автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Пространственные железобетонные каркасные системымногокритериального соответствия

О

от о

г*.

М1Н1СТЕРСТВ0 0СВ1ТИ ЖРА1Ш ПОЛТАВСЬШ ТЕХНГЧШИ ШВЕРСИТЕТ

На правах рукошсу Шмуклер Валер1й Самуйович

УДК 624:725/728 ПРОСТОРОВ1 ЗАЛ130ЕЕТОШ1 КАРКАСНОЕ СИСТЕМИ БАГАТ0КРИТЕР1АЛШ01 ВЩОВЩОСТ1

05.23.01 - Буд1вельн1 конструкцИ, буд!вл1 та споруди

Автореферат днсвртац!! на здобуття вченого ступэня доктора техн1чних наук

Полтава - 1997

Робота виконана на кафедр1 буд1вельних конструкция Харк1всь-ко! державно! академИ м!ського господарства. ,

0$'1ц1йк1 опонбнти:

доктор техн1чних наук, професор Городвцышй

; Олександр Серг1йович

доктор техн!чних наук, пррфвсор Климов ' .

, 'Юл1й Анатол1йорич доктор техн!чних наук, професор -Фомица

Яеон1д Миколайович ПровЗдна орган1зац!я - Зональний ,науково-досл1дний 1' лроект-; ний 1нстит-ут експериментального та типового проектування китлових 1 громад-ських буд1вель /ШвЗЩЕП/

^д ^,:^38хист.г: дисвртац11:.воздаться"28 " жовтня 1997 р.-. о. " 14" годик! на зас1данн! спвц!ал1зовйноз' ради Д 25.01.02 1з спе-цхальност 1 •?"Буд 1б8льн!.;койструкц!;!', сгоруди" "Полтвбсь-

.кого. твхн1чного:с^Дрврои?'.'31^601 мЛ1олтвБ8, пр.Першотравнавий, 24. ■ --

3 дисертац1ею :можна',ознайоми1ись^^.в'':.б1бл1отец1;::ун1вероитету.

Автореферат роз!слано ' "

1997'= р.

: Бчеотй секретар е . , сп&ц1ал1зовано£ ради, кандидат Тбхн1чних наук, .. доцент V..

О.В. Семко

ЗАГМЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальн1сть проблеми. Незважаючи на велику економ!чну скру-ту, Укра1на прагне зводити комфортне житло та об'екти социально! сфери. Усгалена база будХндустрИ, ор!ентована переважно на зб!рне домобудування.без особжвих змш не зможе задовольнити весь спектр сучасних вимог. 3 другого боку, в!дмова в!д наявних потужностей, йдготовлених кадр1в, традацИ була б неправильной та економ1лно нереальною. Рац1ональне гоеднання 1снуючих мэтод!в та засоб!в бу-д1внщтва, перех!д до проблемно ор!ентованих систем, використання останн!х досягнень в галуз! буд1вельно! науки е перспективним нагг-рямком досл1днецьких роб!т. При цъому не моша не зважати на ряд аспектов, що 1стотео впливають на виб1р та реал1зац1ю в1дпое1днйх стратег!!. Так, ваприклад,в УкраШ 1 за кордоном виявляеться тенденция в1дведення п!д буд!вництво територ±й 1з складними рельефом та 1нженерно-геолог1ч1Шми умовами, що пов'язано з необх1дн1стю використання земель для с!льскогосподарських та дендролог !лних потреб.

Не менш актуальною е проблема реконструкцИ "старих" м!ст, трудновц вир!шення яко! за умов наявно! забудови загальнов!дом1. Викладене вще обумовлюе нэобх1дн!.сть створення легких ефективних та швидкозводимих конструкции з широким набором арх1тектурно-ком-позиц1йних р!шень, а також систем, об'емно-планувальн1 та конст-руктивн! принципи побудови яких задовольням б,з одного боку, про-гресивно зм1нн! вимоги до зручност! проживания та композиц1йно1 виразност!, а з другого - 1нкенерн1 та економ!чн1 обмеження.

Сказане свХдчить про необх1дн1сть побудови наукового напрям-ку, що обгрунтовуе вир!шення важливо! проблеми - створення житла та об'ект1в соцкультпобуту на новому як!сному р!вн1, алв в умовах реального, економ1чно доц!льного використання 1 (в раз1 потреби) м!н1мально1 реконструкцИ ьснуючоГ бази буд!ндустр11.

Мета роботи - створення на основ! побудови модиф1кац1Г теорП прямого проектування систем буд!вель, що в!дпов1дають сучасним ви-

могам, при максимальному використанн! !снуючо! бази буд!ндустр!!.

Автор захицае:

- результата анал!зу ситуац!!, що склалася в галуз! житлобо-ци-вмьного 1ндустр1ального буд!вшщтва, 1 розроблен! на його основ! пршциш формування каркасних систем багатокритер!ально! в!дпов!д-ност!;

- побудовану методолог!» розробки проблемно ор!ентованих буд!-ведьних систем,що грунтуеться на алгоритмах 1х прямого проектуван-ня,рац!онального конетруювання та оптим!зац!! оснозних параметр!в;

- методику оц!нки впливу специф!чних особливостей деформування просторових зб!рних пластинчасто-стрижньових систем, розроблену на основ! к!нцевоелементного математичного моделювання 1х напружено-деформованого стану, включакяи побудову ефективних обчислювальних процедур, спрямованих на зменшення розм!рност! задач !, як насл!-док,часу л!чиння, урахування геомэтрично! та ф!зично! нел!н!йност1 систем, а такок коректного опису з'еднаннь окремих елемент!в;

- оц!нку вогнест!йкост! та пожекно! безпеки розроблених нових тш!в тонкостшшх конструкцш, оц!нку !х моро8ост!йкост!, а також тепло та звуко!золяц!шшх характеристик;

- розроблен! нов! конструкц!! та оц!нку в!дпоб!дност! 1х характеристик сучасним вимогам;

- результата теоретичшх та експериментальних досл!джень напру-аено-деформованого стану запропонованих систем, що знаходяться пхд Д1янням силових ! спец!альних навантажень;

- методику формування задач векторно! оптим!зад!1 каркасних систем пропонованного типу з одночасним регулюванням 1х напрукено-деформованого стану;

- принципи формування елемент1в розроблених каркасних систем;

- результати техн1ко-економ!чного анал!зу запропонованих конст-руктивних р!шень;

- перев!рку результат!в досл!джень каркасних та деяких !нших систем, здшснену через проектування ! буд!вництво;

- розроблен! рекомендац!! з розрахунку, конетруювання, виготов-

лення, транспортування та монтажу елемент1в каркасних систем бага-токритер!ально! в!дпов!дност!.

Наукову новизну виконаного комплексу досл!джень визначають:

- методика розробки буд!велышх систем, що забезпечуе наукове обгрунтування проектування та зведення конструкд!й з рац!ональними параметрами;

- методика побудови ст1йких алгоритм1В вир1шення нел!я!йних задач для конструкц!й,що зазнають складний напружений стан 1 зроб-лен! з матер!ал!в, як! мають спадаючу в!тку на 1ндикаторних д!а-грамах;

- методика зменшення розм!рност1 задач! пошуку компонент!в напружено-деформованого стану пластинчасто-стрижньово! системи,по-будована на основ! методу суперелемент!в у форм! методу перевизна-чених контурних колок ацИ;

- методика формування задач векторно! оптш!зац!! конструкц!й в умовах регулювання !х напружено-деформованого стану;

- результата розв'язування задач прямого проектування розроб-лених конструкций, побудован! на основ! складених методик, що за-безпечують рац1онал!зац!ю параметр!в системи в ц!лому та окремих 11 елементав;

методика комплексних теоретичних та експериментальних до-сл!дкень буд!велышх конструкц!й, що забезпечуе реал!зац!ю лог!ч-яо! посл1довност! "конструктивна пропозиц!я - готова до промисло-во! експлуатацИ система з позитивними параметрами".

0кр1м перел!ченого вице, проведен! досл!дження завершимся такими результатами:

- складеними алгоритмами та програмами розв'язання нел!н!йних задач теорп конетрукц!й, запровадженими в обчислювальний комплекс ТОН";

- побудованими теоретичними полями зусиль ! перем!щень,що ви-шкають в елементах каркасних систем,як! характеризуют вплив р!з-шх фактор!в на Гх напружено-деформований стан ! дозволяють зд!йс-тт рац!ональний виб!р основних конструктивних параметр!в;

- експериментальними даними про напружено-деформований стан, нвсучу здатн!сть та тр!щиност1йк1сть нових конструктивних систем 1 окремих елемент!в, одержаними з урахуванням впливу фактор!в р1зно! ф1зично! природа;

- пакетами розрахункових моделей,що описують розглядуван! си-стеми з достатньо високим ступеней коректност1 1 задашь розпод!л компонент1в напружено-деформованого стану в них близький до дшс-ного;

- алгоритмами постановок 1 формами запису критерИв якост! та обмез&ень при формал!зацИ задач оптаазацИ параметр!в конструкцИ з одночасним керуванням 1х напрузкено-деформованим станом;

- даними про проектування, виготовлення 1 буд!вництво,що п!д-тверджують рац!ональн1сть 1 ефективн1сть запропонованих конструктивних систем, 1х елеменПв та вузл1в.

Наукову новизну робота також визначають для шршснш систем:

- нова конструктивна рамно-панельна система для житлово-цив1-льного буд!вництва "РАМПА";

- нова зв'язкова каркасна система для об'скт!в житла та соц-кульпобуту "ШАР";

-нова конструктивна система штлових безкаркасних буд!вель "ДОБОЛ";

- конструкц!я та принципи виготовлення ефективних блок!в з термоукладками для зовн1шн1х ст!н буд!вель;

- конструкц!я та посл!довн1сть виробництва ефективних блок!в ст!н п!двал1в для китлових та громадських будХвель;

- нов! тшш зал1зобетонних конструкций, армованих прос!чним листом;

для хшш систем:

- оптим1зовзн1 конструкцИ прогоново! споруди мостових кран!в велико! вантажоп1дйомност1;

буд!ввльн1 конструкцИ п1двщено1 оп!рност1 в!бродинамХчним впливам.

