МЕТОДИКА ВИЗНАЧЕННЯ ВЛАСНИХ КОЛОВИХ КОЛИВАНЬ СТАЛЕВИХ ФЕРМ ПОКРИТТЯ ЗА РОЗРАХУНКОВОЮ СХЕМОЮ ІДЕАЛЬНОГО ДВОТАВРА
DOI:
https://doi.org/10.32347/2076-815x.2025.88.346-358Ключові слова:
моделювання, металеві конструкції, сталеві ферми покриття, ідеальний двотавр, імпульсні навантаження, колова частота власних коливань ферм покриття, вплив умов обпирання сталевих ферм на частоту власних коливань, деформація зсуву перерізу стрижневої конструкціїАнотація
Розроблена методика проведення узагальнених досліджень власних колових коливань сталевих конструкцій покриття за балковою аналогією під час дії імпульсного навантаження. Запропоновано оцінювати власну колову частоту коливань стрижневих пружних конструкцій ферм покриття через коефіцієнт приведення згинальної жорсткості сталевої ферми покриття до жорсткості ідеального двотавра. Проведені числові дослідження власних колових частот коливань сталевих ферм покриття прольотом 12,0 м і 15,0 м під час дії рівномірно розподіленого і зосередженого навантаження. Відповідно визначено коефіцієнт приведення жорсткості сталевої ферми покриття до жорсткості ідеального двотавра. Показано, що при однаковій висоті перерізу згинальна жорсткість сталевих ферм покриття менше згинальної жорсткості ідеального двотавра за рахунок впливу деформації зсуву перерізу стрижневої конструкції. Проведені числові дослідження і встановлено вплив на власні колові частоти коливань умов закріплення ферм. Так показано, що частота власних коливань балкових конструкцій з нерухомими опорами більша, ніж при традиційному обпиранні, коли одна опора шарнірно рухома, а друга шарнірно нерухома. Результати досліджень використовуються під час варіантного проєктування для вибору раціонального конструктивного рішення наскрізних металевих конструкцій.
Посилання
Bazhenov V.A. Budivelna mekhanika i teoriia sporud. Narysy z istorii (Construction mechanics and the theory of structures. Essays on history) / V.A. Bazhenov, Yu.V. Vorona, A.V. Perelmuter. – K.: Karavela, 2016. – 428 p. https://scadsoft.com/download/History.pdf. {in English}.
Bazhenov, Viktor Andriyovych.Dynamika sporud [Tekst] : pidruch. dlya stud. vyshch. navch. zakl. / V.A. Bazhenov, YE.S. Dekhtyaryuk, YU.V. Vorona. - K. : Vipol, 2012. - 340, s. : rys., tabl. - Bibliohr.: s. 337-340. - 350 prym. - ISBN 978-966-646-120 -3. {in Ukrainian}.
Bazhenov V.A., Kryvenko O.P., Vorona YU.V. Analiz vlasnykh kolyvanʹ tonkykh parabolichnykh obolonok // Opir materialiv i teoriya sporud: nauk.-tekh. zbirn. – K.: KNUBA, 2019. – Vyp. 102. – S. 171-179. http://opir.knuba.edu.ua/files/zbirnyk-102/18-102.pdf UDC 539. {in Ukrainian}.
Bilyk A.S. Vyznachennya optymalʹnykh konstruktyvnykh rishenʹ ferm u ekspertniy systemi odnostadiynoho optymalʹnoho proektuvannya / Zb. nauk.pratsʹ UNDPISK im. V.M.Shymanovsʹkoho. – Kyyiv, vyd-vo «Stalʹ», 2009, vyp. 4. – S.119-132. http://nbuv.gov.ua/UJRN/ZNPISK_2009_4_16http://nbuv.gov.ua/UJRN/ZNPISK_20 09_4_16. {in Ukrainian}.
Bilyk , A. ., & Ternovyy , M. (2024). Vybir ratsionalʹnoyi vysoty stalevykh balkovykh konstruktsiy z urakhuvannyam koefitsiyenta dynamichnosti pid chas diyi epizodychnoho navantazhennya. Budivelʹni konstruktsiyi. Teoriya i praktyka, (15), 75–85. https://doi.org/10.32347/2522-4182.15.2024.75-85. {in Ukrainian}.
