Моделирование напряженно-деформированного состояния металлического каркаса производственной площадки при динамическом воздействии

Актуальность работы заключается в разработке методики оценки влияния нового технологического оборудования с динамическим воздействием от вибрационного грохота на напряженно-деформированное состояние металлического каркаса действующей производственной площадки цеха мокрого обогащения песка обогатительной фабрики.

Цель работы состоит в расчетном обосновании допустимости размещения нового технологического оборудования с обеспечением надежности металлических конструкций каркаса, который установлен в железобетонном приямке с монолитными стенами и фундаментной плитой на естественном основании.

Методы. Расчетное обоснование выполнено моделированием напряженно-деформированного состояния строительных конструкций и грунтового основания производственной площадки в ПВК Ing+2021 MicroFe с разработкой расчетной конечно-элементной пространственной модели. При появлении новой динамической нагрузки от вибрационного грохота моделирование выполнено с учетом демпфирующих свойств материалов конструкций и грунта, а также динамических свойств грунта.

Результаты. После проведения раздельного статического расчета от стационарных нагрузок и динамического расчета от вибрационного воздействия грохота конструктивный расчет металлических элементов площадки на совместное действие статических и динамических нагрузок показал, что прочность/устойчивость и жесткость металлических конструкций каркаса при установке нового вибрационного грохота будут обеспечены. 

1. Золина Т.В., Туснин А.Р. Увеличение срока эксплуатации промышленного объекта введением конструктивных мер // Вестник МГСУ. 2015. № 6. С. 41–49.

2. Золина Т.В. Порядок проведения обследования здания с целью последующей оценки его остаточного ресурса // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 98–108.

3. Боровский Д.С. Расчет на прочность усиливаемых под нагрузкой стержневых элементов стальных конструкций при многопараметрическом нагружении // Вестник гражданских инженеров. 2021. № 2 (85). С. 36–41. DOI: 10.23968/1999-5571-2021-18-2-36-41

4. 4. Гукова М.И., Искендиров В.Г., Фарфель М.И. Ошибки проектирования, изготовления и монтажа, приводящие к аварийному состоянию строительных конструкций производственных зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительства. 2013. № 10. С. 25–28.

5. Еремин К.И., Матвеюшкин С.А. Анализ риска несущих конструкций покрытий стальных каркасов одноэтажных промышленных зданий // Промышленное и гражданское строительства. 2011. № 3. С. 16–18.

6. Еремин К.И, Матвеюшкин С.А. Анализ надежности несущих конструкций покрытия стальных каркасов одноэтажных промышленных зданий // Промышленное и гражданское строительства. 2010. № 10. С. 19–21.

7. Шашкин К.Г. Расчет напряженно-деформированного состояния основания фундаментов и здания с учетом их взаимодействия // Реконструкция городов и геотехническое строительство : интернет-журнал. 2001. № 4. С. 6.

8. Алексеев С.И., Камаев В.С. Учет жесткостных параметров зданий при расчетах оснований и фундаментов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2007. № 3. С. 165–172.

9. Михайлов В.С., Теплых А.В. Учет характерных особенностей различных моделей основания при расчете взаимного влияния зданий на больших фундаментных плитах с использованием расчетно-аналитической системы SCAD Office // Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений : VI Международный симпозиум. Владивосток, 2016. С. 133–134.

10. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). Москва : Высшая школа, 1983. 288 с.

11. Ишихара К. Поведение грунтов при землетрясениях / пер. с англ. под ред. А.Б. Фадеева, М.Б. Лисюка. Санкт-Петербург : НПО «Геореконструкция – Фундамент – Проект», 2006. 384 с.

12. Волгин Г.А., Рожков А.Ф., Инжутов И.С., Гончаров Ю.М. Численно-экспериментальное исследование динамических параметров крупнопанельного здания // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 3. С. 111–120.

13. Хорошавин Е.А. Динамические испытания административного здания «Красноярскгражданпроект» в г. Красноярске // Вестник МГСУ. 2021. Т. 16. Вып. 2. С. 128–143.

14. Кумпяк О.Г., Галяутдинов З.Р., Однокопылов Г.И., Пахмурин О.Р. Особенности диагностики нагруженных фундаментов электроприводов газокомпрессорной станции без остановки технологических процессов // Вестник Томского государственного архитектурностроительного университета. 2017. № 1. С. 114–121.

15. Копаница Д.Г., Капарулин С.Л., Савченко В.И., Коштунков В.Г., Пляскин А.С. Биение пространственного каркаса обогатительной фабрики под действием периодических нагрузок // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2007. № 2. С. 139–143.

16. Плевков В.С., Саркисов Д.Ю., Балдин С.В. Анализ параметров колебательных процессов несущего каркаса производственного здания // Строительство и реконструкция. 2017. № 4 (72). С. 47–56.

17. Ющубе С.В., Подшивалов И.И., Ларионов А.С. Оценка надежности сооружения, расположенного на склоне горы // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2021. № 23 (1). С. 126–139. DOI: 10.31675/1607-1859-2021-23-1-126-139