Повышение несущей способности статически неопределимых каркасных систем сборно-разборного типа из унифицированных элементов с учетом неравномерных осадок опор тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Хайдаров Ленар Ильнурович

• Хайдаров Ленар Ильнурович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Хайдаров Ленар Ильнурович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ КАРКАСНЫХ СИСТЕМ

СБОРНО-РАЗБОРНОГО ТИПА

1.1. Каркасные системы сборно-разборного типа

1.2. Узел соединения ригеля со стойкой

1.3. Узел соединения раскоса со стойкой

1.4. Короткий период эксплуатации

1.5. Отсутствие заглубленных фундаментов

1.6. Выводы по главе

ГЛАВА 2. СНЕГОВАЯ НАГРУЗКА И СРЕДНЯЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ ОСНОВНОЙ ВЕТРОВОЙ НАГРУЗКИ С УЧЕТОМ ВРЕМЕНИ ГОДА, МЕСТА И ДЛИТЕЛЬНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЗДАНИЯ ИЛИ

СООРУЖЕНИЯ НА ОДНОЙ ДИСЛОКАЦИИ МЕНЬШЕ ГОДА

2.1. Методика уточнения снеговой нагрузки

2.2. Методика уточнения средней составляющей основной ветровой нагрузки

2.3. Выводы по главе

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ РАЗНОСТИ ОСАДОК ОПОР НА

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЙ В ЭЛЕМЕНТАХ

3.1. Общие положения

3.2. Приведение решетчатой конструкции к балочной

3.3. Опорные реакции

3.4. Наибольшие усилия в элементах системы

3.5. Вывод по главе

ГЛАВА 4. ПРЕДЕЛЬНАЯ СИЛА СЖАТИЯ СТОЙКИ С ЗАКРЕПЛЕНИЯМИ С НЕЛИНЕЙНОЙ ПОВОРОТНОЙ

ЖЕСТКОСТЬЮ

4.1. Первый способ определения предельной силы

4.2. Второй способ определения предельной силы

4.3. Сравнение результатов с другими решениями

4.4. Выводы по главе

ГЛАВА 5. КОНСТРУКТИВНОЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

КАРКАСНЫХ СИСТЕМ СБОРНО-РАЗБОРНОГО ТИПА

5.1. Исключение эксцентриситетов раскосов в горизонтальной плоскости

5.2. Перераспределение усилий

5.3. Компенсация зазоров

5.4. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение несущей способности статически неопределимых каркасных систем сборно-разборного типа из унифицированных элементов с учетом неравномерных осадок опор»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Каркасные системы сборно-разборного типа находят широкое применение в качестве несущих конструкций временных сооружений для культурно-массовых мероприятий, таких как трибуны, башни, сцены и т.д., а также лесов и опалубки.

Предназначение конструкции для временного использования не отменяет общих требований к их надежности, так как разрушение сооружения с массовым пребыванием людей может иметь тяжелые последствия.

Имеется ряд существенных отличий несущих каркасов сооружений сборно-разборного типа от неразборных каркасов постоянно эксплуатируемых сооружений. Основное различие заключается в том, что системы сборно-разборного типа состоят из унифицированных элементов со специальными соединительными узлами, которые имеют определенную (фиксированную) несущую способность. Сборно-разборные системы предназначены для многократной сборки и разборки, поэтому конструктивные решения, наравне с несущей способностью, должны обеспечивать большую скорость и удобство процесса монтажа и демонтажа. Для соединительных узлов является характерным наличие зазоров, больших эксцентриситетов и нелинейная работа узлов уже при малых нагрузках. Вышеперечисленные факторы существенно влияют на работу элементов и их несущую способность. Из-за нелинейной работы узлов соединения ригелей со стойками становится актуальным вопрос несущей способности стойки.

Следующим важным отличием каркасных систем сборно-разборного типа является относительно короткий период эксплуатации на одной дислокации, что делает для них актуальным вопрос вероятностного определения ветровой и снеговой (при наличии покрытия) нагрузок с учетом времени и места установки и длительности эксплуатации.

Также важной особенностью каркасных систем сборно-разборного типа является их установка на неподготовленное основание, что в результате неравномерной осадки и многократной статической неопределимости системы

делает напряженно-деформированное состояние сооружения трудно прогнозируемым.

Степень разработанности темы.

Вероятностной оценкой снеговой нагрузки занимались В. В. Болотин, А. П. Булычев, Ю. Д. Сухов, К. С. Лосицкая, В. Н. Писчиков, В. Д. Райзер, А. Р. Ржаницын, Д. М. Ротштейн. Е .И. Федоров, И. В. Ледовской, В. А. Павлов и др. Изучению скорости, направления ветра и вероятности его повторения на территории СССР (России) посвящены работы Л. Е. Анапольской, М. М. Борисенко, М. В. Завариной, Л. Б. Гарцмана, М. П. Барштейна, А. Р. Ржаницына, В. Д. Райзера, Л. В. Клепикова, И. Г. Гутермана, Р. П. Бернгардта и др. В BS 6399-2 «Loading for buildings: Wind loads» представлены значения частного «сезонного коэффициента», которые позволяют уточнить ветровую нагрузку для объектов, возводимых на территории Великобритании, в зависимости от месяца начала эксплуатации и её длительности в 1, 2, 4 и 6 месяцев. Но на данный момент для территории РФ отсутствуют методики для уточнения снеговой и ветровой нагрузок на сооружения с длительностью эксплуатации меньше года.

Расчетом балки на упругом основании со случайно переменным по длине коэффициентом постели занимались В. В. Болотин, Д. Н. Соболев, А. К. Юсупов, А. П. Пшеничкин, В. Л. Благонадежин, Е. Н. Москаленко, Е. П. Кудрявцев, А. Я. Каган и др. Несущие каркасные системы, рассматриваемые в этой работе, являются пространственной решетчатой стержневой конструкцией и в отличие от балки сплошного сечения на распределение усилий существенное влияние имеет сдвиговая жесткость конструкции.

Изучению устойчивости сжатых стержней посвящено очень много работ, начиная с работ Л. Эйлера. Впервые задача продольного изгиба стержня с упругим защемлением концов была поставлена и решена С. П. Тимошенко. Продольному изгибу стержня с концевыми закреплениями с нелинейной поворотной жёсткостью посвящены работы Aristizabal-Ochoa J. D., Giraldo-Londono O., Monsalve-Giraldo J. S, но разработанные ими методики расчета являются итеративными.

Цель работы: повышение несущей способности статически неопределимых каркасных систем сборно-разборного типа из унифицированных элементов с учетом неравномерных осадок опор.

Задачи диссертационного исследования:

1. Обзор и анализ научно-технической литературы и нормативных документов по каркасным системам сборно-разборного типа, вероятностному определению ветровых и снеговых нагрузок, расчету конструкций на упругом основании и устойчивости стержневых конструкций.

2. Разработка методик уточнения ветровых и снеговых нагрузок с учетом времени года, места и длительности эксплуатации здания или сооружения на одной дислокации.

3. Установление зависимостей наибольших усилий в элементах сооружения от неравномерных осадок опор.

4. Разработка методики определения предельной силы сжатия для стойки с нелинейными поворотными закреплениями на концах.

5. Разработка новых конструктивных решений, позволяющих более эффективно использовать несущую способность системы из унифицированных элементов, в частности, путём исключения зазоров и эксцентриситетов в узлах соединений и перераспределения усилий в элементах системы.

6. Экспериментальное исследование разработанных конструктивных решений.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Получены аналитические выражения для продольной силы в центрально сжатой упругой стойке каркасной системы сборно-разборного типа при наличии концевых закреплений с нелинейной поворотной жёсткостью в зависимости от её изгибной жёсткости, длины, начальной кривизны и угла поворота концов.

2. Получены аналитические зависимости усилий в наиболее нагруженных элементах многоярусной статически неопределимой решетчатой конструкции шириной в 3 ячейки, расположенной на основании с двумя разными жесткостями,

от геометрических размеров ячеек, количества ячеек по высоте, продольной жесткости раскосов и коэффициентов жесткостей основания.

Теоретическая и практическая значимость работы.

1. Разработаны методики определения снеговой и средней составляющей основной ветровой нагрузок на сооружения с коротким сроком эксплуатации с учетом места и времени установки, а также длительности эксплуатации на одной дислокации меньше года.

