Випуск 23 (МТ)
Permanent URI for this collection
ENG: Issue 23 (BT)
Browse
Recent Submissions
Item Оцінка якості проєктування конструктивних рішень сталевих будівель і споруд(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Банніков, Дмитро Олегович; Гезенцвей, Юхим ІсааковичUKR: Мета. Метою публікації є аналіз запропонованих критеріїв оцінки якості проєктування конструктивних рішень для сталевих будівель і споруд різноманітного призначення, в тому числі й транспортної інфраструктури. Методика. Для досягнення цієї мети необхідно було спочатку чітко окреслити наявні підходи до подібної оцінки якості. Надалі розглянути та проаналізувати сучасні підходи до такої оцінки. При цьому були розглянуті як результати окремих дослідників та фахівців в галузі економічно-інвестиційного аналізу, та к й пропозиції, які надходили від фахівців провідних проєктно-конструкторських підприємств, організацій та приватних фірм й корпорацій. Особлива увага приділялась аналізу проєкту сучасного новітнього стандарту ДСТУ «Конструкції сталеві будівельні. Настанова з оцінювання якості конструктивних рішень», яка пройшла вже вісім (!) редакцій. Це свідчить про неабияку важливість та одночасно суперечливість затронутого питання. Мабуть свою лепту в цей процес й намагались внести автори даної публікації. Результати. Однією із основополагаючих ідей при розробці даного стандарту була спроба підвищити конкурентоспроможність сталевих будівельних конструкцій порівняно з конструкціями з інших будівельних матеріалів, в першу чергу із залізобетону, за рахунок низки різноманітних чинників та заходів. В результаті стандарт набув як окремі позитивні якості, що неодмінно можуть покращити як процес проєктування конструкцій, так і процеси її створення та експлуатації, так і відверто негативні риси. Останні і є якраз предметом тих дискусій та суперечностей, про які зазначалось вище. Наукова новизна. Авторами публікації виділено 5 основних позитивних моментів та 7 негативних рис, які б варто було вдосконалити та врахувати при підготовці останньої редакції розглядуваного стандарту ДСТУ. Таким чином, в даній публікації оцінено можливість та ефективність, проаналізовано позитивні та негативні якості проєкту новітнього стандарту – ДСТУ «Конструкції сталеві будівельні. Настанова з оцінювання якості конструктивних рішень». Причому розгляд проєкту цього стандарту спирався на його останню восьму (!) редакцію, що вже саме по собі свідчить про наявність низки суперечностей та протиріч серед різних шкіл фахівців. Практична значимість. З практичної точки зору в ході проведеного аналізу надано рекомендації розробникам стандарту, які б на наш погляд, могли б бути враховані при підготовці його остаточної редакції та впровадження в проєктну практику.Item Обґрунтування вибору розрахункової моделі ескалаторного тунелю в плоскій і просторовій постановках(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Бєлікова, Софія Іванівна; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Виконати аналіз аналітичних і чисельних методів математичного моделювання ескалаторного тунелю. Виявити основні характеристики та відмінності методів, які базуються на плоскій або просторовій постановці. Обґрунтувати вибір розрахункової моделі ескалаторного тунелю та його постановку. Методика. Для досягнення поставленої мети проаналізовано низку аналітичних методів, що ґрунтуються на плоскій (2D) постановці (метод зазору, метод контролю втрати об’єму, метод обмеження переміщення). Розглянуто підходи в чисельних методах, зокрема в методі скінченних елементів, які успішно застосовували плоску постановку. Проаналізовано також і просторову (3D) постановку в методі скінченних елементів. Аналіз чисельного експерименту на основі 3D-моделей показує, що тривимірна структура змушує приймати інтерпретаційні рішення, які не враховані в поперечному перерізі, тобто у двовимірній моделі. Результати. Розроблені скінченно-елементні моделі ескалаторного тунелю в плоскій і просторовій постановках, причому 2D-модельтовщиною 1 м повторювала умови 3D-моделі в її середній частині. Отримані параметри напружено-деформованого стану, які піддавалися порівняльному аналізу. З’ясовано, що значення норм горизонтальних та вертикальних напружень у фрагменті 3D-моделі (середина) та у 2D-моделі мають відмінність відповідно в 3,2 та 7,2%.Наукова новизна. На основі результатів проведеного обґрунтування вибору розрахункової моделі ескалаторного тунелю доведено, що застосування 2D-моделей є адекватним системі взаємодії ескалаторного тунелю з оточуючим масивом. Таке твердження засвідчене майже ідентичним розподілом напружень і деформацій в скінченно-елементних моделях в плоскій і просторовій постановках. Практична значимість. В ході досліджень доведено, що плоска скінченно-елементна модель ескалаторного тунелю є адекватною поставленій задачі за умови її застосування в декількох характерних перерізах ескалаторного тунелю, тобто створення низки моделей в 2D-постановці, що дозволяють врахуватиїї положення по довжині тунелю, що розраховується.Item Аналіз результатів випробування підсилення земляного полотна армованими ґрунтоцементними палями(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Крисан, Володимир Іванович; Крисан, Віталій Володимирович; Петренко, Володимир Дмитрович; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Метою роботи є аналіз результатів випробування підсилення земляного полотна армованими ґрунтоцементними палями. Методика. Проведено аналіз ситуації підсилення земляного полотна із визначенням сучасних тенденцій застосування геосинтетичних матеріалів та ґрунтоцементних паль. Розроблено і впроваджено на практиці алгоритм підсилення земляного полотна армованими ґрунтоцементними палями із застосуванням спеціального шарошечного долота. Проведено визначення несучої здатності армованих ґрунтоцементних паль шляхом обґрунтованого вибору конструкції, ґрунтової основи, матеріалу, глибини закладання паль відповідно до інженерно-геологічних умов, конструктивної схеми споруди та способу їх улаштування. Результати. Було випробувано 6 паль довжиною від 21 м до 23 метрів. У ході виготовлення паль №№ 1, 4 і 6, довжина яких складала 22…23 м, під час буріння з’ясовано, що в їх основі залягає масивний монолітний граніт (заглиблення в граніт виконувалось на 0,5 м), наявність тріщин в якому не фіксувалась. Палі №№ 2, 3, 5 своєю основою мали граніти тріщинуваті, заглиблення в них також проводилось на 0,5 м. Для цих армованих ґрунтоцементних паль отримані величини вертикального переміщення палі під час її навантаження і розвантаження ступенями. Розрахункове навантаження вдавлювання на палю, що випробувалася, становить від 268,3 т·с до 275,0 т·с. Наукова новизна. Вона полягає в отриманні залежностей осідань армованих ґрунтоцементних паль, створених на основі бурозмішувальної технології, під час їх випробування в режимах навантаження та розвантаження. Практична значимість. Визначено, що при зміні жорсткості земляного полотна, оскільки ґрунтоцементні армовані елементи виготовляються з модулем деформації 300…600 МПа, вирішується проблема його підсилення. Практично є можливість зменшити різницю в жорсткості штучної споруди та конструкції верхньої будови колії, що дозволить ліквідувати баластові поглиблення.Item Критичний огляд методів розрахунку стійкості укосів і схилів(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Тютькін, Олексій Леонідович; Дубінчик, Ольга Іванівна; Кільдєєв, Віталій РомановичUKR: Мета. У багатьох випадках при інженерних розрахунках і проєктуванні необхідно оцінити стійкість території, що забудовується, особливо розташованої поблизу схилів або укосів. Виконати критичний огляд методик розрахунку стійкості зсувонебезпечних схилів і укосів. Методика. Розглянуті варіанти методів розрахунку стійкості укосів різними авторами. Існує багато методик з розрахунку стійкості укосів, всі вони зводяться до трьох базових класів методів: методи граничної рівноваги; метод скінченних елементів; комбіновані методи. Під час перевірки стійкості найпоширенішими є інженерні методи, засновані на силових схемах рівноваги ґрунтових масивів. Одним з найбільш важливих питань при розрахунку стійкості є правильний вибір поверхні, за якою можливе зміщення ґрунту. Результати. Вибір тих чи інших методів насамперед визначається типом зсувного процесу та механізмом можливого зміщення зсувних мас. Кожен оригінальний спосіб розрахунку характеризується своєю оригінальною системою, отриманою в даному способі з використанням того чи іншого припущення, необхідність якого пов’язана зі статичною невизначеністю завдання. Наукова новизна. Приведені формули по визначенню коефіцієнта стійкості укосу для практичного використання. Аналіз стійкості зсувного схилу із залученням розрахункових методів виконується як складовий елемент комплексної інженерно-геологічної оцінки та прогнозу стійкості зсувного схилу в природних умовах та з урахуванням наміченого його використання. Практична значимість. У проєктній практиці застосовуються інженерні методи розрахунку стійкості схилу, що містять різноманітні спрощувальні припущення. Найбільш поширений з них – метод круглоциліндричних поверхонь ковзання, що відноситься до схеми плоскої задачі. Визначення коефіцієнта стійкості є необхідною умовою для висновку про можливість використання схилів для будівництва.Item Обґрунтування вибору моделі основи та фундаменту будівлі під час її підсилення мікропалями(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, Україна, 2023) Харченко, Віталій Валерійович; Петренко, Володимир ДмитровичUKR: Мета. На основі аналізу існуючого досвіду провести обґрунтування вибору моделі основи та фундаменту будівлі під час його підсилення мікропалями. Такий методологічний крок дозволить прийняти до подальших досліджень модель основи, яка більш повно відповідає взаємодії мікропаль, фундаменту визначеної жорсткості та варіації їхніх параметрів. Методика. Фундаменти, в тому числі ті, що підсилюються мікропалями, проєктуються таким чином, щоб навантаження на основу не перевищувало певної межі, яка дозволяє проводити розрахунки за деформаціями у фазі ущільнення. Для вирішення поставленої задачі проведено аналіз методузагальних пружних деформацій основи, розроблений з використанням гіпотезипружного пів-простору. Залучення пружного півпростору до теоретичних побудов має основою чіткі та відпрацьовані рішення теорії пружності і, ширше, механіки суцільного середовища. Також розглянутий метод, заснований на обмеженні зони основи, що деформується (гіпотеза шару кінцевої товщини). Узагальнені випадки застосування цих гіпотез для проєктування та розрахунку фундаментів з врахуванням їх взаємодії з основою. Результати. Визначено, що більш плідною гіпотезою як для фундаментів взагалі, так і для випадкуїх підсилення мікропалями, є гіпотеза пружного шару. На її основі обґрунтовано, що скінченно-елементні моделі фундаменту з мікропалями та ґрунтовою основою повинні мати визначені межі, що, в першу чергу, дозволяють вільне деформування системи «фундамент – основа», а, в другу чергу, мати розміри, що можуть бути піддані розрахунку на ПЕОМ. Наукова новизна. Вона полягає вобґрунтуванні моделі основи, що базується на гіпотезі шару кінцевої товщини як найбільш відповідноїдля чисельних експериментів за допомогою методу скінченних елементів. Практична значимість. Полягає вотриманні обґрунтованої товщини кінцевого шару, що дорівнює 5...6 значень довжини мікропалі. Саме ця товщина, на основі якою обираються розміри скінченно-елементної моделі, дозволяє вільне формування напружено-деформованого стану моделі і не має протиріччя з вже існуючими вимогами до визначення цього параметру.