Практична значения 1 реал!зац!я роботи полягають в наступно-

лу:

- розроблен! й дослшен! нов! конструктивн! системи, метода га методики 1х рац!онального проектування, що в!дкривають широк! жжливост! для створення об'ект!в житлово-цив!льного призначення, эк! в!дпов!дають п!двищеним арх!тектурно-компонувальним, еколог!ч-зим, енэргетичним та економ!чним вимогам при максимальному вико-жстанн! й м1н!мальн!й реконструкц!! !снуючо! бази буд!ндустр!Г;

- розроблен! й апробован! в проектуванн! та буд1вництв! кон-зтрукц!1,вжроби та детал! зб!рних просторових ефективних каркайв;

- розроблен! й затверджен! в органах УкрСепро правша та тех-1!чн! умови на виготовлення,транспортування ! монтаж елемент!в за-тропонованих систем.

Основн! результата досл!джень впроваджен!:

- у каркасно-панельнМ сер!! для об'ект!в житлово-цив!льного 1ризначення "РАШ1А", НПБК "РМ1А";

- у арх!тектурно-буд!вельн!й систем! (зв'язковий каркас) 'ШАР", НВФ "ШАР";

- у проект! 10 говерхового житлового будинку системи "ДОВОЛ" ю Московському проспекту м.Харкова, ДП1 "Укрм!ськбудпроект"

- у проектах квартал!в житлових будинк!в в м.Харков!, м. Пер-юмайс-ьку Харк!всько! облает!, м.Ировоград!, м.Северодонецьку, Щ1 "Укрм!ськбудпроект", НПЕК "РАМПА", НВФ "ШР";

- у проект! лабораторного корпусу Курязького домобуд1вного сомплексу в с.Шсочин! Харк!всько! облает!, НВФ "ШАР";

- у проект! 4-поверхового гаража-стоянки на 600 машин в !.Харков1, НПБК "РАМПА";

- у проектах готэльно-туристичних комплекс!в в м.Харков!, ШБК "РАМПА";

- у проектах мостових кран!в вантажоп1дйомн!стю в!д 400т до ЮОт, ВДП1К1 "Укркраненврго";

- у проектах моб!льних електростанц!й ПАЕ0 -2500, АТ "Мотор-;!ч", АТ "1МТ0КС".

Техншо-економ!чн! показники названих проект!в в1дзначаються конкурентноздатн!етю, п!дтвердженов: практикою 1х зведення.

За результатами конструкторських розробок та досл!джень одержано так! авторськ! св!доцтва й патенти: "Ст!нова панель" - a.c.N1738960. "Ст!нова панель" - а.с.N1206412.

"Багатоповерховий Суданок каркасно-панельного типу" - а.с. N1291692.

"Багатоповерховий будинок каркасно-панельного типу" - а.с. N1712558.

"Рама каркасу промислово! буд!вл!,? - a.c.N1647110, a.c.N87259 (Болгар!я), а.с. РУ9Э2-8Э (Чехословаччина), а.с. РЕ044/325Э23 (НДР).

"Перекриття" - а.с.N1647101.

"Зал1зобетонний захисний елемент" - а.с.11738962, патент Ук-ра!ни N3282.

"Каркасно-панельна буд!вля РАМПА" - патент Укра!ни N4638, патент Рос!! N2000398.

"Каркасна буд!вля IKAP" - патент Украши N10955, патент Ро-cîl N2052592.

"Багатоповерхова буд!вля" - а.с.N1735547. "Зал!зобетонний елемент" - а.с.N1571168. "Спос!б монтажу каркаса Суданка !з зС!рних зал!зобетонних рам ! пристрш для його зд!йснення" - a.C.N1733600,патент Укра!-ни JÉ202.4.

'Чнвентарна форма для виготовлення пустот!лих бетонних бло-к!в" - патент Украхни N5240, патент Рос!! N2040399. -"Пристр!й для захисту буд!вельних конструкц!й в1д в!бродина-м!чного впливу" - патент Рос!! N2057232. "Прогона споруда мостового крану" - а.с.N751786. "Прогона споруда в!дкритого несиметричного проф!лю для ван-тажоп!дйомного крану" - а.с.N1541179.

Апробац1я роботи зд!йснена:

- у цор!чних 1990-1997р.р. науково-техн!чних зв!тах про вико-нан! НДР Харк!вською державною академ!ею м!ського господарства, науково-проектно-буд!вельною компан!ею "РАМПА" 1 науково-виробни-чою ф!рмою "ШАР";

- у виставочних зразках на ВДНГ СРСР 1 УРСР, в!дзначеннх золотою та бронзовом медалями у 1985-1986р.р.;

- у 1Юв±домленн1 на Всесоюзному симпоз!ум! "Метод дискретних особливостей у задачах математично! ф!зики", Харк!в, 1985р.;

- у допов!д! на Всесоюзна! конференц!! "Системи автоматизова-ного проектування фундамент!в 1 основ", Челябинськ (Рос1я),1988р.;

- у ДОШВ1ДЯХ на Бейтубл!канськ!й науково-техн1чн!й конферен-ц!1 "Удосноналення зал!зоиетонних конетрукцш, що працюють на склады! вида деформаций, ! !х впровадження у будхвельну практику", Полтава,1989р.;

- у догов Щ на м1шародному сем!нар! з проектування житлових та громадських буд!вель, Дакка (Бангладеш), 1991р.

- у допов!дях на м!жнародних науково-техн!чних конференц!ях "Ресурсо та енергозбер!гаюч1 технолог!! буд!вельних матер!ал!в,ви-роб!в ! конструкций, Белгород (Рос!я), 19ЭЗ-1ЭЭ5р.р.;

- у догов!д! на м!жнароднш науково-техн1чн!й конференц!! "Удосконалення буд!вельних матер!ал!в, технолог1й ! метод!в розра-хунку конструкц!й в нових економ!чних умовах", Суш, 1994р.;

- у допов!д! на Перш!! Всеукра!нськ!й науково-техн!чн!й кон-ференц!! "Науково-техн!чн! проблем сучасного зал!зобетону", Ки!в, 1996р.;

- у допов!дях на науково-техн1чних конференц!ях Харк!всько! державно! академ!! м!ського господарства, Харк!в, 1990-1997р.р.

За виконання теш "Розробка, досл!дження ! впровадження ново! арх!тектурно-буд!вельно! системи'ТАМШГ для житлово-цив!льного бу-д!вництва" присуджена Державна прем!я Укра!ни з арх!тектури за 1995р.

Публ!кац!!. Основн! положения дасертац!! опубликован! в 37

наукових роботах, у тому числ! в 2-х брошурах.

Обсяг роботи. Робота складаст-ься з встуиу, 9 роздШв та за-гальних висновк1в, м1стить 270 стор!нок машинописного тексту, 266 рисушав 1 таблиць, б1бл!ограф1ю з 287 назв I 2 додатки.

Автор визнае за св!й обов'язок висловити подяку науковому консультантов! заслукеному д!ячу науки 1 техн!ки Украйш, доктору техн1чних наук, професору О.Л.Шаг1ну.

ОСНОВНИИ ЗМ1СТ РОБОТИ

Анал1з осиблиБОстей несучих та огороджувальних конструкций буд!вель житлово-цив1льного призначення, метод!в 1х розрахунку те проектування, технолог!чних прийомгв виготовлення та зведення спо-руд, уточнения уявлень про повед!нку конструкций у зв'язку з 1н-формац!ею, одержаною на основ! обробки результат1в натурних експе-римент!в, дозволив биябити ряд цринципових момент1в, що склада основу задач цього досл!дження. Зокрема, в!дзначаеться, що 1ндуст-р!альн1 системи в1тчизняного масового буд1вництва 1 технолог1й ви-робництва 1х елеменйв перевакно ор!ентован± на вшуск та зведенн? великопанелъних будинк1Б. Каркасн! й каркасно-панэльн! системи. головним чином, внкористовуюгься для спорудкення громадських йуд1-вель. 1снуюча база буд1ндустр11', незважаючи на досить високий р1-вень розвитку, т!льки частково в1дпов1дае сучасним вимогам, у першу чергу, через в1дсутн1сть гнучких технолопй, значну енергоем-н!сть основних технолог1чних процес.1в, в!дсутн!сть ефективних ма-тер!ал1в та процедур виготовлення вироб!в 1 конструкц1й зб!рног< домобудування. Разом з тим е вс! передумови, а також певн! тради-ц11, досв!дчен! кадри для трансформацИ наявних потужностей б су-часн! моб!льн1 виробництва, що в1дпов1дають вс!м необх!дним вимогам. Безкаркасн! системи 1ндустр1ального домобудування зручн! : достатньо екном1чн! при транспортуванн! й монтаж! споруд. Але вош не в1дпов1дають вимогам комфортност! проживания,вколог1чно1 чисто-ти, сан1тарно-г1г±ен1чним обмеженням, вимогам арх!тектурно1 ви-