2. Получены соотношения для определения усилий в наиболее нагруженных элементах многоярусной статически неопределимой решетчатой конструкции шириной в 3 ячейки, расположенной на основании с двумя разными жесткостями.

3. Разработана методика определения предельной силы сжатия для стойки статически неопределимой каркасной системы сборно-разборного типа из унифицированных элементов, как для упругого стержня, имеющего на концах одинаковые закрепления с нелинейной монотонно убывающей поворотной жесткостью, с учётом начальной кривизны.

4. Разработаны конструктивные решения узла соединения раскоса со стойкой статически неопределимой каркасной системы сборно-разборного типа из унифицированных элементов, позволяющие увеличить несущую способность и жесткость каркаса на сдвиг на 20%, за счет исключения зазоров и эксцентриситета в горизонтальной плоскости.

5. Разработаны технические решения ограничителей усилия, позволяющих перераспределить усилия в статически неопределимой каркасной системе сборно-разборного типа и, тем самым, повысить несущую способность каркаса на сдвиг до 23%.

6. Разработано конструктивное решение саморегулирующейся опоры, позволяющей компенсировать зазор под стойкой, образованный вследствие размыва грунта или смещения опорных щитов от проектного положения, и обеспечить передачу нагрузок от стойки на основание.

Методология и методы исследования.

Методологическую основу диссертационного исследования составляют общеизвестные теории упругости и пластичности, законы строительной механики, а также труды зарубежных и отечественных ученых по расчету стальных стержневых конструкций. Диссертационная работа выполнена на основе аналитических и численных исследований, а также экспериментальных исследований методом натурных испытаний конструкций. Численные исследования выполнялись на современных сертифицированных программных комплексах, основанных на методе конечных элементов. При проведении натурных испытаний использованы методы нагружения и обработки результатов испытаний в соответствии с действующими нормативными документами.

Положения, выносимые на защиту.

1. Методики определения ветровой и снеговой нагрузок на сооружения с периодом эксплуатации меньше года.

2. Соотношения для определения дополнительных усилий в раскосах и опорных домкратах, вызванных разностью осадок опор.

3. Методика определения предельной силы сжатия упругого стержня с одинаковыми нелинейными поворотными опорами с учетом начальной кривизны.

3. Конструктивные решения узлов соединения раскосов со стойками, исключающие эксцентриситет в горизонтальной плоскости.

4. Конструктивные решения ограничителей усилия, позволяющие перераспределить усилия в элементах системы.

5. Конструктивное решение саморегулирующейся опоры, позволяющей компенсировать зазор под стойкой, образованный вследствие размыва грунта или смещения опорных щитов от проектного положения, и тем самым обеспечить передачу нагрузок от стойки на основание.

Степень достоверности результатов исследования обеспечена применением общеизвестных расчетных предпосылок и допущений в механике деформируемого твердого тела и строительной механике, корреляцией результатов численных расчетов с данными натурных испытаний конструкций. Достоверность

результатов численных исследований обусловлена применением сертифицированных программных комплексов. Достоверность результатов натурного испытания обеспечена научно-обоснованным методом проведения исследований и применением сертифицированного измерительного оборудования.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской студенческой конференции «Инженерные кадры - будущее инновационной экономики России» в г. Йошкар-Оле в 2015 году, 68 - 71-й международных научных конференциях КазГАСУ по проблемам архитектуры и строительства в г. Казани в 2016 - 2019 годах, международной научно-практической конференции «Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве» в г. Липецке в 2019 году, международных научных конференциях «International Scientific Conference on Socio-Technical Construction and Civil Engineering - Социо-техническое гражданское строительство» в г. Казани в 2019 - 2020 годах и V Всемирном мультидисциплинарном инженерно-архитектурно-строительном симпозиуме «WMCAUS 2020» в г. Праге в 2020 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, из них 3 в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 2 статьи в изданиях, индексируемых БД Scopus, получено 3 патента на изобретение.

Внедрение результатов исследования.

Результаты проведённых исследований были применены:

- при проектировании временных сооружений XVI чемпионата мира по водным видам спорта 2015 года в г. Казани: вышек для высотных прыжков и телевизионной съемки, стенки и трибуны с навесом на 2862 мест;

- при проектировании временных сооружений этапа чемпионата мира по самолетному спорту в дисциплине «Авиагонки - формула - 1» 2017 года в г. Казани: многофункциональных каркасно-тентовых сооружений (Sky Lounge, Media Center, Crew Catering) и башни контроля полетов;

- при проектировании временных сооружений объекта «Временная инфраструктура Фестиваля болельщиков FIFA-2018 на территории центра семьи

«Казан» в г. Казани»: главной сцены, входных ворот с подиумом под контрольно-пропускной пункт для болельщиков и подиума для УГР-персон.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 125 наименований и 2 приложений. Работа изложена на 118 страницах машинописного текста и содержит 22 таблицы, 39 рисунков.

Содержание диссертационной работы соответствует формуле специальности и областям исследований: п. 3. «Развитие теории и методов оценки напряжённого состояния, живучести, риска, надёжности, остаточного ресурса и сроков службы строительных конструкций, зданий и сооружений, в том числе при чрезвычайных ситуациях, особых и запроектных воздействиях, обоснование критериев приемлемого уровня безопасности»; п. 6. «Научное обоснование прогнозирования нагрузок и воздействий на строительные конструкции, здания и сооружения на стадиях их создания, эксплуатации и реконструкции»; п. 8. «Разработка новых и совершенствование рациональных типов несущих и ограждающих конструкций, конструктивных решений зданий и сооружений с учетом протекающих в них процессов, природно-климатических условий, механической, пожарной и экологической безопасности» паспорта научной специальности 2.1.1. Строительные конструкции, здания и сооружения.

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ СБОРНО-РАЗБОРНОГО ТИПА

КАРКАСНЫХ

СИСТЕМ

1.1. Каркасные системы сборно-разборного типа

При проведении культурно-массовых мероприятий возникает необходимость в сооружениях, способных выполнить своё функциональное назначение в течение относительно небольшого срока (обычно меньше года, например, в [1] для подобных сооружений указан срок не более 28 дней), после чего они могут быть демонтированы и храниться на складе до востребования. Примерами таких сооружений являются трибуны, сцены, башни, опорные конструкции для навешивания оборудования и т. д. На рисунке 1.1 представлены некоторые сооружения 16-го чемпионата мира по водным видам спорта в 2015 году в г. Казани (Акватика 2015) и 21-го чемпионата мира по футболу в 2018 году в России, при проектировании которых автор принимал непосредственное участие.

От конструктивных систем таких сооружений требуется надёжность, большая скорость монтажа и демонтажа, возможность возведения без использования тяжелой техники с сохранением ландшафта и создание произвольных форм в зависимости от назначения.

Часто в качестве несущих каркасов для таких сооружений используют модульные строительные леса, которые являются каркасными системами сборно-разборного типа из унифицированных элементов. Одна ячейка модульной системы представляет собой прямоугольный параллелепипед и состоит из четырёх вертикальных элементов (стоек), обвязывающих горизонтальных элементов (ригелей) на двух уровнях и раскосов (диагональных связей), обеспечивающих пространственную жёсткость (рисунок 1.2). Элементы узлов соединения стоек с ригелями и раскосами обычно являются несъемными и располагаются с шагом 0.5 м. При возведении каркаса новая ячейка может быть установлена сверху существующей путём стыковки стоек при помощи втулки или сбоку (при этом стойка между ячейками становится смежной). Для регулирования высоты стойки устанавливаются на опорные винтовые домкраты. Элементы обычно выполняются

из стальных круглых труб, реже из алюминиевых сплавов, соединительные элементы выполняются из стали.

а) трибуна Арены водного поло (Акватика 2015) б) башня для прыжков в воду

(Акватика 2015)

в) сооружение стенки (Акватика 2015) г) сцена (ЧМ по футболу 2018)

Рисунок 1.1 - Примеры сооружений культурно-массовых мероприятий с

несущими каркасами сборно-разборного типа Сборно-разборная каркасная система в случае использования в качестве несущих конструкций сооружений для культурно-массовых мероприятий, в отличие от строительных лесов, является свободностоящей: устойчивость формы полностью обеспечивается за счет элементов и узлов самой системы, устойчивость положения от опрокидывания - балластом из бетонных блоков, емкостей с водой и т.п., а горизонтальные нагрузки передаются от сооружения на основание через трение.

