Розглянуто проблеми статистичного дослідження та нормування навантажень на будівельні конструкції. Викладено основні питання методології та детально висвітлено отримані автором результати нормування снігового та вітрового навантажень. Розроблено карти територіального районування України за розрахунковими значеннями й основними статистичними характеристиками снігового та вітрового навантажень. Описані підходи до регулювання надійності несучих будівельних конструкцій методом граничних станів, а також ймовірнісні моделі та методи нормування змінних навантажень.

Рассмотрены проблемы и принципы моделирования работы зданий и сооружений при динамических нагрузках. Проанализированы особенности напряженно-деформированного состояния сборной гиперболической оболочки от ветрового давления. Значительное внимание уделено ветровым волнам и морским сооружениям континентального шельфа. Описана двухмерная кинематическая модель ветрового срыва на углу высотного здания. Представлена методика расчета стальных конструкций опор воздушных линий электропередачи на действие ветра с учетом профиля трассы.

Проаналізовано основні конструктивні елементи висотних будівель і споруд, починаючи з найперших, та оцінено вплив на них вітрових навантажень.

Запропонована модифікація методу граничних станів, яка дозволяє проектувати несучі конструкції з урахуванням встановленого строку служби та необхідного рівня надійності. Залежно від фізичної природи, навантаження можуть мати до чотирьох розрахункових значень: граничні, експлуатаційні, циклічні та квазіпостійні. Виходячи з імовірнісного подання навантажень у формі випадкових величин та послідовностей максимальних значень, розроблена загальна методологія нормування навантажень, яка дозволяє встановлювати необхідні забезпеченості розрахункових значень, обчислювати розрахункові значення навантажень, оцінювати їх точність та виконувати територіальне районування розрахункових параметрів атмосферних навантажень і впливів на будівельні конструкції. Розроблені та апробовані на реальних прикладах імовірнісні моделі та методи нормування різноманітних атмосферних, технологічних та постійних навантажень і впливів на будівельні конструкції.

Розв'язано задачу статистичного дослідження та нормування середньої складової вітрового навантаження на території України. На базі загальної методології одержані конкретні робочі формули для обчислення граничних та експлуатаційних розрахункових значень вітрового навантаження. На підставі порівняльного аналізу ймовірнісних моделей з урахуванням випадкових і систематичних похибок доведено, що для нормування вітрового навантаження доцільно подавати швидкість вітру у формах диференційного випадкового процесу та послідовності місячних максимумів. Параметри моделей для 194-х метеостанцій України визначено за результатами строкових спостережень за вітром протягом двох десятиліть. Досліджено вплив напрямку вітру на величину вітрового навантаження та встановлено коефіцієнти напрямку для всіх областей України. Проведено граничні й експлуатаційні розрахунки вітрового навантаження, а також їх узагальнення та територіальне районування.

Узагальнено результати досліджень, присвячених імовірнісному поданню та встановленню мінімальних розрахункових значень температури атмосферного повітря в холодний період року, необхідних для виконання теплотехнічних розрахунків огороджувальних конструкцій будівель. Наведено методи ймовірнісного подання змін температури повітря у формі випадкового процесу та його статистичні характеристики для території України. Розроблено пропозиції з подальшого удосконалення нормативних документів, які істотно розширюють можливості проектувальника щодо урахування географічного району будівництва, встановленого терміну експлуатації та теплових характеристик огороджувальних конструкцій.

Індекс рубрикатора НБУВ: Н5-028.69

Рубрики:

Будівельні конструкції

Шифр НБУВ: Ж29409/А Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено обгрунтування для вибору схеми снігових навантажень під час проектування сталевих решітчастих конструкції на плоских покрівлях. На базі основних положень ДБН одержано схему снігового навантаження. Проведено числові дослідження для обгрунтування достовірності результатів.

Побудовано імовірнісні моделі вітрового навантаження з урахуванням обмежених метеорологічних даних місцевості у вигляді квазістаціонарного диференціального випадкового процесу та послідовності екстремальних значень вітрового навантаження, яке описується подвійним експоненціальним законом розподілу Гумбеля. За допомогою неперервного вейвлет-перетворення одержано частотно-часові вейвлет-спектри відрізків реалізацій вітрового навантаження. Застосовано базисні неортогональні нормовані вейвлет-функції Морле (Morlet), Пауля (Paul) та "мексиканський капелюх" (Mexican Hat). Досліджено нелінійну поведінку паливного резервуара в системі із захисною ємністю за допомогою модифікованого методу Ньютона - Рафсона за статичної дії вітру. Виконано модальний аналіз системи методом Ланцоша. Застосовано спектральний метод оцінки відгуків системи у вигляді переміщень, напружень і прискорень під час дослідження її стохастичної поведінки.

Мета роботи - знаходження вразливих для сильних вітрів місць в конструкції будинків з двосхилим дахом, що не враховуються стандартною методикою обліку вітрових навантажень. Методи досліджень. Для дослідження розроблена математична твердотільна модель будинку з двосхилим дахом. Розрахунок навантажень, згідно ДБН проводився в програмному комплексі SCAD ++, моделювання розподілу вітрових навантажень твердотільної моделі виконувалося в програмному комплексі SolidWorks корпорації Dassault Systemes. Дослідження проводилися з урахуванням статичних вітрових навантажень при швидкості вітру 25 м/с. Розглядались впливи з фронтального, бокового та діагонального вітру. Наукова новизна. В результаті досліджень отримав подальший розвиток метод кінцевих елементів для підвищення надійності елементів будівель, що зазнають вітрові впливи які відрізняються від стандартних. Виявлено значні вітрові впливи в районі піддашкового звису спроможні спричинити руйнування даху. Виявлено, що розподілення вітрових навантажень знайдених методом обчислювальної гідрогазодинаміки не співпадає з розподіленням вітрових навантажень відповідно до ДБН B.1.2-2:2006. Практичне значення. Запропонована методика дозволяє, приймаючи за базу стандартні вітрові навантаження, забезпечити більш надійну, довговічну і безпечну роботу елементів даху будівлі, які зазнають вітрових впливів, що відрізняються від стандартних. Результати. Виявлені розподілення вітрових навантажень на стіни і дах при різних напрямках вітру. Показано, що навантаження не має рівномірно розподілений характер, а концентрується в особливих точках конструкції будівлі. Особливі вітрові впливи спостерігаються в зонах козирків даху та карнизних звисів. В цих зонах на площину даху одночасно діє позитивний тиск знизу і негативний тиск зверху. Різниця в тисках створює великі відривні зусилляспроможні відірвати дах від будівлі. Запропонована методика дозволяє швидко виявляти нестандартні, стосовно до вітрового навантаження, вузли і з урахуванням виявлених додаткових вітрових впливів знаходити методи їх підсилення.