Kryvenko O.P., Vorona YU.V. Analiz nestatsionarnoyi reaktsiyi pruzhnoyi obolonky na impulʹsne navantazhennya // Opir materialiv i teoriya sporud: nauk.-tekh. zb. – K.: KNUBA, 2018. – Vyp. 101. – S. 26-37. http://opir.knuba.edu.ua/files/zbirnyk-101/4.pdf. {in Ukrainian}.
Lukʺyanchenko O.O., Vorona YU.V., Kostina O.V. Veyvlet-analiz seysmichnoyi khvylʹovoyi reaktsiyi karkasnoyi budivli // Opir materialiv i teoriya sporud: nauk.-tekh. zbirn. – K.: KNUBA, 2019. – Vyp. 103. – S. 131-144. http://opir.knuba.edu.ua/files/zbirnyk-103/10-103_luk_kos_vorona.pdf. {in Ukrainian}.
Maksymenko, V., Barabash, M., Kostyra, N., & Barmin, I. (2024). Modelyuvannya dynamichnykh navantazhenʹ vybukhovoho typu v zadachakh doslidzhennya mitsnosti budivelʹnykh konstruktsiy z vykorystannyam pk lira-sapr. Nauka ta budivnytstvo, 38(4). https://doi.org/10.33644/2313-6679-4-2023-3. {in Ukrainian}.
Metalevi konstruktsiyi: Zahalʹnyy kurs: Pidruchnyk dlya vyshchykh navchalʹnykh zakladiv. Nilov O.O., Permyakov V.O., Shymanovsʹkyy O.V., Bilyk S.I., Lavrinenko L.I., Byelov I.D., Bilyk S.I., Volodymyrsʹkyy. Vydannya 2-e, pereroblene i dopovnene / Pid zahalʹnoyu redaktsiyeyu O.O. Nilova ta O.V. Shymanovsʹkoho/.- K.: Vydavnytstvo «Stalʹ», 2010. - 869 s. {in Ukrainian}.
Olʹshansʹkyy V.P., Olʹshansʹkyy S.V. Dynamichnyy efekt nesymetriyi sylovoyi kharakterystyky dysypatyvnykh ostsylyatoriv // Visnyk NTU «KHPI». Seriya: Matematychne modelyuvannya v tekhnitsi ta tekhnolohiyakh . – Kharkiv : NTU «KHPI», 2021. – № 1-2 (2). – S. 65 – 75. DOI: 10.20998/2222-0631.2021.02.08. {in Ukrainian}.
Pysarenko H.S. Opir materialiv / H.S. Pysarenko, O.L. Kvitka, E.S. Umansʹkyy. – Kyyiv: Vyshcha shkola, 2004. – 655 s. https://btpm.nmu.org.ua/ua/download/%D0%9F%D0%B8%D1%81%D0%B0%D1%80%D0%.pdf. {in Ukrainian}.
Semko O.V., Voskobiynyk O.P. Keruvannya ryzykamy pry proektuvanni ta ekspluatatsiyi stalezalizobetonnykh konstruktsiy: monohrafiya. Poltava: PoltNTU, 2012. 514 с. {in Ukrainian}.
Bilyk A. S. Modern methods of progressive collapse simulation of building and structures/A.S. Bilyk, A.I. Kovalenko// Construction, materials science, mechanical engineering. PGASA. Dnipropetrovsk. - 87/2016 – P. 35-43,. http://smm.pgasa.dp.ua/article/view/72349. {in English}.
Barabash M.S., Kostyra N.O., Pysarevskiy B.Y. Strength-strain state of the structures with consideration of the technical condition and changes in intensity of seismic loads IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. No 708. URL: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/708/1/012044. {in English}.
Bilyk, S., Bilyk, A., Tonkacheiev, V. (2022). The stability of low-pitched vonMisestrusses with horizontal elastic supports. Strength of Materials and Theory of Structures, 108, 131–144. https://doi.org/10.32347/2410-2547.2022.108.131-144. {in English}.
Bilyk, S., Tonkacheiev, H., Bilyk, A., Tonkacheiev, V. (2020). Tallvon- Misestrusses’ skew-symmetric deformation. Strength of Materialsand Theory of Structures, 105, 114–126. https://doi.org/10.32347/2410-2547.2020.105.114-126. {in English}.