Рисунок 1.2 - Ячейка модульной сборно-разборной системы

Имеется ряд существенных отличий несущих каркасов сооружений сборно-разборного типа от неразборных каркасов постоянно эксплуатируемых сооружений. Рассмотрим их по порядку.

1.2. Узел соединения ригеля со стойкой

Существует большое количество запатентованных модульных систем, одним из основных различий которых являются узлы соединения ригелей и раскосов со стойкой (рисунок 1.3). Фиксация ригелей и раскосов в узлах соединения осуществляется за счёт забивки клина или затягивания чашки. Узлы служат для передачи продольных и поперечных сил, а также изгибающих и крутящих моментов. Несущая способность и жёсткость узлов различных систем для каждого вида напряженного состояния существенно отличаются. Это связано как с принципиальным решением конструкции узла, так и с большой чувствительностью этих конструкций к геометрическим размерам и точности изготовления [2].

Во всех представленных решениях изгибающий момент передается через пару соприкасающихся поверхностей наконечника ригеля с элементами узла соединения или непосредственно с трубой стойки. Например, для решения представленного на рисунке 1.3 а, изгибающий момент передаётся с ригеля на

стойку через контакты клина с перфорированным диском и трубы стойки с верхней или нижней частью наконечника ригеля в зависимости от направления силы.

При расчете конструкций узлы соединения элементов с точки зрения жёсткости могут быть принятыми в виде:

- идеального шарнира;

- абсолютно жёсткого;

- полужёсткого соединения.

а) Layher Allround

(Е

в) System RUX

б) PERI UP FLEX

г) Plettac Perfect

5

д) НиппеЬеск MODEX е) CUPLOK

Рисунок 1.3 - Некоторые технические решения узлов соединения каркасных

систем сборно-разборного типа

Идеальными шарнирными принимаются соединения, которые не предусматривают передачу изгибающих моментов. В полужёстких соединениях деформация с одного соединяемого элемента на другой передаётся только частично. При сварных и фланцевых соединениях на высокопрочных болтах деформации элементов в узле происходят практически совместно, и они могут быть смоделированы абсолютно жёсткими. В каркасных системах сборно-разборного типа узлы соединения являются полужёсткими. Диаграммы работы узлов при изгибе в вертикальной плоскости представлены на рисунке 1.4 [3 - 8]. Действительные диаграммы работы узлов таких систем определяются на основе испытаний [2]. Методика проведения испытаний представлена в [9].

150

s

¡5 100

S 50 s

0

S 0 5Я

S

1 -50 rt \о

£ -100 т S

-150

-0.06 -0.04 -0.02 -1E-16 0.02 0.04 0.06

Угол поворота, рад

-Layher Allround---Peri up FLEX--RUX

- -Plettac PERFECT......MODEX - -Cuplok

Рисунок 1.4 - Зависимость изгибающего момента от угла поворота соединения

ригеля со стойкой

При расчете конструкций важно корректно смоделировать работу узлов соединений. Наиболее распространёнными являются следующие модели [10]:

- линейная;

- кусочно-линейная;

- полиноминальная;

- степенная.

Линейной модели соответствует прямая на графике зависимости изгибающего момента от угла поворота, при этом уклон линии к абсциссе является начальной поворотной жёсткостью соединения. Зависимость изгибающего момента от угла поворота описывается следующей формулой:

М = к-(р, (1.1)

где к - поворотная жёсткость узла, которая является постоянной.

Модель очень проста в использовании и может быть легко включена в расчёт. Однако она может дать значительную погрешность результатов при немалых перемещениях.

Частными случаями модели являются абсолютно жёсткие и идеально шарнирные соединения, для которых поворотная жёсткость к приобретает очень большое или очень маленькое значение, соответственно.

Кусочно-линейная модель является усовершенствованием предыдущей модели. Работа соединения аппроксимируется рядом последовательных прямых линий. Основным ограничением этой модели является резкое изменение жесткости соединения в точках перехода, что может привести к неустойчивости решения. Однако этот метод часто используется из-за его близкого приближения к истинному поведению соединения, а также возможности легкого внедрения в программное обеспечение.

Полиноминальная модель впервые разработана М. Фрайем и Г. Моррисом [11]. В этой модели зависимость угла поворота от изгибающего момента описывается полиномиальной функцией следующего вида:

(р = С1 • (К^ М)1 + С2 • (К^ М)3 + С3 • (К^ М)5, (1.2)

где К - параметр, зависящий от типа соединения и его геометрических размеров;

Сг,С2,С3 - постоянные аппроксимации кривой, которые могут быть определены методом наименьших квадратов.

Основным недостатком модели является возможность появления отрицательных значений угла поворота, что может привести к неустойчивости решения.

Разработано несколько степенных моделей для разных типов соединений. Наиболее простая двухпараметрическая модель описывается следующей формулой:

(р = а^Мъ, (1.3)

где аиЪ - параметры аппроксимации кривой, при этом а> 0 и Ь> 1.

Эта модель не может точно аппроксимировать кривую зависимости угла поворота и изгибающего момента. Точность степенной модели значительно улучшается при использовании трех параметров - начальной жесткости соединения к^, предельного момента Ми и параметра формы п. Модель с тремя

параметрами, предложенная Н. Киши и В. Ченом [12], имеет следующий вид:

_ М

^ = (М/Мм)«](1/п) (14)

Основным преимуществом степенной модели является отсутствие резкого изменения жесткости соединения и отсутствие отрицательного значения жесткости. Для большинства каркасных систем сборно-разборного типа работа узла при повороте в вертикальной плоскости описывается этой моделью со значением п= 1, при этом формула (1.4) упрощается и приобретает следующий вид:

<р= лл или М= (1.5)

Особый интерес представляет несущая способность стоек каркаса в связи с нелинейной работой узлов соединения с ригелями.

Проблемам устойчивости сжатых стержней посвящено большое количество работ. Первое теоретическое исследование устойчивости центрально сжатого стержня выполнено Л. Эйлером. Им получена формула для определения

критической силы для центрально сжатого шарнирно закреплённого стержня:

где EJ - изгибная жёсткость стержня в плоскости потери устойчивости;

I - геометрическая длина стержня.

Дальнейшее развитие теория устойчивости сжатого упругого стержня получила благодаря работам С. П. Тимошенко [13, 14], Ф. С. Ясинского [15], Ф. Блейха [16], Е. А. Бейлина [17], Б. М. Броуде [18, 19], а также работам [20 - 22]. В XIX веке на основе экспериментальных исследований было обнаружено, что формула Эйлера справедлива для стержней только большой гибкости, потеря устойчивости которых происходит в упругой стадии работы материала, тогда как потеря устойчивости стержней средней и малой гибкости происходит при меньших значениях нагрузок. Первая попытка распространить решение Эйлера для упруго-пластической работы материала была сделана Энгессером. Им предложено, заменить в формуле Эйлера модуль упругости касательным модулем деформаций, соответствующим напряжению осевого сжатия. После указания Ф.С. Ясинским на неправильность использования касательного модуля в связи с возникновением при искривлении стержня зон разгрузки и догрузки [15] Энгессер предложил новое решение для определения критических напряжений [16]:

где Я - гибкость стержня; / - момент инерция; /Р. /д - моменты инерции разгружаемой и догружаемой зон; £к - касательный модуль деформаций.

Ф. С. Ясинским [15] и Б. Г. Галеркиным [23] исследованы проблемы устойчивости упругих систем, указаны принципиальные особенности явления потери устойчивости, даны аналитические критерии, послужившие основой для создания практических методов решения задач устойчивости.

Исследования Т. Кармана [24], использовавшего идею Эйлера о выражении потери устойчивости в появлении форм равновесия при неизменной нагрузке, привели к теории неупругих центрально сжатых стержней (Энгессера-Ясинского-Кармана).

В отличие от концепции Т. Кармана, в теории Ф. Шенли [25] рассматривается возможность появления и развития смежной формы равновесия при монотонно возрастающей нагрузке. Ф. Шенли возвратился к первоначальному предложению Энгессера считать критической силой нагрузку, следующую из формулы Эйлера,

(1.7)

но с заменой модуля на касательный модуль. На основе его исследования стало ясно, что теория Энгессера-Ясинского-Кармана применима при действии постоянной нагрузки, а теория Энгессера-Шенли - при монотонном возрастании силы сжатия.

Такой же результат получили Ю. Н. Работнов [26, 27] и Я. Г. Пановко [28].

Большой вклад в создание теории устойчивости и последующее изучение работы сжатых и сжато-изогнутых стержней также внесли Ю. Янг [30], Н. В. Корноухов [31], А. Р. Ржаницын [32 - 34], С. Д. Лейтес [35], Г.Е. Вельский [36 - 43] и другие исследователи.

Е. Хвалла [44] дал строгое решение об устойчивости сжато-изогнутого стержня на основе действительной диаграммы сжатия материала. Однако оно является непрактичным в связи с его большой трудоемкостью.

Ф. Гартман модифицировал метод Е. Хвалла за счёт принятия синусоидальной формы изгиба оси стержня и исключив двукратное интегрирование [45].

К. Ежек [46] разработал аналитический метод, основанный на строгом решении дифференциального уравнения изогнутой оси стержня за пределом упругости с использованием идеализированной упругопластической диаграммы Прандтля, однако, метод сложен. Для оценки влияния формы поперечного сечения им развит приближённый метод решения на основе замены кривой изгиба стержня синусоидой.

А. В. Геммерлинг [47 - 49] разработал метод двух расчётных сечений для расчёта сжато-изогнутых стержней в упругопластической области, допускающий использование криволинейной диаграммы «а-£». Расчёты на устойчивость и деформативность разделены. По действительной диаграмме работы находятся геометрические характеристики двух расчётных сечений, характеризующих сопротивление стержня внешним силам и отклонениям от состояния равновесия, соответственно. Расчёт в упругопластической стадии сведён к расчёту известными методами теории устойчивости упругих стержней с жёсткостями, определяемыми вторым расчётным сечением.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хайдаров Ленар Ильнурович, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Temporary demountable structures: guidance on procurement, design and use. London: IStructE, 2007. 119 p.

2. Hertle R. Gerüstbau - Stabilität und statisch-konstruktive Aspekte // STAHLBAU KALENDAR. Berlin: Ernst&Sohn, 2009. H. 874-964.

3. Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung / Allgemeine Bauartgenehmigung: Gerüstbauteile für das Modulsystem «Layher Allround LW». Nu: Z-8.22-939. Berlin: DIBt, 2018. 118 s.

4. Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung / Allgemeine Bauartgenehmigung: Gerüstbauteile für das Modulsystem «PERI UP FLEX». Nu: Z-8.22-863. Berlin: DIBt, 2020. 322 s.

5. Allgemeine Bauartgenehmigung: Modulsystem «Variant» für den Gerüstbau. Nu: Z-8.22-19. Berlin: DIBt, 2019. 72 s.

6. Bescheid: Modulsystem «plettac-PERFECT». Nu: Z-8.22-178. Berlin: DIBt, 2017. 30 s.

7. Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung / Allgemeine Bauartgenehmigung: Gerüstbauteile für das Modulsystem «Hünnebeck MODEX». Nu: Z-8.22-67. Berlin: DIBt, 2020. 71 s.

8. Bescheid: Modulsystem «CUPLOK». Nu: Z-8.22-208. Berlin: DIBt, 2017. 78 s.

9. BS EN 12811-3. London: BSI, 2002. 35 p.

10. Beale R., André J. Design Solutions and Innovations in Temporary Structures. Hershey: IGI Global, 2017. 518 p.

11. Frye M., Morris G. Analysis of Flexibly connected steel frames // Canadian Journal of Civil Engineering, 1975. No. 2(3). pp. 280-291. doi:10.1139/l75-026

12. Kishi N., Chen W. Moment-rotation relations of semirigid connections with angles // Journal of Structural Engineering, 1990. No. 116(7). pp. 1813-1834. doi:10.1061/(ASCE)0733-9445(1990)116:7(1813)

13. Тимошенко С. П. Устойчивость стержней, пластин и оболочек. М.: Наука, 1971. 808 с.

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

Тимошенко С. П. Устойчивость упругих систем. М.: Гостехиздат, 1946. 403 с.

Ясинский Ф. С. Избранные работы по устойчивости сжатых стержней. М. Л.: Гостехиздат, 1952. 427 с.

Блейх Ф. Устойчивость металлических конструкций. М.: Физматгиз, 1959. 544 с.

Бейлин Е. А. К теории деформационного расчета и устойчивости криволинейных и прямолинейных тонкостенных стержней // Механика стержневых систем и сплошных сред: сб. тр. Т. 63. Л.: ЛИСИ, 1970. С. 5-19. Броуде Б. М. Устойчивость пластинок в элементах стальных конструкций. М.: Машстройиздат, 1949. 240 с.

Броуде Б. М., Корчак М. Д. О предельной нагрузке внецентренно-сжатого стержня с гибкой стенкой // Строительная механика и расчет сооружений. 1976№1. С. 7 - 12.

Динник А. Н. Продольный изгиб. Кручение. М.: Издательство Академии наук СССР, 1955. 392 с.

Динник А. Н. Продольный изгиб. М.-Л.: ГОНТИ, 1939. - 238 с. Под ред. В. А. Балдина. Исследование по металлическим конструкциям. Труды института. Выпуск 4. М.: Гос. изд. лит-ры по стр-ву, архитектуре и строительным материалам, 1961. 228 с.

Галеркин Б.Г. Теория продольного изгиба и опыт применения теории продольного изгиба к многоэтажным стержням, стойкам с жесткими соединениями и системам стоек. М.: АН СССР,1952, 392с. Karman T. Ueber Knickfestigkeit // Forschimgsarbeiten. 1910. N81. Шенли Ф. Р. Основы силового расчета конструкций. М.: ОБОРОНГИЗ, 1948. 428 с.

Работнов Ю. Н. Сопротивление материалов. М.: Изд. Ф/М, 1962. 456 с, ил. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого твёрдого тела. М.: Наука, 1979. 744 с.

Пановко Я. Г., Губанова И. И. Устойчивость и колебания упругих систем.

Современные концепции, парадоксы и ошибки. М.: КомКнига, 2006. 350 с.

29. Джанелидзе Г. И., Пановко Я. Г. Статика упругих тонкостенных стержней. М. Л.: ОГИЗ, 1948. - 206 с.

30. Ягн Ю. И. Изгибно-крутильные деформации тонкостенных стержней открытого профиля. М.: Гостехиздат, 1952. 108 с.

31. Корноухов Н. В. Прочность и устойчивость стержневых систем. М.: Стройиздат, 1949. 376 с.

32. Ржаницын А. Р. Строительная механика. М.: Высш. Школа, 1982. - 400 с.

33. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. 239 с.

34. Ржаницын А. Р. Устойчивость равновесия упругих систем. М.: Гостехиздат, 1955. 476 с.

35. Лейтес С. Д. Устойчивость сжатых стальных стержней.-М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1954. 308 с.

36. Вельский Г. Е., Одесский П. Д. О едином подходе к использованию диаграмм работы строительных сталей // Промышленное строительство, 1980. №7. С. 4-6.

37. Вельский Г. Е. О нормах проектирования металлических конструкций, ориентированных на применение ЭЦВМ // Строительная механика и расчет сооружений. 1977. №2. С. 51-57.

38. Вельский Г. Е. О расчете стержневых систем за пределами упругости // Строительная механика и расчет сооружений. 1966. №2. С. 1-7.

39. Вельский Г. Е. Устойчивость сжатых стальных стержней с упругими защемлениями концов. Научное сообщение. Выпуск 10. М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1959. 148 с.

40. Вельский Г. Е., Ведяков И. И. К вопросу проектирования стальных колонн из составных двутавров минимальной площади // Монтажные и специальные работы в строительстве. 1999. №9. С. 21-25.

41. Вельский Г. Е., Гильденгорн Л. А. Устойчивость сжато-изогнутых элементов // Совершенствование и развитие норм проектирования стальных строительных конструкций / ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко. М.:1981. С. 128-138.

42. Вельский Г. Е., Гильденгорн Л. А., Кондрахов Е. И. Основные направления совершенствования норм проектирования стальных конструкций // Новые формы и прочность металлических конструкций. Сборник научных трудов. М: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1989. С. 111-116.

43. Вельский Г. Е. Устойчивость сжатых стержней металлических конструкций // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1985. №11. С. 11-24.

44. Chwalla E. Stahlbau. 1934. H. 21-23.

45. Гартман Ф. Устойчивость инженерных сооружений. Пер. с нем. М. - Л.: Гос. изд. строительной литературы, 1939. 219 с., ил.

