмостойкости предложена древообразная схема фундаментной опоры.


12. Л.М. Звонова (гр. 1СМ106, н. рук. Н.М. Якупов). Арки и арочные композиции – первые криволинейные строительные элементы.

Уже во времена Древнего Египта начали интуитивно осознавать роль криволинейных форм. Очевидно, природные арки и мосты подсказали им эту уникальную идею. Изобретение бетона в Древнем Риме способствовало широкому распространению круглых арочных структур. Примером использования арочных конструкций являются акведуки древних римлян. Симфонией арочных композиций в древнеримской эпохе можно назвать уникальное сооружение Колизей. В Исламской архитектуре в начальный период использовали полукруглые арки, впоследствии их конфигурация была видоизменена – вместо плавной, круглой кривой внутренний контур арок в вершине был заострен и их контур принял дугообразную форму. Несколько позже эта идея была использована и в Западной Европе – появились стрельчатые арки и полуарки. Наличие угла на вершине арки “рассекал” поток весовой нагрузки, исключая возникновение зоны растяжения, уменьшал боковые нагрузки и увеличивал надежность конструкции при землетрясениях, благодаря возможности возникновения шарнирного механизма в вершине арки. Методом конечных элементов анализируются напряженно-деформированные состояния арок различной конфигурации, подчеркивая естественность и необходимость пройденных этапов развития арок и арочных композиций.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Похожие:

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconПособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к снип ii-22-81)
Азработано на основе "Руководства по проектированию каменных и армокаменных конструкций" (М.: Стройиздат, 1974) и распространяется...

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconСоколов Б. С., Никитин Г. П., Седов А. Н. Проектирование железобетонных и каменных конструкций. Учебное пособие
Благовещенский Ф. А., Букина Е. Ф. Архитектурные конструкции. Учебник для вузов. – М.: Архитектура-С, 2007. – 232с

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconВнецентренно сжатые элементы из фибробетона, армированные высокопрочной арматурой
Работа выполнена на кафедре железобетонных и каменных конструкций фгбоу впо «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный...

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconРекомендации по обеспечению надежности и долговечности железобетонных конструкций
Диагностика коррозионного состояния эксплуатировавшихся железобетонных конструкций. 4

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconУчебно-методический комплекс дисциплины железобетонные и каменные конструкции основной образовательной программы по направлению подготовки код 270100 Направление «Строительство»
Цель: ознакомить студентов с проектированием (расчетом и конструированием) железобетонных и каменных конструкций

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconПособие к сниП 03. 01-84 по проектированию самонапряженных железобетонных конструкций Утверждено
Содержит рекомендации, отражающие особенности проектиро­ва­ния железобетонных конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого...

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconПособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к сниП 03. 01-84)
При проектировании железобетонных конструкций, особенно с большим насыщением арматурой, необходимо учитывать следующие характеристики...

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconРекомендации. Рекомендации по натурным обследованиям железобетонных конструкций госстрой СССР
...

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconРабочая программа дисциплины «Железобетонные конструкции»
«Железобетонные конструк­ции» являются углубление приобретенных ранее знаний, умений и навыков в деле проектирования и примене­ния...

Кафедра железобетонных и каменных конструкций iconРабочая программа дс. 07 «Современные методы расчета железобетонных и каменных конструкций»
Образовательным Стандартом высшего профессионального образования по направлению 270100. 65 «Строительство», для специальности 270102....


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница