CC BY
49
мощи двух коэффициентов постели. - М.: Гос-стройиздат, 1954. - 354 с.
2. Власов В.З., Леонтьев Н.Н. Балки, плиты и оболочки на упругом основании. - М.: Физматгиз, 1960. - 450 с.
3. Лейбензон Л.С. Вариационные методы решения задач теории упругости. - М.: Гостехиздат, 1934. - 286 с.
4. Прочность. Устойчивость. Колебания. Справочник. Т. 1 / Под ред. И.А. Биргера, Я.Г. Пановко. -М.: Машиностроение, 1968. - 450 с.
The analytical aspects of calculation rectangular plates laying on solid spring base
V.N. Zavyalov, E.A. Martyinov,
V.M. Romanovskiy
The calculation by method of Ritz of rectangular plates on dirt base with two modulus of subgrade reaction is studied in the article. The expressions for calculation the setting of the ground base, internal forces factors existing in the plate are obtained.
Завьялов Виктор Николаевич - канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительная механика» Сибирской государственной автомобильнодорожной академии. Основное направление научных исследований - Расчет пластинчатостержневых систем в упруго-пластической стадии. Имеет 82 опубликованные работы.
Мартынов Евгений Анатольевич - канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительная механика» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - Расчет конструктивно-анизотропных конструкций. Имеет 47 опубликованных работ. E-mail: [email protected] Романовский Владимир Михайлович - канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительная механика» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - Расчет пластин с учетом упрочнения материала. Имеет 64 опубликованные работы.
Статья поступила 12.11.2009 г.
УДК 624.0142
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АРОЧНОГО ПРОФНАСТИЛА ПРИ РЕКОНСТРУКЦИИ ЗДАНИЙ
Л.В. Красотина, Ю.В. Краснощеков, д-р техн. наук,
Ю.М. Мосенкис, канд. техн. наук
Аннотация. В статье представлено техническое решение совмещенного покрытия здания с использованием арочного профнастила при реконструкции зданий 335 серии.
Ключевые слова: Арочный профнастил; реконструкция жилых зданий; конечноэлементная модель; статическая прочность; устойчивость.
Введение
Проектным институтом «Омскжелдорпро-ект» совместно с кафедрой СК СибАДИ разработана проектная документация с использованием арочного профнастила для реконструкции жилых домов серии 335 (рис.1), в частности для жилого дома №8 по ул. Нефтезаводская, на котором ведутся ремонтно - восстановительные работы.
Инженерное решение
Данный тип совмещенного покрытия при реконструкции зданий используется впервые. Известно, что кровля с использованием арочного профнастила отличается от существующих решений легкостью, возможностью соз-
давать интересные архитектурные детали, высокой скоростью возведения, надежностью в процессе эксплуатации.
Арочное однослойное покрытие, пролётом L = 12,4 м со стрелой подъёма f = 2,3 м принято из профилированного настила Н60 толщиной t = 1 мм с трапециевидными гофрами (рис. 2). Площадь сечения одного листа шириной b = 1 м A = 1714 мм2, момент инерции Ix = 970000 мм4 и момент сопротивления Wx = 25380 мм3. Арочные конструкции изготавливаются по технологии австрийской фирмы «ZEMAN» на оборудовании ООО «Монтаж-проект», г. Омск.
Рис. 1. Покрытие с использованием арочного профнастила (вентшахты условно не показаны)
Профиль Н60
211 211 211 211
ч-
Ä4 5
Рис. 2. Геометрия профиля Н60
Конструкторами института «Омскжелдор-проект» разработаны оригинальные узлы крепления арочного профнастила к обвязочным балкам (рис. 6) взамен типовых узлов (рис. 3 -5), разработанных австрийской компанией «ZEMAN» при реконструкции использовать не представляется возможным.
Арочный настил опирается на стальные продольные балки и закрепляется к ним болтами (рис. 6). Опорами балок являются колонны каркаса, примыкающего к наружным продольным стенам здания.
В покрытии предусмотрены проёмы для вентшахт и слуховых окон (рис. 7). Листы настила соединяются между собой саморезами через 1 м.
При проектировании покрытия сотрудниками кафедры «строительные конструкции» выполнялись расчеты по 2 расчётным схемам арочного настила без проёмов:
1. монтажная на действие собственной массы с коэффициентом динамичности yd = 1,6;
2. эксплуатационная в виде однопролётной арочной пространственной системы (один ряд опор - шарнирно неподвижные,
другой шарнирно подвижные) с затяжками (диаметром 20 мм через 2,6 м; и диаметром 10 мм через 1,3 м). Для учёта пространственной работы покрытия предусмотрено ограничение перемещений профлистов в направлении вдоль покрытия. В расчетах опирание настила на торцевые стены здания и вентшахты не предусмотрено.
Методика расчетов включала этапы:
1. разработка конечноэлементной модели покрытия с помощью PRE/POST processor FEMAP, version 7.0 в системе Windows XP с использованием пластинчатых конечных элементов типа «plate», жестко соединенных между собой в узлах.
2. расчеты на статическую прочность конструкции и устойчивость с использованием программного комплекса UAI / NASTRAN, version 20.1 [2], основанного на методе конечных элементов (Finite Element Method) с применением блока линейного статического анализа (Linear Static analysis) и блока анализа устойчивости в линейной постановке (Buckling analysis).
3. такие же операции выполнены в ПК «Лира 9.4».
Рис. 3. Типовое решение узла стыка арочного профнастила с колонной (фирма «ZEMAN», 1 вариант)
Рис. 4. Типовое решение узла стыка арочного профнастила с колонной (фирма «ZEMAN», 2 вариант)
Рис. 5. Типовое решение узла стыка арочного профнастила с колонной (фирма «ZEMAN», 3 вариант)
узе .Л 1
^Ч^Новая пристенная
колонна
Рис. 6. Узел стыка арочного профнастила с колонной (Омскжелдорпроект)
Рис. 7. Фрагмент плана покрытия
Заключение
В результате расчетов в двух независимых программных продуктах, использующих метод конечных элементов, получены данные, на основании которых был сделан вывод о достаточной прочности и жесткости конструкции покрытия из арочного профнастила с параметрами поперечного сечения, указанными на рис.2 для покрытия пролетом 12.4 м без утепляющего слоя.
Библиографический список
1. Афанасьев В.Ю., Соколовский З.Н., Макеев С.А. Несущие арочные покрытия из трапециевидного профиля производства ООО «Монтажпроект», г. Омск //Роль механики в создании эффективных материалов, конструкций и машин 21 века: Труды всероссийской научно - технической конференции , 6-7 декабря 2006г. -Омск: СибАДИ, 2006. - С 81-86.
2. СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции/ Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990 -90 с..
3. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/ Госстрой России.-М.: ГУП Госстроя России, 2003- 67 с.
4. ТУ 1122-235-39124899-2005. Профили стальные гнутые арочные с трапециевидными гоф-рами/СибНИИстрой.- Новосибирск 2005- 18с.
Using of arched profnastil for the reconstruction of buildings
L.V. Krasotina, Y.V. Krasnoshekov, U.M. Mosenkis
In article the technical decision is presented of the combined coverage of building is presented with the use of arched profnastil at the reconstruction of buildings 335 series.
Красотина Лариса Владимировна - старший преподаватель кафедры «Строительные конструкции» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - геометрически ортотроп-ные оболочки. Имеет 12 опубликованных работ. e-mail: krasotina. larisa@gmail. com
Краснощеков Юрий Васильевич - д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры ««Строительные конструкции» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии. Основное направление научных исследований - взаимодействие элементов железобетонных конструкций. надёжность конструктивных систем. Имеет более 120 опубликованных работ.
Мосенкис Юзеф Матвеевич -канд. техн. наук, директор Омского ПММ «Омскжелдорпроект» Основное направление научных исследований -геометрически ортотропные оболочки. Имеет более 100 опубликованных работ.
Статья поступила 10.09.2009 г.