Sergiy Bilyk, Vitaliy Tonkacheiev, Determining sloped-load limits in side vonMisestruss with elastic support. Materialiintehnologije., Ljubljana, Slovenija 52 (2018), 105-109, doi:10.17222/mit.2016.083. {in English}.
S. Bilyk, O. Bashynska, O. Bashynskyi. Determination of changes inthermal stress state of steel beams in LIRA-SAPR software // Strength of Materials and Theory of Structures. – 2022. – № 108. – P. 182-202. Doi:10.32347/2410-2547.2022.108.189- 202. {in English}.
Grebenyuk G.I., Veshkin M.S. Logical design of numerical calculation and optimization of bar systems under dynamic loads /Вестник ТГАСУ № 4, 2014// p.p. 106-116. https://cyberleninka.ru/article/n/razrabotka-algoritmov-chislennogoraschyota-i-optimizatsii-sterzhnevyh-sistem-pri-deystvii-impulsnyh-nagruzok/viewer. {in English}.
Daurov M.K., Bilyk A.S. Providing of the vitality of steel frames of highrise buildings under action of fire // Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technicalcollectedarticles – Kyiv: KNUBA, 2019. – Issue 102. – P. 62-68. http://opir.knuba.edu.ua/files/zbirnyk-102/09-102.pdf. {in English}.
Dynnyk A. Stability of elastic systems / A.N. Dynnyk . - M .: ONTI, 1935.-186 https://www.twirpx.com/file/2146790. {in English}.
Hohol M., Marushchak U., Peleshko I., Sydorak D. (2022) Rationalization of the Topology of Steel Combined Truss. In: Bieliatynskyi A., Breskich V. (eds) Safety in Aviation and Space Technologies. Lecture Notes in Mechanical Engineering. Springer, Cham.https://doi.org/10.1007/978-3-030-85057-9_9. {in English}.
Lizunov P.P., Pogorelova O.S., Postnikova T.G. Selection of the optimal design for a vibro-impact nonlinear energy sink//Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected21,22, articles. – K.: KNUBA. 2023. – Issue111. – P. 13-24. DOI: 10.32347/2410-2547.2023.111.13-24. {in English}.
Leonid S. Lyakhovich, Pavel A. Akimov, Boris A. Tukhfatullin Аssessment criteria of optimal solutions for creation of rods with piecewise constant cross-sections with stability constraints or constraints for value of the first natural frequency part 2: numerical examples. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering, 15(4). (2019) - р.р.101-110. DOI:10.22337/2587-9618-2019-15-4-101-110. {in English}.
Nuzhnyj, V., & Bilyk, S. (2024). Revealing the influence of wind vortex shedding on the stressed-strained state of steel tower structures with solid crosssection. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (129), 69–79. https://doi.org/10.15587/1729- 4061.2024.306181. {in English}.
Рerel'muter А.V. Synthesis problems in the theory of structures (brief historical review) https://cyberleninka.ru/article/n/zadachi-sinteza-v-teoriisooruzheniy-kratkiy-istoricheskiy-obzor. {in English}.
S.P. Timoshenko, and J.M. Gere, “Theory of Elastic Stability”, New York: Mc-Graw Hill, 1961. https://structures.dhu.edu.cn/_upload/article/files/c2/53/6997426d46cb8f09fcd5d26175e2/5bcfea4b-34b9-48f7-966b-a74ab5ddae8c.pdf. {in English}.
V. Volkova. Dynamic Smoothing Effect in Non-Linear Dynamic System under Polyharmonic External Excitation. In Materials Science Forum (Vol. 968, pp. 421–426). 2019. Trans Tech Publications, Ltd. URL: https://doi.org/10.4028/ www.scientific.net/msf.968.421. {in English}.
Shugaylo, О., Bilyk, S. (2023). Development of Safety Assessment Methods for Steel Support Structures of Nuclear Power Plant Equipment and Piping under Seismic Loads. Nuclear and Radiation Safety, 1 (97), 20–29. https://doi.org/10.32918/nrs.2023.1(97).03. {in English}.{in English}.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
