CC BY
54
11. КаиоЬпо-1екЬпуоЬе8куу оЮЬй оЬ уп2Ьепегпо-Ьео1оЬусЬе8кукЬ гаЬ^акЬ dlya opredelenyya регесЬпуа шегоргууа1уу ро 1ykvydatsyy deformatsyy prosadochnosty у povrezhdenyya ко^^^уу zdanyya ро и1. Syшferopo1'skaya, 11 V И. Dnepropetrovske № 8103/83. - Dnepropetrovsk, 2010. Муп. rehyon razvytyya у stroyte1'stva Ukraynu. DneproHYYNTYZ, 114 s. s pry1ozhenyyaшy па 11 1ystakh.
12. Otchet po po1evuш ysputanyyam opыtnыkh Ь^о^Ьу-тыкИ svay statycheskyшy паЬ1^кашу па p1oshchadke stroyte1'stva zhy1oho doma po u1. Syшferopo1'skoy v Ь. Dnepropetrovske. ОКО PYY USPETsSTROYPROEKT. - D., 2001. - 25 s. s pry1ozhenyyaшy па 10 ^акЬ.
13. Погуп V. А. Osnovы шекЬапуку hruntov. V 2 toшakh. - T.1. H.S.Y. - Ь-М., 1959. - S. 120 - 130.
УДК 625.717.3: 624.042.5
РАСЧЕТ АЭРОДРОМНЫХ ПЛИТ НА ТЕМПЕРАТУРНО-КЛИМАТИЧЕСКУЮ
НАГРУЗКУ
Ключевые слова:аэродромные плиты, упругое основание, температура, температурно-климатические воздействия, расчет плит, армирование плит
Постановка проблемы. Известно,что температурно-климатические воздействия могут оказывать существенное влияниена напряженно-деформируемое состояние железобетонных конструкций. При этом это влияние тем существенней, чем существенней температурный перепад по толщине конструкции. Ранее было рассчитано распределение температур по толщине аэродромной плиты при двух экстремальных и трех промежуточных значениях температур воздуха[1]. Учитывая изменения суточных температур, можно говорить об имеющем место нестационарном температурном режиме и соответствующем ему температурномполt по толщине бетона конструкции. В связи с этим ставится вопрос исследования закономерностей изменения напряженно-деформируемого состояния аэродромных плит и их армирования в зависимости от изменения температур по толщине этих плит.
Анализ публикаций.В работе [1], которая является предшествующей стадией выполняемых исследований, в полной мере изложена методика расчета температурных полей по толщине аэродромных плит в зависимости от максимальных положительных, отрицательных и промежуточных температур воздуха.
Цель и задача исследований состоялЬ в расчете аэродромных плитна температурно-климатические воздействия.
Изложение материала.Для реализации расчета аэродромных плит на температурно-климатические воздействия был выбранпрограммный комплекс ПК ЛИРА [2], который позволяет определять температурные усилия по толщине плиты в зависимости от разницы температур на наружной и внутренней поверхности бетона.
Поскольку аэродромныеплиты взлетно-посадочной полосы Харьковского международного аэропортаразмерами 7,5 * 7,5м опираются наподстилающие слои[1, рис.1], то расчетная схема этих плит представляет собой плиту на упругом основании. Для расчета таких плит важно знать как характеристику упругого основания,так иобщий эквивалентный коэффициент постели кце , которые могут быть определены исходя из характеристик каждого из подстилающих слоев.
Определение коэффициента постели каждого из слоев основания производится исходя из рассмотрения перемещений жесткого фундамента при равномерной передачt давления на основание по формуле [3, с.24]:
А. Ю. Конопляник, к. т. н., доц.,Е. Д. Семенов, студ.
к
аЕ
(1)
где: ш - безразмерный коэффициент; Е - модуль деформаций, МПа; ^ - коэффициент Пуассона; ^ - площадь подошвы фундамента, м2.
В расчетах приняты модули упругости Е1 = 1,2• 103 МПа и Е2 = 16^ 103 МПа и коэффициенты Пуассона^ = 0,3 и ц2= 0,2 соответственно длягрунтоцемента и песчаного бетона. Характеристики полиэтиленовой пленки не учитывались из-за ее минимальной толщины.
В результате расчета получены коэффициенты постели, которые равнык/= 440 МН/м3 для грунтоцемента ик/ = 5580 МН/м3 для песчаного бетона. Определяли эквивалентный коэффициент постели по формуле [4, с.36]:
к _ + 2а2 + к,3а3 кве ~ .
1 + а2 +а3
(2)
где: К^к^к^, - расчетные значения коэффициентов постели,МН/м , каждого из слоев основания;
а1, а2, а3 - коэффициенты, определяемые по эмпирическим формулам.
В результате расчета получен эквивалентный коэффициент постели ке = 610,52 МН/м3.
Расчет аэродромной плиты размером 7,5 х 7,5 м производили на ПК ЛИРА по стандартной методике расчета плит на упругом основании с одним коэффициентом постели[5, с.64].
Плитуразбивали на конечные элементы (КЭ), принимая одинаковый шаг вдоль осей X и У, равный 0,5м и количество шагов 15. В результате разбивки плиты получилось 225 КЭ и 256 узлов. Каждый конечный элемент имел размеры 0,5 х 0,5 х 0,4(высота)м. Геометрическая схема плиты с разбивкой ее на КЭ приведена на рисунке 1.
Учитывая то, что по краям плиты устроены швы со штыревыми соединениями, в самых крайних узлах назначали связи, запрещающие линейные перемещения узлов по оси Z.Каждому КЭ назначали тип жесткости«Пластина»с введением соответствующих запросухарактеристик.
Расчет плиты производили на действие ее собственного веса и соответствующего температурного загружения. Каждое температурное загружение рассчитывали отдельно. Таким образом, учитывались следующие нагрузки:
Р - нагрузки, обусловленные весом плиты;
+ёТ - верхняя поверхность плиты имеет более высокую температуру, чем основание;
-ёТ- верхняя поверхность плиты имеет более низкую температуру, чем основание.
На рисунке 2 приведены загружения: а — от собственного веса аэродромной плиты; б — изменения температуры по толщине плиты при температуры воздуха + 55°С. Температурные загружения от изменения температуры по толщине плиты при температуре воздуха + 20°, 0°, - 20° и - 36°С не приведены, так как имеют аналогичный характер и отличаются только значениями температуры.
Для проведения сопоставительного анализа выбирали КЭ 113 как находящийся в самом центре плиты (на пересечении ее диагоналей).
Загружение 1
241 242 243 244 245 24(5 247
249 250 251 252 253 254 255 256
Рис. 1. Геометрическая схема аэродромной плиты
а
Загружение 1
б
Рис.2. Загружение от совместного действия собственного веса и изменения температуры по толщине плиты при температуре воздуха + 55°С :а - нагрузка от собственного веса плиты; б - нагрузка от температурного воздействия
На рисунках 3 и 4 приведены эпюры армирования нижней и верхней частей плит вдоль осей X и Гдля экстремальной температуры воздуха + 55°С. Эпюры армирования при температурах воздуха + 55° и - 36°С практически не отличаются от эпюр армирования при температурах воздуха +20° и - 20°С (0°С) соответственно.Это также наглядно подтверждается таблицами результатов подбора арматуры в КЭ 113, приведенными на рисунке 5.
Рис.3. Загружение 1 от совместного действия собственного веса и изменения температуры по толщине плиты при температуре воздуха + 55°С. Эпюры армирования. Площадь нижней и верхней арматуры по оси X
О 0.25
Площадь арматуры на 1пмпо оси У у верхней грм
Рис.4. Загружение 1 от совместного действия собственного веса и изменения температуры по толщине плиты при температуре воздуха + 55°С. Эпюры армирования. Площадь нижней и верхней арматуры по оси Г
Рис. 5. Таблицы результатов армирования от загружений 1 - 5
Анализ результатов расчета арматуры в КЭ 113 от различных температурных воздействий на ПК ЛИРА показал, что:
- площадь нижней рабочей арматуры плиты при температуре воздуха + 55° и+ 20° практически одинакова и составляет 3,51 и 3,55см2 на 1м.п. плиты, а площадь верхней арматуры одинакова и составляет 2,0 см2;
- площадь нижней и верхней арматуры плиты при температуре воздуха 0°, - 20° и - 36° одинакова и составляет 2,0 см2.
В связи с результатами расчета на ПК ЛИРА возникает вопрос о достоверности полученных результатов, так как такое существенное различие температур не может вызывать практически одинаковое напряженно-деформируемое состояние при переходе от положительных к отрицательным температурам.
Для сопоставимости результатов программного расчета, выполненного в линейной постановке, провели его сравнение с ручным расчетом аэродромных плит, выполненным в соответствии с рекомендациями Г.И. Глушкова[6, с.376]. Для этого вычисляли изгибающие моменты в сечениях плиты и соответствующую им площадь арматуры. Сопоставительный анализ результатов подбора рабочей арматуры в нижней части плиты приведен в таблице.
Таблица 1
Результаты подбора арматуры
Температурное загружение Площадь арматуры на 1 м.п. плиты по ПК ЛИРА, 2 см Площадь арматуры на 1 м. п. плиты по расчету вручную, см2 Значение расхождения, % Количество подобранной арматуры на 1 м.п. плиты по результатам расчета на ПК ЛИРА Количество подобранной арматуры на 1 м.п. плиты по результатам расчета вручную
1 (температура воздуха + 55°) 3,51 2,81 19,94 5010 А400С (Л5факт = 3,93 см2) 5010 А400С (Л5факт =3,93 см2 )
2 (температура воздуха + 20°) 3,55 2,78 21,69 5010 А400С (Л5факт = 3,93 см2) 5010 А400С (Л5факт =3,93 см2 )
3 (температура воздуха 0°) 2,0 6,77 70,1 508 А400С (Л5факт =2,51 см2 ) 5014 А400С (Л5факт =7,69 см2 )
4 (температура воздуха - 20°) 2,0 6,63 69,83 508 А400С (Л5факт =2,51 см2 ) 5014 А400С (Л5факт =7,69 см2 )
5 (температура воздуха - 36°) 2,0 6,65 69,92 508 А400С (Л5факт = 2,51см2) 5014 А400С (Л5факт =7,69 см2 )
Как видно из таблицы, количество рабочей арматуры, подобранной в результате расчета вручную и на ПК ЛИРА существенно отличается при температуре воздуха0°С и отрицательных температурах. При этом расхождение составляет 69,83 - 70,1%. При температурах воздуха + 20°и + 55°Срасхождение значительно меньше и составляет 19,94 - 21,69%.
Причина такого расхождения, по нашему мнению, состоит в следующем:
- расчет в ПК ЛИРА выполнен в линейной постановке;
- в ручном расчете не в полной мере отражено взаимодействие плиты с основанием;
- при задании температурных нагрузок в ПК ЛИРА подразумевается температуру на поверхности плиты определять как среднюю между температурой в верхней и нижней части плиты, а температуру внизу плитыопределять как разность температур в верхней и нижней части. При этом при переходе от положительных котрицательным температурамразностьтемператур в верхней и нижней части отличается незначительно, в связи с чем напряженно-деформируемое состояние плит тоже отличается незначительно, а площадь арматуры при резком изменении температуры воздуха фактически получается одинаковой.
Результаты работы доложены на 1УМеждународномстуденческом конкурсе научно-исследовательских работ, проходившем в г. Киев 29 - 30 мая 2013года. По результатам работы предложено разработчикам программного комплекса ЛИРА внести корректировки в задание температурных нагрузок по толщине конструкции.
Выводы. При помощи ПК ЛИРА было рассчитано количество арматуры в верхней и нижней частях аэродромных плит при различных температурных воздействиях. Полученные результаты сравнены с результатами расчета вручную. Проанализированы причины расхождений результатов программного расчета и расчета вручную.
Считаем, что для получения более достоверных результатов расчета необходимы следующие мероприятия:
- установить по толщине плит термопары с длительным измерением суточных, месячных, сезонных и годовых температур;
- учитывать фактические коэффициенты теплопроводности бетона каждого слоя в зависимости от его температуры;
- произвести расчет температурных полей по толщине аэродромных плит в условиях нестационарного теплового потока;
- рекомендовать разработчикам программного комплекса внести коррективы в задание температурных нагрузок в ПК ЛИРА, когда будет учитываться конкретная температура в верхней и нижней части плиты;
- рассматривать аэродромную плиту как многослойную конструкцию с учетом теплотехнических и деформативных характеристик каждого из слоев.
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Расчет распределения температурных полей по толщине аэродромных плит с учетом влияния температурно-климатических воздействий /А. Ю. Конопляник, Е. Д. Семенов //Вюник Приднiпр.держ.акад.будiвниц. та архггект. - Д. : ПДАБА, 2013. - № 9. - С. 28 - 34.
2. Городецкий А. С., Шмуклер В. С., Бондарев А. В. Информационные технологии расчета и проектирования строительных конструкций:учеб. пособ. - Харьков: НТУ «ХПИ», 2003. - 889 с.
3. КлепиковС. Н. Расчет конструкций на упругом основании. - К.: Будiвельник, 1967. -184с.
4. Аэродромы. СНиП 2.05.08 - 85. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 59с.
5. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций.ПК ЛИРА, версия 9. Справочно-теоретическое пособие под ред.акад. АИН Украины А. С. Городецкого. - К-М.,2003. - 464с.
6. Изыскания и проектирование аэродромов: учеб. для вузов / Г. И.Глушков,В. Ф. Бабков, В. Е. Тригоннии др. - М. : Транспорт, 1992. - 463с.
SUMMARY
Problem statement. Temperature - climatic effects may have a significant impact on the stress -strain state of reinforced concrete structures. This effect depends on the temperature gradient through the thickness of the structure. Previously been calculated temperature distribution over the thickness of the slab for the airfield two extremes and three intermediate values of air temperature [1]. Considering the changes in daily temperatures, we can talk about having a place of non-stationary temperature conditions and in the corresponding temperature field through the thickness of the concrete structure. This research raises the question patterns of change of the stress - strain state airfield plates and reinforcement depending on temperature changes in thickness airfield plates.