разностХ. КонструкцХя будХвель каркасно-панельноХ' систем забезпе-чуе Гх високу об'емно-планувальну комбХнаторХку, розподХл несучих X огородкувальних функцХй елементХв вХдповХдно до фХзико-механХч-них характеристик використаних для них матерХалХв, досить просту здаптацХю Х'х у новому будХвництвХ га реконструкцХХ', у тому числХ, з особливих умовах. Разом з тим^вузли з'еднання збХрних елементХв за монтажХ досить склада!, матерХадоемнХ X тХльки частково забез-течують включения окремих конструктививХв у ггросторову роботу сно-эуди.'КрХм того, технологХям виготовлення виробХв даних систем зластивХ всХ вХдомХ недолХки виробнидтва збХрного залХзобетону. [радицХйне, зворотне проектування, лише подекуди може задовольнити гвесь спектр нормативних вимог, а також мХнХмХзувати витрати ос-юбнйх матерХалХв, затрата на введения та експлуатацХю споруди. ?астосування метод1Б прямого, тобто оптимального, проектування при :твореннХ розглядуваних систем Хстотно обмежене внаслХдок викорис-'ання, переважно, унХвврсальних, а не проблемно орХентованих кар-;асних конструкцХй X велико! розмХрностХ вХдповХдно! оптимХзацХй-ю! задачХ, викликаноХ' XX' багатофакторнХстю. БагатофакторнХсть, в ¡вою чергу, е наслХдком складностХ топологХ! процедура проектуван-:я у всХх розд1лах, включаючи архХтектурно-конструктивний та Хнже-врний. 3 урахуванням сказаного, мокна констатувати, що у вХтчиз-янХй будХвельнХй практицХ оьогоднХ вХдсутнХ розвинутХ економХчнХ, исококомбХнаторнХ, енергетично та екологХчно позитивнХ ХндустрХ-льнХ системи, що забезпечували б високий Хнтегральний рХвень зво-нмо! споруди. ВХдсутнХ ефективнХ методики прямого проектування кладних систем, що враховують не тХльки вимоги Хнженерного й еко-омХчного характеру, але й особливостХ деформування матерХалХв, з 'ш. виготовленХ несучХ й огороджувальнХ конструкцХХ. ВХдчуваеться ЦсутнХсть потрХбно! кХлькостХ' експершентальних натурних дослХд-энь, особливо,для конструктивных систем з оптимХзованими парамет-зми. Потребуе удосконалення для зниження енергоемностХ та пХдви-зння екологХчноХ доцХльностХ технологХя виробництва елементХв 5Хрного залХзобетону. ВХдсутнх технологХХ' транспортування та мон-

тажу зб!рних зал!зобетонних елемент!в, що виключакть виникнення ситуац!й, як! призводять до зростання динам!чних ефект!в при ix проведенн!.

Однак, неправильними буж б в1дмова в!д 1снуючих методхв i засоб!в споруджешя буд1ввль i перех!д до нетрадицшних технологи,що потребують великих стартових асигнувань, включаючи валюты!. У зв'язку з цим е доц!льюю побудова паукового напрямку,що обгрун-товуе введения стад!! перех1дкого етапу. У рамках ц!е! стад!1 по-винн! знайти м!сце як несправедливо забут! й втраченг технолог!!, так ! розумне поедаання в!домого й нового.

Досл!дкешя, проведен! Байковим В.М., Вахненко П.Ф., Дроздо-вим П.Ф.,Диховичшш Ю.А.,Нлейнлогелем А.Доляковим M.I., Кривошее-вим П.1.,Михайловш В.В.,Немчиновим Ю.1.,Паньшиним Л.Л., Пицольдом Т.М.,Поляковим C.B.,Савицьким М.В., Семченковим O.G., Фомицей л.М. Ханж! В.В. та !шшми, проекти та споруди останн!х десятир!ч проде монструвэли суттев! переваги каркасних систем для спорудження об'ект!в житла та соцкультпобуту. Як в!домо, каркасна схема будин-ку забезпечуе диференц!ац!ю конструкц!й,що виконують несучу й ого-роджувальну функц!!, ! допускае вьльне планування, легку реконструкции !нтер'ер!в, добру адаптац!ю до складних умов буд!вництва те багато !ншого. Одним з головних питань при проектуванн! буд1вель i сгоруд !з зб!рних конструкц!й е з'еднання окремих елемент!в не монтаж! у системидо деформуються як кваз1монол1тн!. Але традидИ-н! р!шення можуть лише у досить вузькому д1апазон! компоновок i навантажень забездечити просторову роботу конструкц!!. У зв'язку е цим д!ючи норми дуке обережно визначають ситуацп, що дають можли-Bicîb враховувати взаемний вплив окремих 8б1рних ел9мент1в. Сказа-не стало причиною створення нового п!дходу, заснованого на розроб-лених прийомах i принципах, що забезпечують деформування конструкции задании anpiopi чином, у тому числ! допускають максимальш включения у просторову роботу елемент!в, як! е складовою частино! конкретно! системи. Щ принципи дозволяють на стад!! постановк] спростити багатокритер!альну задачу оптшазац!! за рахунок регулю-

вання напружено-деформованим станом системи, породжуючи тим самим обгрунтований компром!с. Р!шення, що формуються таким чином, зада-ють нов! тшш конструкц!й, як! е в!добракенням одночасно викори-стовуваних метод!в оптим!зац!! 1 управл!ння. Зокрема, арх!тектур-но-буд!вельна система "РАМПА" (абрев!атура:рамка-панель) створена на основ! сформульованих виде принцип!в ! призначена для проекту-вання та спорудкення житлових будишив, готелыш. комплекс!в, оф!-с!в, мотел!в, об'ект1в соцкультпобуту та охорони здоров'я, трьох-чотирьохповерхових гаракних стоянок для легкового автотранспорту, котедж!в, л!кувально-оздоровчих споруд та !нших об'ект!в китлово-цив!льного призначення. Бона побудована за принципом орган!чного посднання крапщ якостей каркасно! ! безкаркасно! систем (рис.1). Основою ц!е! системи е каталог !! вироб!в, що виготовляються !з зб!рного зал1зобеюну. Каталог мае кшцевий наб!р елем0нт!в,ш,о по-роджують неск!нченно велику вар!антн!сть !х об'еднання у просторов! композиц!!. До цих елемент!в в!дносяться плоек! рамки-панел! ! панел! перекриття. Рамки-панел! розтаювуються в буд1вл! у двох напрямйах, утворюючи складов! стояки в1ялового, квадратного, хрес-тового, таврового або кутового перер!зу. При цьому, панел! створю-ють замкнут! оюрн1 контури,що дозволяв найб!льш економ!чно конст-руювати так! матер!алоемн! згинальн! елементи системи як ригел! 1 плити. Прийняте розчленування системи з подалыпим об'еднанням в буд!вельних умовах у просторовий складовий каркас дае змогу виго-тобляти, транспортувати ! монтувати великорозм1рн! елементи невелико! ваги, використовуючи для з'еднань мШмум матер!алу при не-значних трудозатратах, сум1рних з монол!тним буд!внщтвом. Статич-з1 й динам!чн! горизонтальн! навантаження сприймаються дисками пе-рекрить, жорстк!сть яких у сво!й площин! створюстъся за рахунок юрсткост! ригел!в, корсткост! панелей перекрить, замонол!чування вв!в ! встановлення листових шарн!р!в. Листов! шарн!ри допускають зертикальн! перемхщення кут!в панелей перекриття при нер!вном!рних зертикальних перем!щеннях каркаса, виключаючи тим самим !'х роботу ж шпонок. Це !стотно знижус витрачання арматури на панель перек-

риття. Податлив! зв'язки сгояк!в,об'еднуючи рамки в просторову систему, дозволяють максимально перерозпод!лити навантаження, вклю-чаючи в роботу ус! елементи каркаса. При цьому, утворен! под1бним стикуванням складов! колони мають к1льк!сть в!ток тим б!льшу, чим б!льша припадае на них вантажна площа в!д вертикального навантаження. Отже,в раз! використання податливих зв'язок, сприйняття горизонтальнее ! вертикальних навантажень зд!йснюеться диферешцйо-вано ! каркас чинить оп!р зобн!шн!м внливам як специальна просто-рова складова пластинчасто-стрижньова система.

Буд!вельна система "ШАР" (абрев!атура:!ндустр!альний каркас) призначена для зведення громадських, а при необх!дност!, ! житло-вих будинк!в (рис.2). Як ! в систем! "РАМПА" остов буд!вл! ц1е! конструкцИ являе собою просторовий каркас. В1да!тною особлив!стю системи "ШАР" е в!дсутн!сть в !1 каталоз! плоских великогабарит-них елемент!в типу рамок-панелей 1 панелей перекриття "на чарунку". У цьому розум!нн! каталог б!льш традиц!йний ! складаеться з колон, ригел1в, а також плит спец!ального виду. Прийняте розчленування элемент!в на зб!рн! мае ряд переваг пор!вняно з каркасом "РАМПА", цо них сл!д в!днести зб!льшення розм!р!в чарунок 1 висоти повер-£1в, в!дсутн!сть необх!дност! транспортувати великогабаритн! еле-данти, п!двищення етажност! споруди. Разом з цим застосування сис-геми "РАМПА" для парково!' арх1тектури, високо1д!льно! забудови, комфортного житла, И' точний, швидкий, простий монтаж та мал!, ви-грати матер!ал!в надають !й висококонкурентн! якощ! щодо споруд ^званого класу.

Система "ШАР", як 1 система "РАМПА", мае проблемно ор!енто-зану область використання. Бона побудована на тих самих основних гринципах, включавчи !деолог!ю розробки конструкц!й та И вузл!в. )днак, спорудаення буд1вл! з великими прольотами та тдвшценою *тажн!стю визначае власн! нюанси при конструювант цього каркаса.

Буд!ьля з елемент!в "ШАР" мае встановлен! по осях просторо-юго каркаса зал!зобетонн! колони висотою на поверх, ригел! тавро-юго перер!зу, плита перекриття, як! обперт! на полки ригел!в, а

також вузлов! метал!чн1 елементи. Консоль колонн зроблено у вигля-д! ком!ра, на яку обперти ригел!. Еузлов! метал1чн! елементи мають коробчатий перер1з, що охоплюс поперечний перер!з колон, ! забез-печен! горизонтальними пластинами, як! з'еднан! з ригелями. Плити повернут! в кожнш чарунц! каркаса на кут 90° в!дносно елемент!в сус!дн!х чарунок. У кожн!й чарунц! каркаса крайн! елементи перек-риття обперт! зовн!шньою поздовкньою крайкою на ригел! 1 вс! елементи по контуру чарунки об'еднан1 м!к собою та ригелями листовими эакладками, розташованими на верхн!й поверхн!. Кокна чарунка каркаса перекрига непарною к!льк!стю елемент!в. Обпирання елемент!в терекриття один на одного зд!йснюсться б!д центра чарунки до контура. При цьому, елементи перекриття по свош верхн1й поверхн! з'еднан! м!к собою листовими накладками в окремих точках, розташо-заних уздовк л!н!1 д11 максимально крутних момент1в. Укладання в сожну чарунку непарного числа плит ! вказана госл!довн!сть 1х мон-гааку викликан! прагнвнням повноц!нного "поетажного" включения в зоботу вс!х елемент!в при д!1 пост!йного навантаження. Кр!м того, ря сприйняття швами гарер!зуючих зусиль р!зних знак!в, боков! {райки верхн!х частин поздовзкн!х кра!в плит та ригел!в забезпечен! гтворювачами шонок. В!дм!нн!стю в!д традщ!йшх ршень тут е роз-сашуЕання шонок у стиснут!й зон! диска перекриття,що разом з сказавши вище конструктивы»® особливостями п±двщуе експлуатац!йну 1ад1йн!сть системи.

Можливост! системи розширен! завдяки новим типам плит та па-юлей перекриття. Щ елементи виконуються з легкого бетону ! мають чшдки-пустотоутворювач! з ефективних матер!ал!в. Диски перекриття буд!вл! можуть бути зроблен! у вигляд! панел1 на "чарунку" або .з спец1альних елемент!в. В останьому випадку, плити об'еднан! м!к ;обою монол!тними шпонками, листовими накладками веередин! чарунки . накладками на-контур1. Кр!м цього,елементи перекриття мають пря-юкутн! виступи для обпирання один на одного ! на ригел!, що ефвк-ивно при сприйнятт! горизонтальних навантажэнь. Таке ргшення за-;езпечуе також плоску стелю в !нтер'ер!. Ця складова пластинчасто-

:i7

шарн1рна система займае деяке пром!жне м!сце, щодо величини абсо-люгних значень перем!щень га зусиль м!ж суц!льними контурними та балочними плитами. До того ж,у робот1 показано, що значения зусиль i перем!щень у цих конструкц!ях ближч! за величиною до зусиль та перем!щень контурно обпертих панелей перекритття.Останне е насл!д-ком розробленого наш п1дходу, застосування якого дае змогу форму-вати системи, що чинять onip зовн!шн!м впливам задании anpiopi чином. Дал1 в робот! запропоновано нов1 ефективн! конструкц!! ст1н. Для них,як i для розглядуваних систем в ц1лому,розроблено нов! па-тентночист! технологи виготовлення елемент!в та вироб!в. Кр1м того, технолотн! процеси ор!ентовано на MiHlMisaniro ix енергоемно-ст! та вартост!. Методология розробки конструктивно! системи пере дбачае пвдпорядкування технолог!чних вимог вимогам, що сбавляться до конструкцИ в експлуатацШому випадку.

Для виявлення специф!чних особливостей деформування розглядуваних систем побудовано математичн! модел! Мдвищэно! коректност!, !нформац!йне наповнення яких зд!йснено на основ! експериментально-теоретичного п!дходу, запропонованого та обгрунтованого у даному досл!дженн!. У рамках процедури збирання 1нформац!! i! детерм!но-вана частика формуегься теоретичним шляхом, а стохастична - експе-ршентальним. До останього належать досл!дження морозо й вогне-ст!йкост!, тривало! м!идост! та деформативност! розроблених плит ! панелей перекриття. Важливою ланкою пропонованого п!дходу е репре-зентативне в1дс!вання вх!дно! !лформац1! i опгим!зац!я И обсягу та подання. Ц! вимоги, як показано в роботах Аргириса Д., Варвака П.М., Городецького O.G., Деклу Ж., Зенкевича O.E., Ржаницина О.Р., Розша Л.А.,Тимошенко С.П. та iraiHX, повн!стю задовольняе кшцево-елементне моделювання. Позитивною обставиною тут е наявн!сть його програмно! реал!зац!! у вигляд! обчислювального комплексу "М1РАЖ", мова якого i використана для опису формованих та досл!джених систем. Методолог!я прямого проектування цих систем у викладеному п!д-ход1 будуеться як наб!р обробних обчислювальних та 1нформац!йних процедур. В Ix основ! лежить як застосування !снуючих програмних

продукт!в, так i створення нови. Останне викликано необх1дн!стю зменшення часу обробки !нформац!!' i прагненням до рац!онал!зац!! параметр!в конструктивно! системи. Так, для зменшення розм!рност! розв'язно! системи р1внянь, що ошсують вигин тонко! пластини SMiHHoi корсткост!, введено новий тип суперелемента. Вир!шення задач! будуеться методом перевизначених колокац!й. Як базисн! функ-ц!Г взято б!гармон!чн! функц!! у системах голярних координат. По-люси !х розм!щуються у сам!й розглядуван!й облает! (головна система в!драхунку) i у внрр!шн!х, додаткових до не! областях (мхецев! системи в!драхунку) так, що загальне число систем координат дор!в-нюе порядку зв'язност! облает!.

Таким чином", р!шення мае вигляд

W = W(o)+ w(4acT), (1)

•де

от

W(p)= I [[Akrk + B^r^jcos Щ + iy^Jsin ,

k=0 M

w'"4

i=l

c)= I M ln Pi+ K0iln Pi+(GiiP!1+ KiiPiln Pi)cos V i=l

I 00

+ (C'lipi1+ KliPi ln pi)sln 0i]+I I [(CinPin+ KinPin+2)C0S n9i+

i=l n=2

+(cinp? + 4pr+2)slnnei]'

де W^ - регулярна частина ршення; W1^ - сингулярна частина р!шення; ^(част) _ 0KpQMe р^ення;

г; 7 - полярн! координати в головнИ систем! в!драхунку; р^; - полярн! координати в м!сцевих системах в!драхунку; ^...К^ - коефпценти, що п!длягають визначенню.

Постановка (1) в оператор и крайов! умови задач!, приводить

де

до матричного р1вняння:

G1- G - X = G1- Р, (2)

G - перевизначена матрица, елементи яко! дорхвнюють значениям базисних функцгй регулярно! i сингулярно! частин р!шення (2) у заданих точках облает! та границ!; - 11 транспонована матриця.

лТ

X'

Iх = |ÄQ; В0; В1...КыГ,

Р =

г в^480^, цу(част) п ' ш(част)"] • • Vt J

фь- Bj.ffft™^ щ(част)

в. (Ii i* L)

деяк! диференц!альн! оператори; задан! функцН.

Як показали численн! досл!дження, найбхлып рац!онально при запису (1) задаватися сп!вв!дношенням Ь/'N й 1 (L -число точек ко-локац!й, N - число коеф!ц!снт!в, удерживание в (!)). У цьому ви-падку матриця G матине вдв!ч! б!льше рядк!в, н!ж стовпц!в. Процедура мкоження перевизначено! матриц! на 1! транспоновану зл!ва е виразом у матричнш форм! метода найменших квадрат!в, а результат множення е симетричною квадратною матрицею (q^. = Описаний метод реал!зовано у вигляд! програмно! процедура "SLAB". Поряд з формувакням модел! в к!нцевоелементн!й форм! значнжй 1нтерес ста-новить обл!к специф!ки деформування конструкц!йних матер!ал!в !, в першу чергу, зал!зобетону. Нел!н!йн!сть !ндикаторних д!аграм бетону й арматуры, в!дображення процесу тр!щиноутворения та !нш1 особ-либост! опору конструкц!й вносять суттвв! складност! в розрахунко-в! алгоритми. Розроблен! Барашиковим А.Я.,Биргером 1.А.,Бондаренко В.М., Гвоздевим 0.0..Голишевим О.Б..Залесовим О.С.Дльюшиним 0.0., Карпенко М.I., Климовим Ю.А., Прокоповичем I.б., Ул!цьким I.I.,

Фрайфельдом С.Ю.,Шаг!ним 0.Л.,Яременко О.Ф., Яценко б.П. та !ншими метода й методики,що дозволяють одержати к!нцевий i в!дносно над!й-ний результат,побудован! в основному з використанням процедур пословного анализу. Посднання к!нцевоелементного моделювання i зга-даних алгоритм!в врахування вводить в розрахунок деяку специфику, пов'язану з наступним.Стрикн!,пластики та оболонки моделюються л!-н1йно деформованими елементами 1з зм!нною жорстк!стю. Дал!,на постав! якого-небудь алгоритму п!драхунку ф!зичних та геометричних параметрхв, по обчисленм зусмлям на попередньому етап1 знаходять 1х нов! значения для наступного кроку.Процедура тривае до тих nip, поки зусилля.обчисленн! у двох посл!довних циклах,не сп!впадуть is заданим ступеней точност!. Зб1зш1сть такого процесу можна забезпечити не завзкди, тому його комп!люють з процедурою покроко-вого зб1льшення навантаження. 0кр1м створення б!льш стайких алго-ритм!в, особливо поблизу пологих д!лянок д!аграм "напруження-де-формац1я",кроковий метод допускав обробку цих д!аграм за наявност! в'них спадаючо! в!тки. Останне вежливо,оск!льки под!бну шдшсатор-ну д!аграму при розтягу й стиску, як вхдомо, мае бетон. У зв'язку 1з сказании було доц1льним оц!нити г!потезу О.Я. Берга про можли-в1сть застосування теорИ малих пружно-пластичних деформацш для бетону. Для цього нами були проведен! експериментальн! досл!дкення швед!нь:и бетону, що перебувае в умовах двов!сного напруженного стану, а також оброблен! результата аналог!чних експеремент!в, ви-конаних !ншими досл!дниками. При анал!з! з!ставлялася д!аграма "üg-Sg", побудована для однов!сно стиснуто! призми, 1з залежн!стю "!нтенсивн!сть напруження - !нтенсивн!сть деформацЦ". При цьому, в широкому д!апазон! вар!ювалися класи бетону i сп1вв!дношення головних напружень. У результат! був сформульований висновок про мозклив!сть прийняття для моделювання onip бетону третьо! г!потези reopií малих пружно-пластичних деформац1й,у крайньому раз!,до друге! параметрично! точки. В!дзначаючи можлив!сть прийняття !1 в розрахунковому anapaTi, сл!д все к ззажати на те, ¡до при пор!вняно високих р!внях напруженого стану под!бний п!дх!д призводить до ic-

