ivdon3@bk.ru
В статье рассмотрены результаты анализа напряженно деформированного состояния узла сопряжения колонны и ригеля монолитной железобетонной рамы – в частности, карнизные узлы крайних колонн, имеющие Г-образную форму. В этих узлах часть или вся растянутая (верхняя) арматура ригеля, изгибаясь по некоторому радиусу R, переходит в колонну. Предметом исследования является напряжённое состояние бетона рамного узла, а также особенности работы криволинейного участка растянутой арматуры. Исследование особенностей работы бетона выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программном комплексе Лира-САПР. Приведены характеристики модели (конечно-элементной схемы) и основные результаты расчёта – распределение и численные значения напряжений. Для оценки фактической работы растянутой арматуры узла сделан анализ влияния предыстории нагружения арматурного стержня – его пластический изгиб для придания требуемого очертания. Установлено, что напряжённое состояние бетона биссектрального сечения принципиально отличается от напряженно деформированного состояния бетона в нормальных сечениях ригеля и стойки. Учёт предыстории нагружения арматурного стержня (предварительный неупругий изгиб) позволил сделать вывод о том, что при одной и той же растягивающей силе деформации предварительно изогнутого стержня превышают деформации прямолинейного стержня. Очевидно, что это обстоятельство ведёт к увеличению ширины раскрытия трещин.
Ключевые слова: рамный узел, железобетон, арматура, напряжения, деформации, биссектральное сечение, нормальное сечение, пластический изгиб, радиус загиба, предыстория нагружения, конечный элемент, Лира-САПР
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.9 - Строительная механика
Работа посвящена сравнительному анализу различных расчётно-математических моделей между собой. Выполнен расчёт рамного узла сопряжения железобетонных конструкций: пилона и консольной балки. Предложено три способа выполнения расчёта данного узла: аналитический метод, МКЭ стержневая модель и МКЭ объёмная модель. Выполнен анализ результатов расчёта: сопоставление внутренних усилий и расчётного армирования. Показаны последствия поверхностного анализа конструкции и упрощения расчётных моделей на примере повреждений реальной конструкции под действием эксплуатационных нагрузок.
Ключевые слова: железобетонная консоль, расчёт сооружения, расчёт узла, Лира 10, Российское ПО, оптимальное проектирование железобетонных конструкций, анализ армирования
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
в работе на основе построенной авторами ранее многофакторной динамической регрессионной модели уровня воды в реке Ия (Восточная Сибирь) проведено прогнозирование этого показателя на июнь 2023 г. в трех вариантах: пессимистичный, оптимистичный и нейтральный (базовый). Сравнение результатов прогнозирования с фактическим значением уровня воды подтвердило высокую адекватность модели и хорошие перспективы ее будущего успешного применения для решения широкого круга прикладных и практических задач.
Ключевые слова: регрессионная модель, уровень воды в реке, лаг запаздывания, сезонная переменная, прогноз, адекватность, критерии
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В работе приведена уточненная регрессионная модель динамики уровня воды в сибирской реке Ия, включающая в правую часть шесть природных факторов (количество дней с осадками в горах Саян, средние дневная и ночная температуры за месяц, количество осадков, глубина снежного покрова, среднее атмосферное давление за месяц) с учетом запаздывания, а также специальным образом сформированную сезонную переменную. На высокую адекватность модели указывают значения критериев множественной детерминации, Фишера, средней относительной ошибки аппроксимации. Построенная модель может быть эффективно использована для решения широкого круга прогнозных задач.
Ключевые слова: регрессионная модель, уровень воды в реке, лаг запаздывания, сезонная переменная, прогноз
Рассматривается модель прогнозирования уровня воды для предотвращения чрезвычайных ситуаций для близлежащих территорий. Построение, анализ и оценка построенное регрессионной модели прогнозирующей уровень воды в реке Ия, Иркутская область. Полученная модель имеет высокую степень достоверности, согласно рассчитанным данным, и позволяет с высокой долей вероятностью предсказать уровень воды на основе данных полученных за предыдущие месяцы. Также произведен анализ существующих статей по моделированию различных параметров водных ресурсов.
Ключевые слова: модель, моделирование, река, уровень воды, наводнение, чрезвычайное происшествие, прогноз, статистика, мониторинг, анализ, река Ия, Иркутская область
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
В статье рассмотрен подход к оценке коэффициента использования штатной аппаратуры системы управления на испытательном стенде. Показана актуальность задачи оценки на этапе проектирования испытательного стенда и приведено описание метода для решения данной задачи. Предложенные подходы могут быть применены как на этапе создания испытательного стенда, так и при модернизации существующей позиции.