46. Jezek К. Die Festigkeit von Druckstäbe aus Stahl. Wien, 1937. 252 s.

47. Геммерлинг А. В. Несущая способность стержневых стальных конструкций. М.: Госстройиздат, 1958. 216 с.

48. Геммерлинг А. В. О несущей способности сжатых стальных конструкций. Научное сообщение. Выпуск 7. М.: Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1952. 68 с.

49. Геммерлинг А. В. Расчет стержневых систем.М. : Стройиздат, 1974. 207 с.

50. Насонкин В. Д. Алгоритм расчета внецентренно сжатого стержня // Новые формы и прочность металлических конструкций. Сборник научных трудов. М .: ЦНИИСК им. Кучеренко, 1989. С. 154-160.

51. Насонкин В. Д. Предельная нагрузка для сжатых стержней, деформируемых за пределом упругости. // Строительная механика и расчет сооружений. 2007. №2. С. 24-28.

52. Насонкин В. Д. Уравнения устойчивости плоской формы изгиба тонкостенных упруго-пластических стержней // Экспресс-информация ВНИИНТПИ / Строительные конструкции и материалы. 1994. Вып. 6. С.

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

18-20.

Никифоров С. Н. Теория упругости и пластичности. М.: Госстройиздат, 1955. 284 с.

Никифоров С. Н. Устойчивость сжатых стержней сварных ферм. М. Л.: Госстройиздат, 1938. - 84 с.

Снитко Н. К. Устойчивость стержневых систем в упруго-пластической области. Л.: Издательство литературы по строительству, 1968. 248 с. Трофимов В.И. Развитие пластических деформаций в строительных сталях при однородном и неоднородном напряженных состояниях // Сб. трудов ЦНИИСК. 1961. Вып. 7. С. 321-334.

Трофимов В. И., Швехман М. Н. Устойчивость плоских рамных систем. М.: ВЗИСИ, 1965. 68 с.

Вольмир А. С. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука, 1967. 984 с.

Шелестенко Л. П. Влияние собственных остаточных напряжений на устойчивость сварных стержней // Сообщение № 76. М.: ЦНИИС, 1956. 31с.

Циглер Г. Основы теории устойчивости конструкций. М.: Мир, 1971. 192 с. Хофф Н. Продольный изгиб и устойчивость. М.: Изд-во иностр. лит, 1955. 155 с.

Стрелецкий Н. С. Гениев А. Н. Основы металлических конструкций. М. Л.: ОНТИ, 1935. 896 с.

Стрелецкий Н. С. и др. Стальные конструкции. М.: Гос. изд-во лит-ры по строительству и архитектуре, 1952. 852 с.

Стрелецкий Н.С. Избранные труды. М.: Стройиздат, 1975. 422 с. Пиковский А. А. Статика стержневых систем со сжатыми элементами. М.: Гос. изд-во физико-математической литературы, 1961. 396 с. Варданян Г. С, Андреев В. И., Атаров Н. М., Горшков А. А. Сопротивление материалов с основами теории упругости и пластичности. М.: Издательство АСВ, 1995. 576 с.

67. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. М.: Стандартинформ, 2017. 145 с.

68. СП 294.1325800.2017. Конструкции стальные. Правила проектирования. М.: Стандартинформ, 2017. 167 с.

69. Aristizabal-Ochoa J. D. Stability of imperfect slender columns with non-linear connections // International Journal of Non-Linear Mechanics. 2013. №54. p. 66-75. doi:10.1016/j.ijnonlinmec.2013.03.015.

70. Aristizabal-Ochoa J. D. Stability of imperfect columns with nonlinear connections under eccentric axial loads including shear effects // International Journal of Mechanical Sciences. 2015. V. 90. p. 61-76. doi: 10.1016/j.ijmecsci.2014.11.005.

71. Giraldo-Londoño O., Monsalve-Giraldo J. S., Aristizabal-Ochoa J. D. Large-deflection and postbuckling of beam-columns with non-linear semi-rigid connections including shear and axial effects // International Journal of Non-Linear Mechanics. 2015. V. 77. p. 85-95. doi: 10.1016/J.IJNONLINMEC.2015.07.009.

72. ГОСТР 58760 - 2019. ЗДАНИЯ МОБИЛЬНЫЕ (ИНВЕНТАРНЫЕ). Общие технические условия. М.: Стандартинформ, 2020.

73. СП 20.13330.2016. М.: Стандартинформ, 2016. 79 с.

74. Болотин В. В. Статистические методы в строительной механике. М.: Стройиздат. 1965. 202 с.

75. Болотин В. В. Применение методов теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М.: Стройиздат. 1982. 351 с.

76. Булычев А. П., Сухов Ю. Д. Применение теории надежности для нормирования расчетных значений нагрузок // Строительная механика и расчет сооружений. М.:ЦНИИСК,1987. №2. с. 3-6.

77. Лосицкая К. С. Определение коэффициента сочетания нагрузок // Исследования по строительной механике и методам расчета. М.: ЦНИИСК им В. А. Кучеренко, 1981. c. 129-136.

78. Писчиков В. Н. Методика учета изменчивости и вероятности сочетания

ветровых, снеговых и вертикальных крановых нагрузок. Международный совет по научным исследованиям и обмену опытом в строительстве. Киев. 1967. с. 1-22.

79. Райзер В. Д. Теория надежности в строительном проектировании. М.: АСВ, 1998. 302 с.

80. Ржаницын А. Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М.: Стройиздат, 1978. 239 с.

81. Ржаницын А. Р., Сухов Ю. Д., Булычев А. П. Вероятностный метод расчета конструкций, воспринимающих снеговую нагрузку //Строительная механика и расчет сооружений. М.: 1974. №4. с. 40-43.

82. Ротштейн Д. М. Методы определения характеристик надежности строительных конструкций, воспринимающих ветровую и снеговую нагрузки (на примерах регионов Среднего и Нижнего Приобья): Автореф. дис. канд. техн. наук. М., 1985. 22 с.

83. Федоров Е. И. Расчет конструкций на действие нагрузок, представляемых в виде дискретных марковских процессов // Расчет строительных конструкций. М., 1976. С. 132 - 142.

84. Ледовской И. В., Павлов В. А. О вероятностной оценке массы снежного покрова на грунте // Метеорология и гидрология. 1988. № 6. С. 96-104.

85. Ледовской И. В., Лобанова Г. В., Павлов В. А. Новый метод вероятностного расчета снеговой нагрузки в горном районе // Исследования по механике строительных конструкций и материалов. ЛИСИ. Л., 1988. - С. 131-135.

86. Ледовской И. В., Лобанова Г. В. О двух подходах к расчету снеговой нагрузки // Исследования по механике строительных конструкций и материалов. ЛИСИ. Л.: 1989. С.84-87.

87. Ледовской И. В. Современное состояние нормирования снеговых нагрузок // Пром. и гражд. стр-во. 2008. № 2. С. 24-26.

88. Исследование снеговых нагрузок на земле и покрытия пространственного типа, осуществленные в г. Ленинграде: Отчет о НИР (промежуточ.) / Л.:

ЛИСИ. № ГР 80031816. 1980. 120с. Отв. исп. И. В. Ледовской.

89. Исследование снеговых нагрузок на земле и покрытиях пространственного типа, осуществленные в г. Ленинграде: Отчет о НИР (заключ.) / Л.:ЛИСИ, № ГР 80031816. 1982. 184с. Отв. исп. И. В. Ледовской

90. BS 6399. Loading for buildings. Part 2. Wind loads. London: BSI, 1997. 92 p.

91. Анапольская Л.Е. Режим скоростей ветра на территории СССР.Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 200 с.

92. Анапольская Л.Е., Гандин Л. С. Методика определения расчетных скоростей ветра для проектирования ветровых нагрузок на строительные сооружения // Метеорология и гидрология. 1958. №10. с. 9-17.

95. Борисенко М.М. Об исследованиях максимальных порывов ветра в нижних слоях атмосферы. Обнинск: Информационный центр. 1973. 31 с.

96. Борисенко М.М. Вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, Труды ГТО, вып.320. 1974. 206с.

97. Борисенко М.М. Распределение ветра в нижнем 200-метровом слое атмосферы над городом. Л.: Гидрометеоиздат, Труды ГГО, вып.368. 1977. 151 с.

98. Борисенко М.М. Климатические парметры ветровой нагрузки. Автореферат дисс. доктора геогр. наук. Новосибирск: 1984. 32 с.