тотшо: похибок. KpiM того, шнроке застосування гшотвзи про просте назанташення для бетону потребуе, очевидно, додаткових ексгоримен-тальних досл!джень, що базуються на статистично обгруююваних за-¿¿ежностях,як! приймаютъся у в1дпоз1днил роврахунках. I все ж, прий-няття ïiQfliuHoi концепцИ в1дкризаб широк! можливост! для викорис-тання бсього арсеналу !терац!йних метод!« теорИ пластичность Од-нак, проведен! рядом автор!в численн! досл!дження вказують на два серйозних нэдол!ки згаданих алгоритм1Б. Це значке зростання часу рахування при строгому onsey хядикбторййх д!аграм матер!ал!з 1 не-ст!йк!сть обчислювальних процедур поблизу горизонтальних та спадающих дХлкнок. У робот! зшропоновано усувати ц! недол!ки шляхом заданна зь'язку Mis деформациями sE та напрукенням оБ (штекеивн!-стю деформац!й та Хнтенсивнхстю напрукень). В1н мае вид

сш

Or = —- , (3)

а ьв

де. а = S-,-s : 6 = —п— 2; 2 = -=- ; Е-, - початковий модуль де-

ь u ttg ьи ь

формаций 1-го роду; F„ - тимчасовий onip; ец - гранична деформа-

тибн!сть. Залежнхсть (3) г бисокою точк1стю апроксимуе дтаграмн стиску ! розтягу для бетону. I! в!дм!тними й бзеливими для побудо-зи ст!йких обчислйвальних процедур блзстибостями е

- компактнХсть, простота й тхшв1отъ врахування спадаючо! BiTKii на 1ндикаторн!й д!аграм!;

- використання для описания обмекеного числа добре винчен®: параметров;

- - можлив!оть побудоьи зворотного до (3) оператора ев= f(ов);

- iHTerpoBaHiCTb (3) в замкнутому вигляд!.

- Компактн!сть 1 простота дозволять на кожному кроц! алгоритму посл!довно ! при невелики! к!лъност! обчислювальних операц!й зд!й-снювати Мдрахунок напружень у заданих точках,що, зрозум!ло, змен-шуе час рахування. Використання в (3) добре в!домих характеристиг

Z2

матер!алу допуска© провбдення аналхзу нэпружено-дэфорюБшого стану конструкцИ залежно в!д р!зних фактор!в (щвддк!ет-ь и характер навантаження, час, зластивост! зовн!шнього передовица та багато Хнного}.

Зворотний до (3) оператор мае вигляд

zlf2=-fl[l±/l-ГГ2 ], (4)

v 0 е (о < 0 л i<jfl|<coi}:s(0), а П = — li-'f1]-!; т = —, 1 J 2R-, 1 1 J 1 Rb

Вас-тосузання (4) e ключем до побудови c?ifeoî обчиелювадьноГ процедури поблизу екстремально! точки д!аграмн та на Г! спадакчоГ Biïiii. Остазнв реал!зуеться гагдякн можливоет! покрокоього зд!йс-нення контролю величина деформацИ ь1дпов1дно до слЦукчих вираз!в

В 1 1 D i 3 ¿'

де e1ss2 - деформац!!, ¡до визначавться зг!дно (4). Описаний алгоритм реал!зован у вигляд! програмного модуля в комплекс! "MIFAF.

Процес проектуванкя будХвельних систем, як в!дож>, е багато-критер!альним i багатофакторним. Зри цьоыу, часта треба п!дпордд-ковувати ршення, як! прймавться, суперечливим вимогам, що виклю-чають'одна одну. Це змешуе ефэкткзктстъ ззстосування мэтод!в оп-тим!зац!1 у традщ!йних постановках, властивих перевакно задачам пол!шення характеристик окремих, нехай наз!ть 1 складних. конет-руктивхв. Тому.в основу запрпоновано! модиф!кац!1 методу прямого проектування покладено наступке:

- використання нагромадженного шженерного досв!ду та 1нту1-ц!!, при чему у форм! звичн!й для хнженера;

- застосування в!домих рХззнь задач MeiSEiKK деформованого твердого т!ла i reopii конструкпДй;

- пошук р1ш5ння на основ! "конотруювання" напружено-деформо-ваного стану системи або елеменххБ;

- формулюзання умов, що забезпечуить рац!оналыщй розпод!л в

конструкцИ зусиль та перемщень;

- можлив!сть, у певних вшадках, введения векторно! оптим!за-ц!1 до скалярно!.

Проектування систем та елемент!в 1з задании видом напруженого стану при д1! експлуатац!йних наЕантажень мае певну специф1ку. У даному випадку вона полягае у еамш постанови! проблеми. SmIct ii' вводиться до введения поняття 'Эталонного напружено-деформованого стану" конструкцИ. 1накше кажучи, при формуванн! задач! оптим!за-цИ додатково вводиться обмеження (або критер!!), що в!дтворюють вимоги piEHocri перемщень ! (або) силових фактор!в заданим anpio-pi. Такий п!дх!д м!стить в соб!, на перший погляд, деяку супереч-н1сть. Проте, ранжування пр1оретет1в у багатокритер!альних i бага-тофакторних задачах на стад!! 1х постановки може приводите до результатов, що в!др1зняються в кращий б!к в!д в!домих, причому не т!льки к!льк1сно, але й як!сно. Резюмуя, можна констатувати.що та-ке формулювання е спробою об'еднання задач! оптим!зац!1 параметр1в конструкцИ ! задач! пасивного регулювання И напружено-деформованого стану. Звичайно,максимального ефекту можна досягти при активному регулюванн! характеристик элемента. Однак, цей напрямок у бу-д!вельн!й практиц! т!льки зародкуеться. Б!дом! лише окрем1 приклада конструкцш-мехайзмов (наприклад, системи з регульованим пере днапрузкенням). Але i пасивне управлшня може надати можливост! п1двшцення ефективност! р!шення при застосуванн! загальноприйнятих конструктивних параметр!в. У ц!й робот! створена методолог1я пошу-ку оптимальних параметр!в конструкцИ при заданому розпод!л! компонент 1в напружено-деформованого стану. Основним питаниям при та-к!й постанови! с виб!р "еталоного" вигляду напружено-деформованого стану. У загальному випадку, процедура попереднього задания дефор-мац!й у конструкцИ або внутр!шн!х силових фактор!в може зд!йсню-ватися подв!йно. Найб1льш загальним тут е проведения попереднього анал!зу з використанням, по-перше, наявного досв!ду, а, по-друге, теоретично досл!дження конструкц!! б1льш просто! структури, вияв-лення рац!онального розпод!лу компонент!в напружено-деформованого

1к

стану для яко1 мокна знайти досить легко. Дал! цей розпод!л прий-

мавть за "еталонний", а в розглядувану задачу оптим!зац!Г, окр!м

основних, вводять додатков! обмеження у форм! р1вностей, що мають вигляд у матричн!й форм!

А - В = О, (5)

де А и Б - прямокутн! матриц! порядку га х п;

_ нев1Дом0й деформац!йний або силовий фактор (елемент матриц! А); Ш - вектор управляючих параметр!в; Ъ. • - "еталонне" значения фактора (елемент матриц! В);

З - номер перер!зу ! - номер фактора (1<!<ш). Фхзично (5) виракае вимогу р!вност1 шуканого 1-го -силового фактора у перер!з1 3 заданому. Зам!сть компонентов напрузкено-деформованого стану в (5) можуть бути присутн! зовн!шн! снли або геометричн! характеристики, як! визначають м!сце розташування навэнтакень.на елемент!. Еввдення обмежень (5) дозволяе багатокритер!альну задачу звести до однокритер!ально!.

Гншою можливою формою задания виду напружено-деформованого стану конструкци е:

а. Л) М (6)

У цьому випадку, пропонований п!дх!д приводить до деякоГ ба-гатокритер!ально1 задач! умовно! ОЕТитзацИ, в як!й поряд з тра-диц!йними критер!ями вводяться додатков!, за типом (6). Принципо-вим, у межах даного п!дходу, е питания призначення величин, що входять у (5) ! у (6). В першу чергу, мае сенс тлумачити !х як умови безиоментност! напрукеного стану або як умови, що в1дтворю-ють трансформац!ю одного виду напрузкено-деформованого стану в 1н-ший. У зв'язку !з сказании, в робот! сформульована ! доведена теорема, що е узагальненняи постулату В.Г. Шухова, результат яко! можна подати у вигляд!:

Аи ~ Аш Ам ^

потр!бна площа центрально стиснутого р!вном!цного стриж-ня,матэр!ал якого го р!зному чинить onip розтягу й стис-ку;

- те саме, позацентрово стиснутого;

- те саме, згинального.