Ключевые слова: система автоматического управления, испытательный стенд, анализ процесса отработки, экспериментальная отработка, штатная аппаратура, программный комплекс централизованного управления, коэффициент использования аппаратуры
В статье выполнен анализ времени проведения испытаний системы управления на испытательном стенде, выделены компоненты времени проведения испытаний, приведен порядок расчета для типового испытательного стенда. Полученные результаты могут быть использованы для оценки времени проведения испытаний систем управления на этапе проектирования испытательных стендов.
Ключевые слова: система автоматического управления, ракетно-космическая техника, испытательный стенд, анализ процесса отработки, экспериментальная отработка, время проведения испытаний
работа посвящена поиску оптимального конструктивного решения колонн 16-ти этажного монолитного железобетонного жилого здания с минимальной стоимостью материалов. Современный подход к конструктивному решению высотных зданий предполагает многополярность на этапе конструирования. Отвечая современным требованиям, определяемым потребностями человека, долговечностью и функциональностью жилья и другими параметрами, отмечается и существенное значение экономических показателей. Особый подход к этапу проектирования в качестве попытки рассмотреть детально подготовительный этап (выбор сечения и класса бетона колонн в зданиях из монолитного железобетона) оправдан актуальностью рассматриваемой в статье проблемы.
Ключевые слова: железобетонные колонны, расчёт каркаса, Лира-САПР, варьирование класса бетона, оптимальное проектирование железобетонных конструкций, расчёт 16-этажного здания
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
Рассматривается задача экспериментального определения параметров модели погрешности МЭМС акселерометров. Показаны возможные источники погрешностей и их характер. При разработке модели погрешностей учитывалось влияние неортогональности осей, температурных зависимостей коэффициента преобразования, смещения нулей. Разработана математическая модель погрешностей МЭМС акселерометра и алгоритм экспериментального определения ее параметров. Приводятся конкретные структурные схемы стендов. Описана их аппаратная и программная реализация. Рассмотрены конкретные особенности управления температурой в малогабаритной термокамере с нагревателем и охладителем на базе элемента Пельтье. Показан пример экспериментальной оценки параметров модели погрешности для одной оси акселерометра MPU6050. Разработанные средства позволяют начать систематическое исследование и объективное сравнение характеристик МЭМС акселерометров различных фирм, а также получить их рабочие модели погрешностей, пригодные для применения в алгоритмах фильтрации при построении различных систем инерциальной навигации и угловой стабилизации объектов.
Ключевые слова: микроэлектромеханические системы, МЭМС, погрешности, модели, методы, конструкции, акселерометр, микросхема, моделирование
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В статье рассмотрены результаты расчёта арматуры в монолитных железобетонных перекрытиях. Предметом исследования является арматура участка плиты, расположенного рядом с колонной. Исследование выполнялось путём постановки вычислительного эксперимента. Моделирование выполнялось в программных комплексах: Revit, Сапфир и Лира-САПР. Приведены характеристики образцов (конечноэлементных схем) вычислительного эксперимента и основные результаты их расчёта в среде ПК Лира-САПР. Установлено, что для наиболее правильного и экономичного подбора арматуры в моделях без АЖТ шаг триангуляции в плите желательно принять равным стороне сечения колонны или несколько больше, но не более чем на 15%. При использовании АЖТ область плиты вблизи узла следует моделировать конечными элементами с шагом триангуляции равным половине стороны поперечного сечения колонны.