99. Заварина М.В. Расчетные скорости ветра на высотах нижнего слоя атмосферы. Л.: Гидрометиоиздат, 1971. 164 с.

100. Заварина М.В. Строительная климатология. Л.: Гидрометиоиздат,1976.310 с.

101. Гарцман Л.Б. Вероятности гололедно-ветровых и температурных воздействий на ЛЭП. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 200с.

102. Барштейн М.Ф. Воздействие ветра на высокие сооружения // Строительная механика и расчет сооружений, 1959, № 1, с. 19-32.

103. Барштейн М.Ф. Ветровая нагрузка на здания и сооружения // Строительная механика и расчет сооружений, 1974. № 4. с. 43-48.

104. Клепиков Л.В. Статистический анализ данных о скорости ветра в

различных районах СССР// Расчет строительных конструкций. Труды ЦНИИСК. Вып. 42. М.: Стройиздат, 1976. С.58-80.

105. Гутерман И.Г. О статистическом законе распределения скоростей ветра // Метеорология и гидрология. 1961. № 9. С. 13-22.

106. Бернгардт Р. П. Расчетные скорости ветра по направлениям. Вып. 334. Труды ГГО, 1975.

107. Болотин В. В. Об упругих деформациях подземных трубопроводов, прокладываемых в статистически неоднородном грунте // Строительная механика и расчет сооружений. 1965. № 1.

108. Соболев Д. Н. К расчету конструкций, лежащих на статистически неоднородном основании // Строительная механика и расчет сооружений. 1965. № 1.

109. Соболев Д. Н. К расчету конструкций, лежаших на статистически неоднородном основании, при помощи модели с двумя коэффициентами постели // Строительная механика и расчет сооружений. 1975. № 3.

110. Юсупов А. К. Напряженное состояние статистически неоднородной линейно-упругой полуплоскости // Строительная механика и расчет сооружений. 1969. № 5.

111. Пшеничкин А. П. Практический метод расчета конструкций на статистическом основании. В кн.: Надежность и долговечность строительных конструкций. Волгоград, 1974.

112. Благонадежин В. Л., Москаленко В. Н. Изгиб многопролетных квазирегулярных балок со статистическими характеристиками // Строительная механика и расчет сооружений. № 2.

113. Благонадёжин В. Л., Кудрявцев Е. П. Статистическое исследование деформаций песчаных оснований и трубопроводовподземных волноводных линий связи. Докл. Научно-техн. конф. МЭИ, Динамика и прочность машин. Изд. МЭИ, 1965.

114. Каган А. Я. Исследование изгиба балок конечной длины на случайном упругом основании методом Монте-Карло // Строительная механика и

расчет сооружений. 1972. №3. С. 20-25.

115. Standard -Temporary structures. Canberra: ABCB, 2015. 68 p.

116. Хайдаров, Л. И. Построение расчетных схем мобильных пространственных стержневых конструкций, моделирующих их действительную работу / Л. И. Хайдаров, Г. Н. Шмелев, Э. К. Зиятдинов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2017. - № 2(40). - С. 139-145. - EDN YQQQON.

117. Б. Н. Жемочкин, А. П. Синицын. Практические методы расчета фундаментных балок и плит на упругом основании. М.:Стройиздат, 1947. 148 с.

118. Каюмов Р. А., Хайдаров Л. И., Гимазетдинов А. Р. Податливость сжатых стержней с упругой опорой с учётом их закритического поведения // Известия КГАСУ. 2021. № 3 (57). С. 5-12. DOI: 10.52409/20731523_2021_3_5.

119. Продольный изгиб сжатого упругого стержня с одинаковыми нелинейными поворотными закреплениями на концах с учётом начальной кривизны / Л. И. Хайдаров, Р. А. Каюмов, Г. Н. Шмелев, А. Р. Гимазетдинов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2022. - № 3(61). - С. 23-35. -DOI 10.52409/20731523_2022_3_23. - EDN PWMVRW.

120. Патент № 2710235 C1 Российская Федерация, МПК E04G 7/24. Вертикальная рама строительных лесов : № 2019129360 : заявл. 17.09.2019 : опубл. 25.12.2019 / Л. И. Хайдаров, И. Л. Кузнецов, Г. Н. Шмелев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ). - EDN HXTBZB.

121. Патент № 2710645 C1 Российская Федерация, МПК E04G 7/24. Вертикальная рама строительных лесов : № 2019129413 : заявл. 17.09.2019 : опубл. 30.12.2019 / Л. И. Хайдаров, И. Л. Кузнецов, Г. Н. Шмелев ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ). - EDN NFPESE.

122. Experimental study of the work of a temporary structure of a dismountable bar system / G. N. Shmelev, L. I. Khaidarov, L. R. Gimranov [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Kazan, 05-07 декабря 2018 года. Vol. 570. - Kazan: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 012096. - DOI 10.1088/1757-899X/570/1/012096. - EDN IUSEIH.

123. Khaidarov, L. Efforts redistribution in statically indeterminate bar systems based on scaffolding by force limiter / L. Khaidarov, G. Shmelev, M. Salakhutdinov // IOP conference series : Materials Science and Engineering, Kazan, 29 апреля -15 2020 года. - Kazan, Russia: IOP Science, 2020. - P. 012064. - DOI 10.1088/1757-899X/890/1/012064. - EDN FFHMSJ.

124. Патент № 2730148 C1 Российская Федерация, МПК E04B 1/36. Ограничитель усилий тросового растянутого элемента : № 2019133701 : заявл. 22.10.2019 : опубл. 19.08.2020 / Г. Н. Шмелев, Л. И. Хайдаров, Р. М. Сабируллин, Р. Г. Гайнетдинов ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский государственный архитектурно-строительный университет" (КазГАСУ). -EDN GOLXLS.

125. Хайдаров, Л. И. Мобильные пространственные стержневые сооружения сборно-разборного типа для культурно-массовых мероприятий / Л. И. Хайдаров, Г. Н. Шмелев // Эффективные конструкции, материалы и технологии в строительстве: Материалы международной научно-практической конференции, Липецк, 03-04 октября 2019 года. -Липецк: Липецкий государственный технический университет, 2019. - С. 154-163. - EDN XCRXJR.

Приложение 1

Ли О ^ДИРЕКЦИЯ спортивных. И СОЦИАЛЬНЫЕ ПРОЕКТОВ** ^чн.кпп «¡военжлбиноол огтн 1<И1 ьиягчи

деревня унипрогкал!..

тел.: ^тр*») зн-рт-рр

АМСКОИЕСТОРАТЕ ГОР! 5РОЯГТ5 АН В 50С1АЛ РНОЛЕГГЕ'

Т|гн 1ИНИВас

М.: п 1пссг"|пт □гп1 С-ггтгг.

Клип. КгриЬМг пГ "дгппс.Т!. а. Н|яС1|а

РМ)ле: -Тр+Л Л1-Р7-РР

(■там. ктпеЩрМшмат

IXi.tJ4.-022

16-01/735

Ректору

ФГБОУ ВО КГАСУ Р.К.Низамову

Копия: Проректору но

м а\ ч л о-н с с л едо в а тел ь с ко н деятельности ФГБОУ ВО КГАСУ Е.А.Вдовнну

Уважаемый Ра шит Курбавгалнежнч!

В соответствии с устный запросом доцента кафедры металлических конструкций н испытания сооружений КГАСУ Г.Н. Шмелева подтверждаем, что результаты диссертационной работы старшего преподавателя кафедры металлических конструкций и испытания сооружений Хайдарова Ленара Ильнуровича, го священной повышению несущей способности статически неопределимых каркасных систем сбор но-разбор но го типа из унифицированных элементов с учетом неравномерных осадок опор, внедрены при строительстве временных конструкций XVI чемпионата мира по водным видам спорта 2015 года в т. Казани (далее - Чемпионат) н этапа чемпионата мира по самолетному спорту а дисциплине «Авиагонки - формула - 1» 2017 года в г. Казани.

Проектирование оЗъектов выполнено с учетом уточнения ветровых нагрузок дня времени проведен ия мероприятия, что позволило уменьшить массу несущих конструкций н балласта. За период эксплуатации конструкций скорость ветрового потока не превысила уточненных значений и сооружения успешно выполнили свое назначение.

Приложение: протоколы обследования временных конструкций Чемпионата, оформленные КГАСУ в 2015 году, на 8 л.

