ivdon3@bk.ru
Представлена программа автоматизированного проектирования деревянных конструкций FrameCAD, разрабатываемая на кафедре «Металлические, деревянные и пластмассовые конструкции» Донского государственного технического университета. Приведены некоторые ее возможности, позволяющие конструировать стеновые ограждения легкокаркасных зданий, балочные деревянные перекрытия, выполнять расчеты отдельных элементов каркаса с учетом требований актуальных нормативных документов и автоматически формировать альбомы чертежей деревянных конструкций в отечественной программе NormCAD, а также спецификации для их заводского изготовления. FrameCAD прошел апробацию при проектировании ряда объектов. Программный продукт разрабатывается инженерами, имеющими многолетний опыт реального проектирования и строительства легкокаркасных зданий. Он продолжает совершенствоваться и дополняться и в перспективе может стать заменой аналогичным зарубежным комплексам.
Ключевые слова: деревянные конструкции, программный комплекс, балочное перекрытие, автоматизированный расчет
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Российская Федерация – многоконфессиональное государство, в котором в последнее время отмечается рост объемов строительства различных культовых сооружений. При этом основная часть возводимых храмов – это небольшие здания, располагающиеся, как правило, в поселках и малых городах и рассчитанные на одновременное посещение до 120-150 прихожан. Для их строительства применяются различные материалы, в том числе и древесина. Обычно – это бревенчатые или брусчатые здания, однако возможно применение и других систем деревянного домостроения. В качестве примера рассмотрено строительство Храма Преображения Господня на одном из хуторов Ростовской области, несущие конструкции которого выполнены по технологии легкокаркасного домостроения. Наличие открытого пространства в центральной части Храма и размещение над ним надстройки в виде восьмерика потребовало формирования металлодеревянного каркаса. Показано, что совместное использование стали и древесины в легкокаркасных зданиях обеспечивает рациональную организацию пространства культовых сооружений.
Ключевые слова: культовое сооружение, храм, звонница, восьмерик, притвор, алтарь, древесина, легкокаркасное здание, балка, двутавр, опорная конструкция
Стальные стропильные фермы являются основным видом несущих конструкций, используемых в покрытиях промышленных зданий. Среди них значительное распространение получили фермы типа «Молодечно», в которых в качестве стержней используются замкнутые гнутосварные профили квадратного и прямоугольного поперечных сечений. Применение указанного вида проката дает возможность создавать конструкции без фасонок и соединительных планок, с максимальной степенью автоматизации процессов, что существенно сокращает трудоемкость и снижает стоимость их изготовления. Другой особенностью рассматриваемых покрытий является их беспрогонное решение. Фермы располагаются с шагом 4м, опираясь на подстропильные конструкции. Однако в такой ситуации нагрузки на ферму и усилия в элементах невелики, в связи с чем, а также с учетом ограниченности сортамента гнутосварных профилей, вероятны недонапряжения элементов ферм и перерасход металла. Рассмотрены три варианта покрытий с различными шагами стропильных ферм, а также определен расход металла на квадратный метр покрытия. Доказано, что с увеличением шага стропильных ферм металлоемкость покрытий уменьшается.
Ключевые слова: «Молодечно», стропильная ферма, подстропильная ферма, сплошной прогон, решетчатый прогон, шаг ферм, расход металла
Для создания композитных строительных материалов с полимерной матрицей могут использоваться различные наполнители как растительного (древесно-полимерные композиты - ДПК), так и минерального (минерально-полимерные композиты - МПК) происхождения. В статье оценивается целесообразность применения в МПК двенадцати различных минералов с позиций прочности, стоимости и веса получаемых материалов в сравнении с аналогичными показателями ДПК. При последовательном рассмотрении каждого из оцениваемых параметров производится сокращение выборки наполнителей за счет исключения комбинаций с характеристиками хуже, чем у эталонного материала – древесно-полимерного бинарного композита, состоящего из древесной муки и полипропилена. Показано, что одними из наиболее эффективных минеральных наполнителей могут стать отходы предприятий строительной индустрии, а также утилизируемые при сносе зданий и сооружений конструкции.
Ключевые слова: композит, матрица, наполнитель, минерал, древесная мука, пыль, стоимость, объемный вес, прочность, модуль упругости, коэффициент Пуассона
2.1.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения , 2.1.5 - Строительные материалы и изделия
Описана инженерная методика определения несущей способности армированных изгибаемых элементов строительных конструкций, выполненных из бинарного композиционного материала с разномодульной, нелинейно упругой матрицей и порошковым наполнителем.
Ключевые слова: композиты, матрица, наполнитель, нелинейно упругий материал, арматура, итерационный процесс, компьютерная программа, балка, двутавр, геометрические характеристики
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Описана инженерная методика прогнозирования основных физических характеристик многокомпонентных композитных материалов с полипропиленовой матрицей. Приведены расчетные формулы для определения модуля упругости и коэффициента Пуассона композита. Описан алгоритм применения предложенных формул. Доказано, что порядок учета наполнителей не влияет на конечный результат.
Ключевые слова: композиты, матрица, наполнитель, полипропилен, древесная мука, мел, модуль упругости, коэффициент Пуассона.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки) , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Складские здания с деревянным каркасом находят широкое применение в сельском хозяйстве. При этом в Российской Федерации достаточно часто используют зарубежные решения, например, ангары типа «Hansen Pole Buildings» (США). Деревянный каркас таких зданий состоит из дощатых стоек, устанавливаемых, как правило, с шагом 2,4 метра и стропильных ферм с узловыми соединениями на металлических зубчатых пластинах. Шаг ферм составляет 1,2 метра. Несущие конструкции покрытия опираются на продольные ригели, располагающиеся в верхней части стоек. С целью адаптации конструкции здания под отечественные нормы был разработан калькулятор ангаров, реализованный в программе Microsoft Excel. Калькулятор обеспечивает возможность расчета не только стоек и ригелей, но также связей, стеновых и кровельных прогонов. С помощью калькулятора рассчитаны конструкции нескольких складских зданий, реализованных строительством.
Ключевые слова: древесина, каркасное строительство складское здание, ангар, калькулятор, металлические зубчатые пластины
В статье рассмотрено моделирование переменного по высоте ветрового воздействия на уникальное здание в программе Solidworks. Выполнено загружение трехмерной модели высотного здания с консольными этажами и с помощью продувки модели в виртуальной аэродинамической трубе установлен закон распределения статического давления на объект сложной формы. При этом сам процесс моделирования оказывается проще и удобнее, чем в ANSYS.
Ключевые слова: уникальное здание, ветровая нагрузка, аэродинамическая труба, каркас здания, метод ко-нечных элементов. давление, консольный этаж
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ ,
Предложены пять индустриальных инновационных строительных систем для возведения малоэтажных зданий из бинарных композитных материалов с полимерной или минеральной матрицами и порошковыми наполнителями. Приведены рекомендации по сокращению сроков возведения строений, учитывающие особенности композитных изделий и современные технологии монтажа объектов с использованием, как традиционных подходов, так и за счет роботизации процесса строительства.
Ключевые слова: композит, матрица, наполнитель, малоэтажное здание, строительная система, универсальный набор, «сухое» строительство, промышленный робот, манипулятор, полносборное здание