Ключевые слова: BIM технология, железобетон, перекрытие, триангуляция, конечный элемент, подбор арматуры, Revit, Сапфир, Лира-САПР
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,
Рассмотрен расчет многоэтажного монолитного здания стеновой конструктивной схемы на устойчивость к прогрессирующему обрушению. Произведены расчеты здания для различных условий эксплуатации: нормальные и экстремальные (аварийное воздействие — разрушение части несущих стен первого этажа). Даны рекомендации по защите здания при аварийных воздействиях. Определено, что для зданий с перекрестно-стеновой системой целесообразным методом защиты от прогрессирующего обрушения является метод резервирования прочности несущих элементов. Увеличение стоимости материалов при этом составляет около 2 %. Сравнение технико-экономических показателей зданий стеновой и каркасной конструктивных схем показало, что стоимость защиты от прогрессирующего обрушения у зданий со стеновой конструктивной схемой значительно ниже, чем у каркасных
Ключевые слова: прогрессирующее обрушение, аварийное воздействие, резервирование прочности, перекрестно-стеновая конструктивная схема, Лира-САПР, расчётная модель здания
В статье рассмотрены результаты расчёта монолитных безбалочных перекрытий. Конечноэлементные модели создавались в Rewit Сапфир и Лира-САПР. Приведено описание методики создания компьютерных моделей план вычислительного эксперимента и основные параметры рассчитанных опытных образцов. Всего было рассчитано четыре серии образцов, отличающихся способом создания модели. В каждой серии реализованы все доступные способы триангуляции. Для сопоставимости результатов шаг триангуляции в каждой из серий принимался одинаковым: 0.17, 024, 0.4, 0.46, 0.55, 0.67 и 0,86 м. Авторами выполнен сравнительный анализ качества схем после их импорта в ПК Лира-САПР. Всего было выполнен анализ 63 схем. Установлено, что при экспорте схем из разных ПК такие данные как материалы, жесткости элементов и нагрузки передаются не всегда корректно, что вынуждает выполнять детальную проверку схемы и её корректировку вручную.
Ключевые слова: BIM технология, железобетон, безбалочное перекрытие, арматура, триангуляция, конечный элемент, подбор арматуры, вычислительный эксперимент, Rewit, Сапфир, Лира-САПР
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) ,
Рассматриваются максимальные годовые значения осредненных скоростей ветра в равнинной, предгорной и приморской зонах Краснодарского края за более чем 60-летний период наблюдений. Выявлены важные территориальные различия закономерностей изменения скоростей ветра в северо-восточной, приморской и центральной зонах. Совместный анализ временных рядов флюгерных и анемометрических измерений осредненных скоростей ветра за 1965-2012 гг. позволил выявить начальный период значительного увеличения скоростей ветра вплоть до 1977 гг. и обнаружить постепенное снижение скоростей в 1979-2012 гг. Обнаружены существенные территориальные различия трендов скоростей ветра в северо-восточной, приморской и центральной зонах края. Установлено, что использованные при составлении норм СНКК 20-303-2002 временные ряды скоростей ветра позволили создать надежную основу для нормирования ветровых нагрузок, обеспечивающую до настоящего времени заданный в современном своде правил СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» уровень вероятности 0,98 непревышения их в течение одного года.
Ключевые слова: ветровые нагрузки, воздействия, территориальные строительные нормы, критерий инверсии, значимость тренда, временной ряд
В статье произведен сравнительный анализ армирования монолитной железобетонной плиты при различных условиях расчёта: без учёта сейсмики, с учётом проектного землетрясения (ПЗ) и с учётом максимального расчётного землетрясения (МРЗ). Получено, что учёт сейсмичности 9 баллов без применения методов активной сейсмозащиты приводит к увеличению армирования плиты на 28 % при учёте ПЗ и на 81 % при расчёте на МРЗ. Кроме того, выполнен анализ работы инструмента «Расход бетона и арматуры» в ПК Лира-САПР. Получен поправочный коэффициент для перехода от теоретического расчётного армирования к фактическому: он составил от 2,4 до 3,0
Ключевые слова: сейсмическое воздействие, Лира-САПР, расчёт на МРЗ, расчёт каркаса, плита перекрытия, железобетон, удельный расход арматуры
Рассматриваются максимальные годовые значения осредненных скоростей ветра во всех равнинных и предгорных районах Краснодарского края, послужившие основой для нормирования ветровых нагрузок на здания и сооружения в СНКК 20-303-2002 «Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки». Анализируются временные ряды анемометрических измерений скоростей ветра с начала 70-х годов прошлого века вплоть до 2012 г., удлиненные на 13 лет по сравнению с использованными при составлении этих норм. Для выявления значимости линейного тренда годовых максимумов скоростей ветра применен эффективный критерий инверсий. Расчеты, выполненные по данным анемометрических измерений скоростей ветра на 29 равномерно расположенных по территории края метеостанциях, показали, что лишь в 2 случаях с высокой обеспеченностью 0,95 наблюдается значимый тренд увеличения скоростей ветра, а в половине остальных случаев тренд значимый нисходящий, в другой половине – статистически незначимый, также преимущественно нисходящий. Уменьшение значений годовых максимумов составило в среднем около 30 %.
Ключевые слова: ветровые нагрузки, воздействия, территориальные строительные нормы, критерий инверсий, значимость тренда, временной ряд