S умов (7) випливае, що трансформац!я деформацИ згину у по-зацентровий стиск, а позацентрового стиску у центральний для мате-р1ал!в типу бетон дае м!н!мальну витрату матер!ал1в. Зрозум!ло, що усе сказан© мае сенс у випадку наявност1 в!дпов1дних управляючих параметр!в. Таким чином, пропонований п!дх1д зводить проблему до деяко! оптюпзацШю! задач!, у зв'яку з чим для И ршення може бути застосован весь арсенал !снуючих метод!в. У робот!, однак,за-пропоновано спрощений прийом вир!шення багатокритер!альних задач. Численн! постановки й метода розв'язання задач оптим!зац!1 зд!йс-нен! Абовським Н.Л., Apopa Я., Баничуком М.В., Белманом Р., Вино-градовим 0.1., Зенером Н., Канторовичем I.B., Мо!сеевим М.М., Рож-вани Д., Складневим М.М., Трофимовичем В.В., Федорюком М.В., Чер-ноусько Ф.Л., Шенл! Ф.Р., Шимановсышм В.М. показують у повн1й Mi-pi неможлив1сть побудови загальних п!дход!в в використанням яких-небудь уМверсальних метод!в. У той же час, розгляд задач оптимального проектування та конструювання !з застосуванням розрахунко-вих моделей п!двищвно! коректносг! призводить до необх!дност! ура-хування велико! кьшшст! параметр!в, що входять до функц!онал!в нел!н!йним чином. Проте,при робочому проектуванн! доводиться в 61-льшост! випадк!в ошрувати з неопуклими функц!оналами.Картина сут-тбво ускладнюеться, якщо глобальн! екстремальн! значения функц!о-нала волод!ють кратн1стю або утворюють континуум значень. Неопук-лгсть функц!онал!в значно ускладнюе розв'язання задач!. У розгля-дуван!й робот! пропонуеться р!шення задач! визначення глобального экстремуму та toro координат для шд!бних функц!онал!в, при цьому, в !нтегральн!й форм!. Нвхай треба максим!зувати (м!н!мизувати) фунгацю f(x)~» max (min) (8)

Де Ак

h

L,

при обмекеннях

Q,(x)< В., j = 1,2.....N, xefl

V tl

де Q - замикання облает! в Rn, fix) визначене на 0 и v р > О f(x) е LP(Q); Q-(x) - матрица обмежень; В. - заданий вектор.

J j

Мшенням (8) буде

11т'

р <0

J,

Q

q(x)f (x)dx

Jq(x)dx

= max |f|

Xefi 0

0)

11т

р+со

J"x.(x)fP(x)dx Q 3

= x.

Jfp(x)dx

(10)

0

вагова функц1я;

r * *

iX^, Xg,

V

координати

ХеО

де д (х)

точки максимуму. Вирази (9) та (10) стали основою розробленого численного методу, застосоЕэного при оптим1зац!Г параметр1в обгово-рюваних систем.

Побудован! модел1 разом з описании процедурами обробки !н-формацИ, що задають реал1зац!ю пропоновано! модиф!кацИ теорп прямого проектування, дозволили створити апарат розробки великих буд!вельних систем, включаючи вказан! вище.

Для остаточних висновк.1в про повед!нку п!д-навантаженням за-прошнованих конструкц1й, а також дотримуваючись методолог!! нашего п!дходу, був обгрунтован ! проведен комплекс натурних експери-мент!в. 1х постановка надто важлива для елемент!в, запроектованих на основ! прямого методу, тобто, мающих оптим!зован! параметри, оск!льки ои!р оптим!зованих систем в!др!зняеться певною специф1-кою. Кр!м цього, потребують перев!рки теоретичн! висновки та сфор-

мульован! принцшш проектування. Але якщо експериментальне досл!д-ження окремих оптим!зованих елемент!в е складною процедурою, то натурн! випробування буд1вель з оптим1зованими параметрами м1стять в соб1 значн! труднощь У першу чергу, це стосуеться системи вимз.-рювання. СкладнХсть проблеми тут викликана необх1дн1стю оперативного зняття р!зноб1чно! 1нформац11 у великому числ! точок з 11 од-ночасною обробкою. У зв'язку з цим нами був обгрунтован, складен, адаптован 1 допрацьован комлекс техн!чних 1 програмних засоб!в ав-томатизовано! системи наукових дослшень, який можна застосовува-ти як ун!версальний. 3 його допомогою та з використанням спец!аль-но розроблених систем навантаження були проведен!:

- випробування двоповерхового фрагменту каркаса при дИ вер-тикальних статичних навантажень; виявлено особливост! деформування системи в цыому, а також окремих 11 елемент!в та вузл!в; оц!нена сп1льн!сть роботи зб!рних конструкций, податлив1сть з'еднань, не-суча здаттсть конструктив!в;

- випробування 3-поверхового фрагменту каркасно-панельно! системи та 2-поверхового фрагменту зв'язково! каркасно! системи на д:ш статичних та кваз1динам1чних горизонтальних навантажень; екс-периментально оцз.нен1 корстк!сть названих систем, 1х динам!чн! характеристики, податлив1сть стик!в;

- визначено вектори перемщень (л!н!йних та кутових) вузл!в каркас!в при дИ прикладених центрально 1 позацентрово вздносно центра жорскост! зосередаених горизонтальних сил;

- комплекс вогневих випробувань на фрагментах 0уд1вель, з!б-раних з конструкц!й нового тшу; експериментально оц1нено вогне-стшк!сть конструкцй, 1х повед!нка в екстремальних умовах "реально!" пожеж1, сан!тарно-г1г1ен1чна позитивн!сть, доцъльн±сть вико-ристання п!сля дп вогню;

- комплекс експериментальних досл!джень ефективних легкобе-тоних панелей перекрить при дИ вертикальних навантажень 1 вимуше-ного ос!дання опор; досл1джено тр!лщ"оетшисть конструкц!й, вста-новлено 1х несучу здатн1сть, Еиявлено схеми руйнування; кр!м цього

2В

оц!нено такса м!цн!сть плит при повторних навантаженнях та 1х зя-лишкова м!цн!сть и!сля стльно! дИ силових I вогневих наванта-жень.

Шляхом з!ставлення теоретичних та експериментальних характеристик зроблено висновки про строгать побудованих математичних моделей об'ект!в досл!джешя, запропонованих процедур обробки !н-формац!!, придатност! 1х у робочому проектуванн!. На п!дстав! ана-л!зу результат!в натурних експеримент!в одержано !нформац!» про поведшку ц!лого ряду окремих оптюазованих конструкц!й та систем в ц!лому, що пребувають в умовах р!зних завантакень. Зроблено вис-новок про нвд!йн!сть розроблених арх!тектурш-буд!вельних систем.

Впровадження результат!в розробки та досл!дження просторових каркасних систем багатокритер!ально! в!дпоб1дност! зд!йснювалось:

- через проектування;

- шляхом в!дпрацювання технолог!! виготовлення елемент!в ка-талог!в зб!рних зал!зобетонних вироб!в;

- в!дпрацюванням правил транспортування конструкц!й ! розробки для ц!е! мети 1нвентарного оснащения;

- через буд!вкицтво.

¥ зв'язку з щм у робот! розглянуто особливост! проектування б.уд!вель та спорул. обумпдлйтп прлттоноваш^.™ методик,к. Сссблпьу увагу прид!лено автоматизованому проектуванню, заснованому на екс-плуатацп спец!ально складено! бази знань. Запропоноваю ! обгрун-товано систему допуск!в, необх!дну при виготовленн! елеменпв та вироб!в. Ц! правила разом с особливостями конструкц!й задають технологи виготовлення буд!вельних систем з елемент!в зб!рного зал!-зобетону нового покол!ння. Розроблэно патентночистий метод монтажу просторових каркас!в ! наб!р пристро!в для його зд!йснення з ура-хуванням операц!й транспортування та збер!гання конструкций. Цей метод виключае виникнення зусиль та перем!щень при виконанн! тран-спортно-монтажних операцШ, що перевищують зусилля та перем!щення в!д експлуатацИних завантакень.

Запропонована модиф!кац!я методу прямого проектування, що за-

2 Э

снована на побудованих основних принципах та !деях управл!ння на-пружено-деформованим станом системи,може застосовуватися не т!льки при розробц! р!зних каркас!в буд!вль, але й для р!знрман!тних кон-струкц1й широкого призначення. Оперування !з створеним розрахунко-вим апаратом дозволяе, кр1м вибору оптимальних характеристик еле-мент1в, генерувати нов! конструктивы! реал!зац!!', що в!дносяться до система в ц!лому, окремих елемент!в та вузл!в. Використання цього п!дходу дае змогу конструкторов! вибирати рац!ональн! р!шен-ня, що базуються не т!льки на 1нту1ц1Г, а й на обгрунтованих вимо-гах найбыьш сприятливо! роботи матер!ал!в та конструкц!й. Адапта-ц!я даного п!дходу до р!зних конструкц1й дозволила одержати конку-рентноздатн1 р!шення, що в!дзначаютьоя певними особливостями. До-сл!даення запроектованих ! виготовлених конструкц!й, а також доев^ !х експлуатацШ п!дтвердили правильн!сть створеного напрямку ! над1йн1сть головних параметр!в одержаних р!шень.

Рац!ональне проектування просторових зв'язкових каркас!в ба-гатокритер1ально! в1дпов!дност!, засноване на оптим1зац!йному п!д-ход! ! управл!нн! напружено-деформованим станом системи, приводить до достатньо економ!чних р!шень, що не пог!ршують арх!тектурно-ху-дожню виразн!сть буд!вель. Реал!зована компром!сна процедура розробки цих систем, з одного боку, п!дтвердила наявний м!жнарод-ний досв!д ефективност! використання просторово-зв'язкових систем, а з другого, стала основою створення економ!чних конструкц!й.

Суттевий ефект при впровадкенн! розроблених конструктив!в до-'сягнут за рахунок формування ф!зико-техн!чних параметр!в елемен-т1в за схемою "конструкц!я - матер1ал - технолог!я". Основна част-ка економ!!' утворюеться тут за рахунок створення умов, що забезпе-чують, по-перше, визначення витрати основних матер!ал!в в!дпов!дно до експлуатац!йного завантаження, а, по-друге, завдяки створенню технолог!й виготовлення, транспортування та монтажу, що виключають появу пшэвих, щодо експлуатац!йного завантаження, коефЩенйв перевантаження. Зокрема, застосування традиц!йних метод1в переве-зення рамок-панелей системи "РАМПА" зб!льшило б нитрату робочо!

3.0

арматури на 19% за рахунок введения коеф!ц!ента перевантаження при транспортуванн! р=1,6, а експлуатац!я традиц!йно! технолог!! виго-товлення дих влемент!в вимагала б зб!льшення витрат бетону (у зв'язку !з зростанням поперечних пврер!з!в) на 20%. Застосування ж розроблено! наш технолог!! виробництЕа пустот!лих блок!в ст!н п!двалу дозволило одержати економ!» бетону- 23-31%, а економ!ю вар-тост! 1м3 под!бних конструкции, щодо стандартних, 27%,що е результатом збыынення оборотност! форм I зменшення енергосмност! виго-товлення.