Analysis of publications. In [1], which is a previous stage of the research carried out fully set out the methodology of calculation of temperature fields in thickness airfield plates depending on the maximum positive, negative, and intermediate temperature air.
Objectives. Calculation airfield plates on the temperature-climatic effects.
Conclusions. To get more reliable results of the calculation, the following activities:
- To establish the thickness of the plates with a long thermocouple measuring daily, monthly, seasonal and annual temperature;
- To take into account the actual coefficients of thermal conductivity of each layer of concrete, depending on its temperature;
- To calculate the temperature fields in thickness airfield plates in conditions of unsteady heat
flux;
- Consider the airfield plate as a sandwich construction, taking into account the thermal and deformation characteristics of each layer.
REFERENCES
1. Raschet raspredeleniya temperaturnyih poley po tolschine aerodromnyih plit s uchetom vliyaniya temperaturno-klimaticheskih vozdeystviy /A. Yu. Konoplyanik, Y. D. Semenov //Visnik Pridnipr.derzh.akad.budivnytst. ta arhitekt. - D. : PDABA, 2013. - № 9. - S. 28 - 34.
2. Gorodetskiy A. S., Shmukler V. S., Bondarev A. V. Informatsionnyie tehnologii rascheta i proektirovaniya stroitelnyih konstruktsiy:ucheb. posob. - Harkov: NTU «HPI», 2003. - 889 s.
3. Klepikov S. N., Raschet konstruktsiy na uprugom osnovanii. - K.: Budivelnyk, 1967. - 184s.
4. Aerodromy. SNiP 2.05.08 - 85. - M. : TSITP Gosstroya SSSR, 1985. - 59s.
5. Programmnyiy kompleks dlya rascheta i proektirovaniya konstruktsiy. PK LIRA, versiya 9. Spravochno-teoreticheskoe posobie pod red. akad. AIN Ukrainyi A. S. Gorodetskogo- K-M., 2003. -464s.
6. Izyiskaniya i proektirovaniya aerodromov: ucheb. dlya vuzov / G. I.Glushkov, V. F.Babkov, Trigonni V. E. i dr. - M. : Transport, 1992. - 463s.
УДК 331.53:378
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫЗАНЯТОСТИМОЛОДЫХСПЕЦИАЛИСТОВ -ОДИНИЗ ОСНОВНЫХПОТЕНЦИАЛОВРАЗВИТИЯУКРАИНЫ
Л. Ю.Дьяченко, к. т. н., доц., О. С. Дьяченко, асс., Е. А. Коротнева, студ.
Ключевыеслова:молодойспециалист, трудоустройство, рынок труда, социальная политика
Постановка проблемы.Сегодня в Украине создано 125 молодежных центров труда и планируется открыть еще 14, функционирует Всеукраинский молодежный центр развития предпринимательства, расширяется сеть студенческих служб трудоустройства, но проблема безработицы молодежи не теряет остроты.
Самореализация в профессии молодых специалистов после окончания вуза является очень важным вопросом. Несмотря на высокий интеллектуальный потенциал и мобильность выпускников вузов, им не хватает трудового и жизненного опыта, обеспеченности на рынке труда первым рабочим местом. Процесс роста уровня не занятой молодежи имеет негативные экономические и социальные последствия для населения страны.
Согласно данным Государственной службы статистики Украины, на 1 сентября 2013 года количество зарегистрированных безработных составляло 435,4 тыс. человек, среди которых: женщины - 247,8 тыс.(56,9 %); молодежь - 183,3 тыс.; лица, проживающие в сельской местности - 157,4 тыс. человек (36,2 %). За восемь месяцев 2013 года Государственная служба занятости трудоустроила более 15 тыс. человек.
Впрочем, реальный уровень безработных значительно выше, ведь не каждый, кто потерял работу, официально оформляет свой социальный статус. Регистрация в центре занятости гарантирует получение материальной помощи, при этом зарегистрированные должны посещать занятия, тренинги. Срок пребывания безработных на учете составляет 151 день. В центрах занятости человек должен раз в месяц отмечаться, если не отметится - его снимают с учета, если дважды откажется от работы, которую центр занятости считает выгодной, его снимают с регистрации.
На сегодняшний день во многих городах Украины отсутствуют биржи труда для молодежи и даже отделения в них. Как правило, ответственным за трудоустройство молодежи является один из сотрудников биржи труда. Молодежные центры трудоустройства есть в таких городах как Киев и Донецк. В этих центрах предоставляются высококвалифицированные услуги от первичного консультирования по вопросам построения карьеры до основательной рекрутинговой работы.
Молодежь, выпускники высшей школы, впервые оказавшиеся на рынке труда, являются наиболее уязвимой его категорией. Почти каждый второй из зарегистрировавшихся в государственной службе занятости - молодой человек в возрасте до 35 лет.