С уважением. Генеральный директор

ДОКУМЕНТ ПОДПИСАН ЭЛЕКТРОННОЙ ПОДПИСЬЮ

иШ:ГИ или и РГИФИКЛМ 1>||

орт^^а г «(УлгавмЕИЕСТв^ниеонаоемиБб

Вшцгм-си. ДЕИИСЭВ Ь/АКСИУ СЕРГЕЕВИЧ ОрАствЛШшм с 02 № 2022 л: 02 11 2023

М.С.Лен псов

Ю.1 I .Арсентьева

[phone] Н5, ■.аг5еп1еуа-'д^5ркагад-сс>т

ГШ

ДЕРДЛЬНЫИ ППЕРАТОР ВНЕДРЕНИЯ ВСЕРОССИЙСКОГО (ЕИДКУ.ПЬГУРНП-ГПОРГЛЕНОт комп ПЕКСЛ

г СЕМТЯЕ

______Т7ТТЖГГТ1ТГГ?Г01^—ТТГТГГГП-

Дскумен- езз^лн э агйктр: чнал фс :ме. Ча 16-01.755 o-0S.C3.2a22. Испоп-мтет:. Лрхиива Ю ~ СТ|_\зни_ьв 1 лз 11 Страница саалвня: C5.C3.2Q22 '4.21

т

'/ЭЯЕКТГСННШ ТАТАРСТАН

«УТВЕРЖДАЮ» КаэГАСУ

Протокол J® 15/4-15-1

(от Пиюля 2015г.) л о результатам обследования и испытаний временной сборно-разборной конструкции вышки для иыеотпьгх врыжков, установленной на роке Казанка в районе Дворца Земледельцев г, Казани

Комиссией в составе: сотрудников кафедры мегШшческнх конструкций и испытаний сооружений федерального государственною образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственный а рхитектурно-строи тельный университет» в лице д.т.н.. Профессора Кузнецова И.Л., к.т.н., профессора Шмелева Г.К, инженера Гуеароиа АЛ*., инженера Хийдарова Л.И. в соответствии с требованиями те \тшчес ко по задания, проектной документации, исполнительной документации, расчетов вышки с учетом ее „тооснащения проведены обследование, поверочные расчеты и испытание временных сборно-разборной конструкции вышки для высотных прыжков в воду, установленных на реке Казан к* в районе Дворца Земледельцев г. Казани, в результата которых установлено:

1- Г гдльнме конструкции вышки для высотных прыжков в воду высотой 28,2 м от бетонного основания площадки выполнены в соответствий проекту и «Отчету о проведенных расчетных работах MFG-P-L.Q2Q2.2015P]», разработанного ООО «МоднфиК»;

fft ЗВСНТРОНШЙ fir ТА ТАР С ТА »

13 процессе обследования и испытаний выполнены поверочные

расчеты, сделаны контрольные замеры, вследствие чегооыли выявлены недостатки, которые были устранены следующим образом:

для обеспечения проектного положения перил лестничных маршей установлены крепежные элементы клинового типа - согласовано;

— для обеспечения проектного положения лестничных ступеней и стоек лестниц для выхода на трамплин установлены хомуты фиксаторы, опорные фанерные листы закреплены саморечам и - согласовано;

- для обеспечения проектного положения лестничных маршей на ОСНОВНОЙ лестшше установлены Кймугы-фнКсаторЫ - согласовано;

для обеспечеЕ(ия пространственной жесткости трамплина на отм, + 18,900 м установлены диагональные элементы в горизонтальной плоскости по верхним поясам ферм - согласовано;

для обеспечения совместной работы на растяжение вертикальных СТОСК каркаса на оТМ. +26,400 м установить соединительные болты (скобы) в узлах стыка вертикальных стоек - согласовано;

- для обеспечения сдвиговой жесткости вышки внешние стойки г [о всему периметру прикреплены к бетонному основанию шпилькам и-болтами диаметром 10 мм -согласовано;

3, На основании проведенных исследований и испытаний, а также выполненных в процессе монтажа рекомендаций по устранению выявленных недостатков эксплуатация в соответствии с требованиями проведения соревнований по каб-лайпинту вышка для высотных прыжков в воду допускается, с учетом ограничения ее эксплуатации при скорости ветра не более 15 м/с.

л,т.н.. профессор к. 1-.н.. профессор инженер инженер

Кузнецов И. Л Шмслев Г\Н, Сусаров А. Хай даров Л.И.

Егчу -.'^-'сга^а-! а (трэ-мз5 (Ьз;ме Чь 16-11 - от К СЭ1022. ^сгспп^тап Арсе-^с^эа г.* П Стрсми_л 3 л! 10 Стра-ы-а ерша-а. 05 13.2022 и 21

работе

■лемма но в А.М. 2015 г.

11 ротокол -М 15/-1-15-2 (от 13 июля 2015г.)

по результатам обслелшзалнн и испытаний временных сборно-разборных конструкций вышки для телевизионной сьемки, установленной на реке Казанка в районе Дворца "Земледельца г. Казани

Комиссией в составе: сотрудников кафедры металлических конструкций и испытаний сооружений федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет» в лице дт.н., профессора Кузнецова И.Л.. к.т.н., профессора Шмелева Г.Н., инженера Сусарова АЛЗ., инженера Хайдаройа Л-И. в соответствии с требованиями технического задания. проектной документации, исполнительной документации, расчетов конструкций вышки, с учетом ее дооборудования проведены обследование, проверочные расчеты и испытание временны* сборно-разборных конструкций вышки для телевизионной съемки, установленной на реке Казанка н районе Двор па Земледельцев г. Казани, н результате которых установлено:

I. Стальные конструкции вышки для телевизионной съемки высотой 21.07 м от бетонного основания площадки выполнены в соответствии проекту и «Отчету о проведенных расчетных работах МРО-Р-Ы>202.2015Р1*, разработанного ООО «МодифиК».

Документ сги°м з агикграшой рггме. 41 1Б-11 .-35 ОбЛЯ 2022 Иеяолнклаль Ллке-тьгза ЮI ■ СТЦ5чи_В 4 л! 1а Стзйни^й СйЫй-а. 05 С9 2022 1*32

2. В процессе обследования н испытаний вы0лиены поверочные расчеты, сделаны контрольные зпмеры, вследствие чепобыли выявлены недостатки, которые были устранены следующим образом:

- для обеспечения совместной работы на растяжение вертикальных стоек каркаса л а отм, +8,000 +14,000 м установить соединительные болты {скобы) в узлах стыка вертикальных стоек - согласовано:

- для обеспечения пространственной жесткости каркаса установить по периметру вышки на отм, + Е9.500 м горизонтальные распорки - согласовано:

■ для обеспечения жесткости конструкции вышки по крутильной форме колебании дополнительно установить диагональные элементы в горизонтальной плоскости на отм. + 10,000 м - согласовано:

-установить ггерила на лестничные маршн - согласовано;

3. На основании проведен.....х исследований и испытаний, а также

вынолне.....в процессе монтажа рекомендаций по устранению выявленных

недостатков эксплуатация в соответствии с требованиями проведения мероприятия {телевизионной съемки) вышки допускается, с учетом ограничения эксплуатации вышкипрн скорости ветра ¡к; более 15 м/с.

д.т.н.. профессор к.т.н., профессор инженер инженер

Кузнецов ИЛ. Шмелев Г.Н, С ус а ров А. В. Хлйдаров Л.И.

Е сзаип з М 1^-11 гг5 з-К 19 2011 ^е-ол-ител; Аке-тьааа гС .П

□трвчи-Е 5 и! 10 Стра-м^а сеааа-а. Ы13 2022 14 22

тт

игранный

ШПШ

(< Уф^^^Щу 2015 г.

Протокол № 15/4-L5-3

(от Пиюля 2015г.) л о речультатам обследования н испытаний временных сборно-разборных конструкций стенки 38x4x7 м, установленной на реке Казанка в районе Дворца Земледельцев г. Казани

КомиссисЛ в составе: сотрудников кафедры металлических конструкций и испытаний сооружений федерального государственно]то образовательного учреждения высшего профессионального образовании «Казанский государственный архптсктурно-сгроигс:н=Е[ый университет» в лине Д.т.н., профессора Кузнецова И.Л., к,т.н.,, профессора Шмелева Г.Н., инженера Сусарова Л,В., инженера Хайдарова Л.И. в соответствии с требованиями технического -задания, проектной документации, исполнительной документации, расчетов конструкции стенки е учетом ее дооснащеиня, проведены обследование, проверочные расчеты и испытание временных сборно-разборных конструкций стенки 38\4х7 м, установленной на пирсе реки Казанка в районе Дворца Земледельцев г. Казани, в результате которых установлено:

выполнены* размерами 2б\4х6,3м, 6[ [0}х4х7,3м. 3x4x7,Зм в соответствии проекту, с учетом изменений и «Огчету о проведенных расчетных работах Y1J- tj-P-L.0202.20f 5Р1», разработанного ООО «МодифиКь.