Одним !з найб!льш матер!алоемних 1 дорогих елемент!в у буд!-вл! е, як в!домо, диск перекриття. Загальна варт!сть його складае-ться з вартост! виготовлення, транспортування та укладнання до д!-ла зб1рних зал!5обетонних елемент!в, а такок з вартост! об'еднання щй елеменпв у едину систему та влаштування подлоги. У робот! показано, що панел! й плити пропонованих систем виготовляються без попереднього напруження арматури ! використання пуансонно! техно-лог!1 для створення внутр!шн!х порожний. Пор!вняння техн!ко-еко-ном!чних показник!в споруд !з елемент!в розглядуваних систем з в!-домими дозволило зробити висновок про !х високу конкурентноздат-н!сть. Сл!д в!дзначити також ефективн!сть розроблених систем щодо швидкост! монтажу та мштмального янячйния мякстамяпьно* ваги нон-тажно! одиниц!. Це дае можлив!сть виконувати монтаж каркас!в з ко-л.1с телескоп!чними кранами вантажоп1дйомн!стю не б!льш 5-7т.

ОСНОВЫ ВИСНОВКИ

1.Головна мета дисертацп доягнута за рахунок застосування буд!вельних систем та елемент!в, створених на основ! побудовано! модиф!кац!! теор!! прямого проектування конструкц!й, що базуеться на методах математичного моделюваяня напружено-деформованого стану та оптим!зац!1 !х параметр!в.

2.Розроблен! проблемно ор1ентоБан! арх!тектурно-буд!вельн! системи житлових та громадських буд!вель заснован! на реал!зованих

в конструктивних р!шеннях принцшах формування просторових карка-с!в багатокритер!ально! в!дпов!дност!, що забезпечують високу кон-курентноздатн!сть:

- конструктивно! рамно-панельно! системи "РАМПА";

- зв'язково! каркасно! системи "ШАР";

- конструктивно! системи для безкаркасних буд!вель "Д0Б01";

- конструкцш 1 засобу виготовлення ефективних ст!новкх блок1в;

- зал1зобетонних елемент!в, армованих прос!чним листом;

для Ышш сисшл:

- прогоних побудов мостових кран!в велико! вантажоп!дйомко-ст1;

- влаштування в!брозахисту буд!вельних конструкц!й в!д в!б-родинам1чного впливу.

3.Обгрунтовано, розроблено й реал!зовано !нвар1антн! в!дносно об'екта досл!дженв методики, що включають так! компонента:

- створения конструкц!й з рац!ональними параметрами;

- побудова ст!йких алгоритм!в розв'язання нел!н!йних задач для елеменпв, що перебувають у складному напруженому стан! 1 виконан! з матер!ал!в, як! маять спадаючу в1тку на !ндикаторних д1аграмах;

- зменшення розм!рност! задач! пошуку компонент^ напружено-деформованого стану пластинчасто-стрижньових систем, що зд!йснене на основ! методу суперелемент!в у форм! методу перевизначених колокац!й;

- формування задач векторно! оптим!зац!1 конструкц!й в умо-вах регулювання ^х напружено-деформованого стану;

- комплексно теоретико-експериментальне досл!дження буд1ве-льних конструкц!й, що забезпечуе реал!зац!ю лог!чно! по-сл!довност! "конструктивна пропозиц!я - готова до промис-лово! експлуатац!!' система з позитивними параметрами"

4.Вперше створено так! конотрукц!!

п

для картоних сисшел:

- елементи зб!рних диск!в перекрить великих прольот!в, вико-нан! з важного i легкого бетон1в без поперэднього натягу арматури, що чинять onip зовн!шн!м навантаженням як кваз!-монол!тн! i забезпечують економ!ю бетону близько 14%, стал! - близько 11% прор!вняно з традиц!йними р!шеннями;

- елементи зб!рно!" рамно-панельноГ просторово! системи, що забезпечують до 50% економ!! основних буд!вельних матер!а-л!в щодо панельних будинкХв; м2«(

- ефективн1 ст!нов! блоки з терм!чним опором не нижче 3,5-g^-

- колони з оперезуючою просторовою консоллю, яка допускае обпирання ригел!в, розташованих один до одного у взаемно-перпендикулярних напрямках або п1д кутом 45°;

дм imaix систем:

- конструкция моста крана велико!" вантажойдйомност!, що мае в!дкритий поперечний перер1з 1 забезпечуе 22% економ!! стал! пор1вняно з мостами 1з замкнутим проф!лем поперечного перэр!зу;

- пристрИ в!брозахисту буд!вельних конструкц!й в!д динам!ч-них вплив1в, що визначаеться висококонкурентними експлуа-15Цйшйгай Хйрс1йТ0рйи'гйи,ами.

5.Для нових конструктивних систем та елементав у иродесi до-сл1джень здобути сл1дуюч! результата:

- розроблено метод, складено алгоритми та програми визначен-ня зусиль i перем!щень у плитах !з складними багатозв'яз-ковими контурами та дов1льними крайовими умовами;

- доведено теорему, що обгрунтовуе кращий розпод!л компоне-т1в напрукено-деформованого стану в конструкц!!, за кри-терхем м!н!мально!' витрати матер!ал!в;

- складено алгоритми i розроблено програмн! модул!, що е надбудовами над OK "MIPM" ! реал!зують ст!йки процедури нел!н!йного розрахунку пластинчасто-стрижньових систем, виконаних з матер!ал!в,що мають горизонтальну площадку або

■5.3

спадаючу в!тку на !ндикаторних д1аграмах;

- розроблено метод, складено алгоритм та програми визначен-ня глобального екстремуму неопуклих функц1онал!в в!д бага-тьох зм!нних;

- проведено комплексн! досл!дження розроблених конструкцш, що включають встановлення експериментально-теоретичним шляхом 1х особливостей опору зовн!шн!м короткочаоним i гривалим впливам, 1х вогнест!йкост1, пожежно! безпеки,зву-ко!золяцшно! та тепло!золяц!йно! здатностей, морозостлЛ-oTi;

- шляхом розв'язання задач прямого проектування визначено рац!ональн1 параметри конструкц!!, що в!др!зняються полш-шеними характеристиками пор!вняно з аналог!чними, одержавши традиц1йними методами оптим!зац!1;

- обгрунтовано й зд!йснено комплексн! натурн! випробування розроблених конструкцШ з встановленням р!вня навантажен-ня, перем!щень, частоти власних коливань, *1х ампл!туд.

6.Проведений комплекс досл1джень дозволяв створювати нов! ар-х!тектурн! ансамбл! на баз! розроблених систем, а такой використо-вувати ix при розробц! нових конструкц!й та елемент!в для китлово-го й цив!льного буд!вництва.

0CH0BHI ПОЛОЖЕНИЯ ДЙСЕРТАЦП ОПУБПКОВШ .7 СЩУЮЧИХ РОБОТАХ:

1.' Бондаренко Б.М., Шмуклер B.C. Оптимальное проектирование келе-лезобетонных оболочек.//Докл. респ. конф. '''Повышение качества и снижение материалоемкости строительных конструкций и изделий".- К.:Буд1вельник, 1974. С.10-12.

2. Бондаренко В.М., Шагин A.JI., Шмуклер B.C. Комплекс программ по расчету пологих железобетонных оболочек. //Организация и методика строительного проектирования с применением организационной и вычислительной техники. Реф. сб. - М.:ЦШШМАСС, 1974. -Вып.4. С.2-6.

3. Шмуклер B.C., Бондаренко В.М., Шагин A.I. Комплекс программ

для расчета опертых по контуру пологих оболочек с учетом физической и геометрической нелинейности.- М.:0ФАП Госстроя СССР -1975. - 110 с.

4. Шмуклер B.C., Кошмай Н.Д., Гуровая Л.А. Экспериментальное исследование деформирования бетона в условиях двухосного сжатия. //Реферат, информ. о законченных научно-исследовательских работах в ВУЗах УССР. - К., 1976. - Вып.10. С.26-29.

5. Шмуклер B.C., Венцель Э.С., Вербицкий И.Л., Наконечный Ю.Е. Программное обеспечение для решения бигармонического уравнения в областях сложной формы. //Сб.науч.тр. "Применение новейших математических методов и вычислительной техники в решении инженерных задач". - М., 1976. - Вып.10. Т.XIII. С.6-10.

6. Шмуклер В.С.,Охота И.Я.О вопросах автоматизации проектирования жилых микрорайонов. //Реферат, сб. "Организация, методы и технология проектирования". - М., 1979. - Вып.12. С.14-17.

7. Шмуклер В.С.,Охота И.й.Доменко С.Т.Технологические линии привязка типовых проектов. //Системы автоматизированного проектирования объектов строительства (САПР-ОС). - К., 1984. - Вып.1. С.27-31.

8. Шмуклер B.C. Об одной возможности оценки глобального экстремума функций качества оптимизируемых механических систем. //Проблемы машиностроения. - К., 1984. - Вып.21. С.69-75.

Э. Шмуклер B.C. Глобальная оптимизация функционалов от многих переменных. //Тез. докл. Всесоюзн. симпозиума "Метод дискретных особенностей в задачах матемятичегжлй (Тюгягпта" - тяп£тгп2;Т£зд_п2 Ш, 1985. С. 168-169.

10. Шмуклер B.C., Нехороших М.Е. Универсальная графическая система вычерчивания схем и конструкций. //Системы автоматизированного проектирования объектов строительства (САПР-ОС). - К., 1985. -Вып.2. С.51-54.

И. Шмуклер В.С.,Романовский С.Г.Оптимальное конструирование жилых и общественных зданий. //Сб.науч.тр. "Экономия и рациональное использование сырьевых и топливно-энергетических и других материальных р.есурсов в строительстве".- Харьков,1985.С.132-133.

