Определение температурных напряжений при возведении монолитных толстостенных цилиндрических оболочек (2024)
Толстостенные цилиндрические оболочки широко используются в гидротехнических сооружениях, защитных конструкциях реакторов АЭС, пусковых установках ракетных комплексов. В массивных монолитных конструкциях вследствие внутреннего тепловыделения бетона высок риск раннего трещинообразования. Для разработки мероприятий по его предотвращению могут быть применены методы компьютерного моделирования. Ранее моделирование температурных напряжений в процессе возведения выполнялось для массивных фундаментных плит и стен, однако толстостенные цилиндрические оболочки не рассматривались. Целью работы выступает разработка методики расчета температурных напряжений при возведении монолитных толстостенных цилиндрических оболочек.
Идентификаторы и классификаторы
Толстостенные цилиндрические оболочки широко применяются в строительстве, включая такие ответственные объекты, как гидротехнические сооружения [1], конструкции сухих защит реакторов АЭС [2], пусковые установки ракетных комплексов [3] и др. Такие конструкции должны удовлетворять повышенным требованиям по трещиностойкости, и образование в них трещин в процессе возведения не допускается.
Список литературы
1. Hassanli R,Youssf O, Manalo A., Najafgholipour M.A, Elchalakani M., Castillo ER, et al. An Experimental Study of the Behavior of GFRP-Reinforced Precast Concrete Culverts. Journal of Composites for Construction. 2022;26(5):04022043. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001224
2. Дорф В.А., Пергаменщик Б.К. Совершенствование технологии устройства сухой защиты шахты реактора АЭС. Вестник МГСУ. 2021;16(4):506–512. https://doi.org/10.22227/1997-0935.2021.4.506-512 Dorf VA, Pergamenchik BK. Updating of Dry Shielding of Nuclear Power Plant Reactor Vessel. Vestnik MGSU. 2022;26(5):04022043. https://doi.org/10.1061/(ASCE)CC.1943-5614.0001224 (In Russ.).
3. Singh L, Ravaliya NR, Akbar MA. Analysis of Reinforced Concrete Structures for Accidental Blast during Launching of a Rocket. INCAS Bulletin. 2021;13(3):195–204. https://doi.org/10.13111/2066-8201.2021.13.3.16
4. Alamayreh MI, Alahmer A, Younes MB, Bazlamit SM. Pre-Cooling Concrete System in Massive Concrete Production: Energy Analysis and Refrigerant Replacement. Energies. 2022;15(3):1129. https://doi.org/10.3390/en15031129
5. Aniskin NA, Chuc NT, Khanh PK. The Use of Surface Thermal Insulation to Regulate the Temperature Regime of a Mass Concrete During Construction. Power Technology and Engineering. 2021;55:1–7. https://doi.org/10.1007/s10749-021-01310-6
6. Smolana A, Klemczak B, Azenha M, Schlike D. Early Age Cracking Risk in a Massive Concrete Foundation Slab: Comparison of Analytical and Numerical Prediction Models with On-Site Measurements. Construction and Building Materials. 2021;301:124135. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.124135
7. Liu J, Tian Q, Wang Y, Li H, Xu W. Evaluation Method and Mitigation Strategies for Shrinkage Cracking of Modern Concrete. Engineering. 2021;7(3):348–357. https://doi.org/10.1016/j.eng.2021.01.006
8. Zheng Z, Wei X. Mesoscopic Models and Numerical Simulations of the Temperature Field and Hydration Degree in Early-Age Concrete. Construction and Building Materials. 2021;266:121001.
https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2020.121001
9. Klemczak B, Żmij A. Insight into Thermal Stress Distribution and Required Reinforcement Reducing Early-Age Cracking in Mass Foundation Slabs. Materials. 2021;14(3):477. https://doi.org/10.3390/ma14030477
10. Smolana A., Klemczak B., Azenha M., Schlike D. Experiences and Analysis of the Construction Process of Mass Foundation Slabs Aimed at Reducing the Risk of Early Age Cracks. Journal of Building Engineering. 2021;44:102947. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2021.102947
11. Kheir J, Klausen A, Hammer TA, De Meyst L, Hilloulin B, Van Tittelboom K, et al. Early Age Autogenous Shrinkage Cracking Risk of an Ultra-High Performance Concrete (UHPC) Wall: Modelling and Experimental Results. Engineering Fracture Mechanics. 2021;257:108024. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2021.108024
12. Chepurnenko A, Litvinov S, Meskhi B, Beskopylny A. Optimization of Thick-Walled Viscoelastic Hollow Polymer Cylinders by Artificial Heterogeneity Creation: Theoretical Aspects. Polymers. 2021;13(15):2408. https://doi.org/10.3390/polym13152408
13. Зоалкфл Д.А., Курачев Р.М., Чепурненко А.С. Определение температурных полей при возведении монолитных толстостенных цилиндрических оболочек. Вестник Евразийской науки. 2023;15(2):80SAVN223. URL:https://esj.today/PDF/80SAVN223.pdf (дата обращения: 1.04.2024). Zoalkfl DA, Kurachev RM, Chepurnenko AS. Determination of Temperature Fields During the Construction of Monolithic Thick-Walled Cylindrical Shells. The Eurasian Scientific Journal. 2023;15(2):80SAVN223. URL: https://esj.today/PDF/80SAVN223.pdf (accessed: 1.04.2024). (In Russ.).