Стальные конструкции стенки, состоящей из сегментов.

сзиг-i а ^.-5(трз-мз5 Vi 1Е—Z1 715 2П22_ Питали,«Tint Арсент=^аа Ю П

Страчл-В ä «1С Страница (Йнвиа: D5 19 2022 22

В процессе обследования и испытаний выполнены поверочные

расчеты, сделаны контрольные замеры, вследствие чегобьшн выявлены недостатки, которые были устранены следующим образом:

- для обеспечения сдвиговой жесткости Стенки стойки каркаса прикреплены к бетонному основанию шпильками-болтами диаметром 10 мм - согласовано;

- дин обеспечения совместной работы соседних секций стенки установлены соединительные элементы в смежных узлах стоек, с тыльной стороны установлены горизсчтальпые распорки - согласовано;

в пространственном блоке стенки, смежном с вышкой для высотных прыжков в воду установлены горизонтальны с ригели-рас пор к и, повышающие изгибную жесткость стоек - согласовано;

3. На основании проведенных исследований и испытаний, а также выполненных в процессе монтажа рекомендаций но устранению Выявленных недостатков эксплуатация в соответствии с требованиями проведения соревнований по хай-дайвннгу стенки 35(391x4x7.3 м при скорости ветра не более 15 м/с.

д.т.н., профессор к.т.н.. профессор инженер инженер

Osiyne-- сги°м а 32:\ie. 4i 1E-I1 ,-55 агОВДКВШ. Иетолнитвль Арсе-ть4аа С.: ■

СТС£ЧЛ_Е 7 и! 1С. Стзй-ы^й ссиа-а. D5 С9 2022 4.22

«УТВЕРЖДАЮи Каз! АСУ

работе

■лей.чан о в АЛ1, 2015 г.

Протокол № 15/4-] 5-4

(от I Знюлч 201 ír,) по результатам обследования и испытаний временных сборно-разборных конструкций : трибуны с навесом на 2862 места, трибуны на 576 мест, трибуны на 64 места, установленных на реке Казанка в районе Дворца Земледельцев г. Казани

Комиссией в составе: сотрудников кафедры металлических конструкций и испытаний сооружений федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Казанский государственный архитектурно-строительный университет» в лине д.т.н,, профессора Кузнецова ПЛ., k.i,h., профессора Шмелева Г.Н.. инженера (Гусарова A.IV, инженера ХаЙдарова Л.И. в соответствии с требованиями технического задания, проектной документации, исполнительной документации, расчетов конструкций трибуны е навесом на 2S62 места, трибуны на 576 мест, трибуны на 64 места, с учетом нх доос нашей пи проведены обследование, проверочные расчеты и испытание трибуны с навесом на 2862 места, трибуны на 576 мест, трибуны на 64 места, установленных Fia реке Казанка в районе Дворца Земледельцев г. Казани, в результате которых установлено:

1. Стальные конструкции трибуны с навесом па 2862 места размером 110x17,5 м, трибуны на 576 мест размером 40хй м, трибуны на б4места размером !0x2,5 м выполнены » соответствии проекту и «Отчету о

Документ видан s апмтронной фирма 4î1E-:i ¡ЖогОв.ОЧ 2022. Лгс.п-.<теп= Арсе-ть4аа Ю П S 10 Странна ындши: 05 C3.20Î2 14.22

Коридора для выхода

проведанных расчетных работах МЮ-Р-Ц)202Г20! 5Р1», разработанной UOO «МоднфнК».

2. Ь процессе обследования н испытаний выполнены поверочные расчеты, сделаны контрольные замеры, вследствие чегобыли выявлены недостатки, которые были устранены следующим образом:

- под домкраты, находящиеся в непосредсненной близости от приямков с песчаной засыпкой установлен а распределительна* траверса - согласовано:

- для Обеспечения Пространственной жесткости каркаса трибунной части при действии горизонтальной составляющей Нагрузки необходимо установить диагональные элементы с обеих сторон от на трибуну - согласовано;

для обеспечений проектного положения лестничных ступеней установлены хомуты-фиксаторы - согласовано;

-лля равномерной передами нагрузки от домкратов на бетонное основание под опорные плиты домкратов установлены фанерные щиты -согласовано;

установить перила в верхней части трибуны по тыльной стороне; - для уменьшения колебаний и шума от крестовых связей-лент установлены шум оптирующие подкладки в местах их соприкосновения с конструкция МП - согласовано.

3. На основании проведенных исследований и выполненных в процессе монтажа рекомендаций по устр недостатков эксплуатация в соответствии с требованиями проведения соревнований по хай-дайвингу трибуны с навесом на 2862 места, трибуны на 576 мест, трибуны на 64 места допускается, с учетом эксплуатации при скорости ветра не более 15 м/с д.т.н., профессор к.т.н., профессор инженер

инженер ^

испытаний, а также аненмго иыннлепны\

ограничения их

уЗнецов ИЛ, Шмелев Г.Н,

Су capo и Afñ, Хай даров Л.И.

C3Ü5H в brí 1.трэ-1нз5 оз^ме. 416-11 .-55 " [д -13.2022. ^с^сг-^тель AjKíTTbsaalC П Стр£чи_В S н11С Стршнца CCUana: D5 0G 2022 14.22

эмнтнны* Ш ТАТАРСТАН

Лист согласования к документу № 16-01/735 от 06.09.2022

Инициатор согласования: Арсентьева Ю.П. Функциональный менеджер управления объектов

Согласование инициировано; 05.09.2022 12:33

Лист согласования

Типсотасования: последовательное

№ ФИО С рок со гла сов ан ия Результат согласования Замечания

1 Савиди Г.Р. Согласовано 05.09.2022 - '4:23 -

2 ДЕНИСОВ М.С. Перенаправлено 05.09.2022 - 18:41 -

П аре нап равлен и §г параллельное) Согласовано

Хусаинов А. А. Согласовано 06.09.2022 - 07:42 -

2.' ДЕНИСОВ М.С. Под писано 06.09.2022 - 07:50 -

Дскучен- сэа^ан з агйктр: чно5 фс :ме. Чь 16-01 755 с- 0S.C3.20S2. Испит игнль: А^оентьещ Ю П. Стряншл 10 л] 10. СтрЗнилЛ воздана; 16.09.2022 06.25

а

й ЭЛЕКТРОННЫЙ ТАТАРСТАН

Приложение 2

Общество с ограниченной ответственностью

«МФ-ГРУПП.ВОСТОК»

Адрес: 420030, РТ, г.Казань,ул. Адм иралтейская.

д.З. корпус 4, офис 12

Тел: [phone] И1II1ЛСПП 1656072829/165601001

ОГРН11316900661I1 р/с 407028101620000003 85

в Отделении №8610 Сбербанка России г.Казань

к/с 30101810600000000603

БИК 049205603

Акт о внедрении

Настоящим актом подтверждаем, что результаты диссертационного исследования Хайдарова Ленара Илънуровича по повышению несушей способности статически неопределимых каркасных систем сборно-разборного типа из унифицированных элементов с учетом неравномерных осадок опор использованы при проектировании временных сооружений объекта «Временная инфраструктура Фестиваля болельщиков 1'ТКА-2018 на территории центра семьи «Казан» в г. Казани». Сооружения «Главная сцена», «Входные ворота с подиумом под контрольно-пропускной пункт для болельщиков» и «Подиум для \ЧР-персон>> запроектированы с учётом уточнения ветровых нагрузок для периода эксплуатации и возведения на неподготовленном основании. Благодаря уточнению ветровой нагрузки масса несущих каркасов сооружений была снижена, а учёт неподготовленного основания позволил выявить наиболее напряженные элементы и принять соответствующие конструктивные меры.

По результатам мониторинга технического состояния сооружений, проведённого я течение всей эксплуатации длительностью более месяца, признаков потери несущей способности конструкций не обнаружено.

Генеральный директор ООО «МФ-Групп. Воет