12. Шмуклер B.C. Некоторые особенности расчета железобетонных элементов, подверженных изгибу и кручению. //Сб.науч.тр."Экономия и рациональное использование сырьевых и топливно-энергетических и других материальных ресурсов в строительстве".- Харьков, 1986. С.123-124

13. Шмуклер B.C., Романовский С.Г., Гринберг JI.H. Предельные переходы в теории глобальной оптимизации функций качества авиационных конструкций. //Сб.науч. тр. "Научно-методические материалы по прикладным методам расчета элементов авиационных конструкций" . - Харьков:Изд-во ХВАУ, 1986. - Вып.2. С.36-40.

14. Шмуклер B.C., Нехороших М.Е. Программная система вычерчивания схем и конструкций. - М.:МОФАГГ-АСС Госстроя СССР,1986. - 64 с.

15. Шмуклер B.C. Задачи оптимального управления при проектировании железобетонных конструкций. //Сб.науч.тр. "Ресурсосбережение в проектировании и изготовлении железобетонных конструкций". -Харьков, 1988. С.9-10.

16. Шмуклер B.C., Водолазская Н.В. Численный метод решения некоторых задач глобальной оптимизации функционалов специального вида. //Сб.науч.тр."Численные методы расчета тонкостенных пространственных систем". - К.:Ж ВО,' 1Э88. С.173-177.

17. Шмуклер B.C. Метод интегральных градиентов в оптимизационных задачах САПР. //Системы автоматизированного проектирования объектов строительства (САПР-ОС).- К., 1989. - Вып.6. С.56-62.

18. Шмуклер B.C., Складнев H.H., Залесов A.C., Грановский A.B. Натурные испытания 2-х этажного фрагмента здания рамно-панельной конструкции из элементов системы "РАМПА". /./Строительная механика и расчет сооружений. - М., 1991, J66. С.75-79.

19. Шмуклер Б.С.Оптимизация параметров конструкции ортотропной панели перекрытия. Тез. докл. Всесоюзной конференции "Физико-химические проблемы материаловедения и новые технологии". - Белгород, 1991. С.123-124.

20. Шмуклер B.C., Седышев Е.С. Продолжительность пожара при огневых испытаниях фрагмента здания системы "РАМПА". Сб.науч.тр. //"Повышение эффективности и надежности городского хозяйства*. К.:ИСИ, 1993. - с.29-31,

21. Шмуклер B.C., Кабир Акрамул Проектирование балок минимального веса. //Сб.науч.тр. "Эксплуатация и ремонт зданий и сооружений городского хозяйства". - К.:Ш ВО, 1994. С.21-27.

22. Шмуклер B.C. Об одной возможности прямого проектирования строительных конструкций. //Матер, международ, конф. "Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчета конструкций в новых экономических условиях". - Суш, 1994. С.101-102.

23. Шмуклер B.C., Седышев E.G., Волгин B.C. Огневые испытания эф-

фективной плиты с синтетическими пустотообразоватеями.//Матер, мекдународ. конф. "Совершенствование строительных материалов, технологий и методов расчета конструкции в новых экономических условиях". - Сумы, 1994. С.295-300.

24. Шмуклер В.С.,Седышев Е.С.,Волгин B.C. Эксплуатационная надежность эффективной плиты с синтетическими пустотообразователями при высокотемпературном нагреве. //Сб. "Бюллетень технической информации Минобороны Украины". - Харьков, 19Э4, №4. С.15-17.

25. Шмуклер В.С.,Шмуклер М.В.,Сэдышвв Е.С.,Эхсанулла Анализ работы составных перекрытии специального вида. //Сб."Бюллетень технической информации Минобороны Украины".- Харьков,1995. С.11-14.

26. Шмуклер B.C., Седышев E.G., Хворост В.А. Экспериментальная оценка жесткости каркасной системы "РАМПА" на действие горизонтальных нагрузкений.//Сб.науч.тр."Эксплуатация и ремонт зданий и сооружений городского хозяйства".- Н.:ИСИ,1995. С.30-34.

27. Шмуклер B.C. Прямое проектирование некоторых видов проблемно ориентированных строительных систем. // Тез. докл. Первой Все-укрзинск. конф. "Научно-практические проблемы современного железобетона". - К., 1996. С.366-371.

28. Шмуклер B.C., Тер-Степанян Э.Ш. Новая архитектурно-строительная система для жилщно-гражданского строительства. //Тез. докл. Первой Всеукраинск. конф. "Научно-практические проблемы современного железобетона". - К., 1996. С.371-375.

29. Гусаков В.Н., Шмуклер B.C. Легкие сборные железобетонные каркасы ДЛЯ ЖИЛИШО-ГБЯЖЯЯТТСКЛГП ПФТ1ЛИФО пт-рфоп //сУ"','ЕНИ1ДТ1Г: УгС

райи. - К., 1996/С.2-7.

30. Шмуклер B.C. Оптимизация параметров строительных конструкций в условиях регулирования их напряженно-деформированным состоянием. //Сб.'Коммунальное хозяйство городов". - К.:Техника, 1997, JB. С.3-14.

31. Шмуклер B.C. Улучшение сходимости итерационных методов расчета железобетонных конструкций,находящихся в условиях сложного ненапряженного состояния. //Сб."Коммунальное хозяйство городов". - К.:Техника, 1997, №9. С.16-21.

32. Шмуклер В.С.Рациональное конструирование некоторых видов сборных железобетонных конструкций. //Сб. "Коммунальное хозяйство городов". - К.:Техника, 1997, МО. С.37-48.

33. Шмуклер B.C., Зинченко Н.В., Эхсанулла Регулирование напряженно-деформированным состоянием элементов стыка железобетонной

колонны, усиленного металлической обоймой. //Сб. "Коммунальное хозяйство городов". - К..'Техника, 1997, MIO, С.3-7.

34. Гусаков В.Н.,Шмуклер B.C., Гриценко В.А. Эффективные блоки для стен каркасных зданий жилипдао-гражданского назначения. /У"Нау-ковий вiсник буд1вництва Украйш". - Харк1в: Академ1я Вуд!в-ництва Укра1ни, 1997. - Вып.1. С.4-10.

35. Шмуклер В.С.,Тер-Степанян Э.Ш. Конструкция и напряженно-деформированное состояние сборных железобетонных колонн нового типа. /ЛНауковийй BicHüK буд1внщтва Украйш". - Харк1в: Академ1я Вуд1вництва Украйи, 1997. - Вып.1. С.29-34.

36. Шмуклер B.C., Зинченко В.Н.,Эхсанулла Исследование напряженно-деформированного состояния элементов стыка колонн, усиленного металлической обоймой.//"Науковийй в1сник буд1вництва Украши". - Харк1в:Академ1я Еуд1вництва Украйи, 1997. - Вып.1.С.79-80.

37. Шмуклер B.C., Седышев Е.С., Эхсанулла Экспериментальное исследование работы стыков колонн контактного типа.//"Науковий в!с-ник будгвництва Украйш". - Харк1в:Академ1я Буд1вництва Ук-ра!ни, 1997. - Вып.1. С.80-81.

АННОТАЦИЯ . ,

Шмуклер B.C. Пространственные железобетонные каркасные системы многокритериального соответствия.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения, Полтавский технический университет, Полтава, 1997.

Защищается 37 научных работ и 2.4 авторских свидетельства и патента,которые составляют научную.основу решения проблемы по созданию систем зданий, отвечающих современным требованиям,при максимальном использовании существующей базы стройиндустрии. Предлагаемая методология является результатом специально построенной модификации теории прямого проектирования конструкций, включающей в себя математическое моделирование рассматриваемых систем, рационализацию их параметров с одновременным регулированием напряженно-деформированным состоянием.

На основе предложенного подхода созданы проблемно ориентированные архитектурно-строительные системы жилых и общественных зданий, отличающиеся высокой конкурентноспособностью. Проведен широкий круг теоретических исследований конструкций, в результате которого составлены методики,алгоритмы и программы.для решения сложных нелинейных задач теории конструкций,позволяющие минимизировать время обработки информации. Разработанные программные продукты включены в вычислительный комплекс "МИРАЖ". Полученные теоретические результаты тестировались путем постановки натурных экспериментов на конструкциях,имеющих оптимизированные параметры. Проведение

экспериментов стало возможным за счет адаптации и доработки технических и прграммных средств автоматизированной системы научных исследований. осуществлено промышленное внедрение предложенных конструкций, способов их проектирования, производства, транспортиров-и и монтажа, обеспечивающие значительную экономию ресурсов, а также улучшенные экологические и теплозвукоизолирущие характеристики возведенных сооружений.

Ключевые слова:

Пространственные железобетонные каркасы, рамно-связевая система, прямое проектирование, регулирование напряженно-деформированного состояния, оптимизация, прочность, деформативность.

Shmukler V.S. Spase reinforced concrete framework systems of multieriterian compliance.

The thesis for the scientific degree of doctor of technical sciences of speciality 05.23.01 - Building constructions,Buildings and structures, Poltava Technical University, Poltava, 1997.

Thirty seven scientific works and twenty four author's certificates and patents are defended. They form scientific foundation of solving the problem on creating building systems in accordance with modern requirements when maximum of existing building industry is used. Proposed methodology is the result oi specially formed modification theory of construction design including mathematic modelling of considered systems, rationalization of their parameters with simultaneous regulation by strained-deformed state.

Some problematically orientated architectural building systems have been developed on the grounds of proposed approach. They are notable for their high competitive significance. A wide range of theoretical investigations of constructions was carried out '±ich resulted in making up weihudb, algorisms ana programmes for solving complex non-linear problems of theories, allowing to minimize treatment time information. Developed programmed products are included Into calculated complex"MIRAZfr. Received theoretical results have been tested by way of erection the natural experiments on constructions having optimized parameters. Carrying out experiments became possible at expense of adaptation and finishing of technical and programmed means of automatic scientific research system. The industrial introduction of proposed constructions, methods of their design, manufacturing, transportation and assembling have been realised ensuring signiflrant saving of resources as well as imroving ecologic and heat-sound Insulation of erected constructions.

Active volubulary: Space reinforced concrete framework, frame-tie sistem, direct design, regulation.of strained-deformed state, optimisation,durability, derormability.

ABSTRACT