14. Несветаев Г.В., Корянова Ю.И. Прогноз кинетики прочности бетона при твердении в условиях, отличных от нормальных. Современные тенденции в строительстве, градостроительстве и планировке территорий. 2023;2(4):59–68. https://doi.org/10.23947/2949-1835-2023-2-4-59-68 Nesvetaev GV, Koryanova YuI. Forecasting the Strength Gaining Kinetics of the Concrete Hardening in the Abnormal Conditions. Modern Trends in Construction, Urban and Territorial Planning. 2023;2(4):59–68.
https://doi.org/10.23947/2949-1835-2023-2-4-59-68
15. Маилян Д.Р., Несветаев Г.В. Регулирование жесткости и прочности железобетонных балок варьированием модуля упругости бетона. Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2018;20(4):86–93. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-86-93 Mailyan DR, Nesvetaev GV. Rigidity and Strength Analysis of Reinforced Concrete Beams by Varying Elasticity Modulus. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel’nogo universiteta. 2018;(4):86–93. https://doi.org/10.31675/1607-1859-2018-20-4-86-93 (In Russ.).
16. Nesvetaev G, Koryanova Y, Zhilnikova T. On Effect of Superplasticizers and Mineral Additives on Shrinkage of Hardened Cement Paste and Concrete. MATEC Web of Conferences. 2018;196:04018. https://doi.org/10.1051/matecconf/201819604018
Выпуск
Другие статьи выпуска
Строительная отрасль относится к той области материального производства, которая занимается исследованиями, проектированием, строительством и обслуживанием зданий и сооружений. Строительную отрасль можно разделить на четыре основных сектора: жилищное, инфраструктурное, промышленное строительство и профессиональный инжиниринг. Целью настоящего исследования является определение проблемных сторон и аспектов строительной отрасли Китая.
Буровые сваи — наиболее адаптированный к особенностям многоэтажного строительства тип свай. В статье рассмотрены существующие способы устройства уширений таких свай как основного инструмента минимизации их диаметра, длины и количества, а значит упрощения и снижения издержек проектирования и последующего возведения фундаментов. Установлено, что при известном многообразии этих способов информация о них разрозненна, запутанна, а порой и противоречива, что затрудняет выбор оптимальных проектных решений. Для его облегчения предложена прикладная классификация рассматриваемых способов, и поставлена цель уточнения областей их рационального применения.
В связи с интенсификацией строительства в районах распространения лессовых просадочных грунтов вопросы прогнозирования развития процессов подтопления являются актуальной задачей, т.к. могут привести к аварийному замачиванию, неравномерному подъему горизонта грунтовых вод, изменению напряженно-деформированного состояния грунтов и, соответственно, к потере пригодности эксплуатации здания или сооружения. Лессовый грунт обладает ярко выраженной фильтрационной анизотропией. Просадка, фильтрация воды происходят в условиях неполного водонасыщения. Появление новых компьютерных технологий позволяет совершенствовать методы математического моделирования и разрабатывать математические модели численными методами, достоверно отражающими внутрипочвенные процессы. Настоящая статья посвящена совершенствованию математической модели задачи влагопереноса для неоднородных фильтрационно-анизотропных лессовых грунтов с учетом их структурных особенностей.
Энергопотребление и повышение энергоэффективности зданий является наиболее актуальной задачей современного строительства. Исследования в данном направлении ведутся по широкому спектру, сопровождаясь разработкой эффективных ограждающих конструкций. Одной из разновидностей таких конструкций являются легкие ограждающие каркасно-обшивные стены, позволяющие повысить тепловую защиту зданий. Несущим элементом такой ограждающей конструкции является легкий тонкостенный профиль, заполненный теплоизолирующим материалом с невысокой плотностью. В малоэтажном строительстве применение данной технологии позволяет использовать стальные профили как в несущих, так и в ограждающих конструкциях. В многоэтажных зданиях легкие стальные тонкостенные элементы (далее — ЛСТК) используются как ненесущие ограждающие конструкции — каркасно-обшивные стены. В данной работе представлена информация о новых каркасно-обшивных стеновых конструкциях (далее — КОС), выполненных на основе ЛСТК, и возможностях их применения в качестве ограждающих конструкций при строительстве многоэтажных железобетонных каркасных зданий в температурно-климатических и сейсмических условиях Узбекистана.
Статья посвящена оптимизации конструкции карнизного узла рамы, выполненной из круглых труб. Рассмотрена стальная решетчатая рама пролетом 66 м. Ригель рамы в виде фермы передает усилия через жесткий карнизный узел на стойку рамы. В подобных конструкциях максимальные изгибающие моменты воспринимает карнизный узел, регулирование геометрии которого является одной из задач оптимального проектирования. Целью данной работы является создание наиболее рационального конструктивного решения данного узла.
Издательство
- Издательство
- ДГТУ
- Регион
- Россия, Ростов-на-Дону
- Почтовый адрес
- 344003, ЮФО, Ростовская область, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
- Юр. адрес
- 344003, Ростовская обл, г Ростов-на-Дону, пл Гагарина, зд 1
- ФИО
- Месхи Бесарион Чохоевич (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- reception@donstu.ru
- Контактный телефон
- +8 (800) 1001930
- Сайт
- https://donstu.ru