автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Совершенствование методики расчёта рекламных сооружений на ветровую нагрузку

На правах рукописи

Козлов Максим Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЁТА РЕКЛАМНЫХ СООРУЖЕНИЙ НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ

Специальность 05.23.01 - "Строительные конструкции, здания и

сооружения"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

2 6 НОЯ 2009

Казань 2009

003484908

Работа выполнена на кафедре металлических конструкций и испытания сооружений Казанского государственного архитектурно- строительного университета.

кандидат технических наук, доцент Шмелев Геннадий Николаевич доктор технических наук, профессор Ведяков Иван Иванович, кандидат технических наук, профессор Столбов Александр Васильевич ЗАО «Казанский Гипронииавиапром», г. Казань

Защита состоится «8» декабря 2009 года в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.077.01 при Казанском государственном архитектурно-строительном университете по адресу: 420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1, КазГАСУ, ауд. 3-203 (зал заседаний Учёного совета).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казанского государственного архитектурно-строительного университета.

Автореферат разослан «8» ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Абдрахманова Л.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Начиная с начала 90-х годов XX века, в России формируется рынок рекламных услуг, одно из направлений которого является наружная реклама (установка рекламных сооружений (РС)). Анализ эксплуатируемых РС показывает на низкое качество проектирования, производства и эксплуатации. Имеются случаи отказа и аварий РС (июнь 1998г., ноябрь 2008г. в Москве, январь 2007г. в Калининграде, июнь 2007г. в Казани и др.), ущерб от которых в некоторых случаях составлял до 15-20% от их общего количества. Анализ конструктивных форм РС показывает, что ветровая нагрузка является определяющей при их расчете. Существующие отечественные нормативные документы не рассматривают подобные сооружения и не учитывают специфику конструктивной формы РС.

В связи с этим исследование РС в этих направлениях является актуальным. Цель работы. Уточнение характера распределения ветровой нагрузки и её учет при вероятностном расчете рекламных сооружений (РС).

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- численное моделирование действия средней составляющей ветровой нагрузки на наиболее используемые типы РС, в т.ч. в условиях городской застройки;

- натурное экспериментальное исследование распределения средней составляющей ветровой нагрузки, НДС основных несущих элементов и параметров колебаний РС;

- исследование распределения средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности РС в аэродинамической трубе;

- разработка методики вероятностного расчета РС на уточненную ветровую нагрузку, позволяющей оптимизировать параметры РС с учетом возможных потерь.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- адаптирован и реализован численный метод - метод дискретных вихрей (МДВ) для моделирования ветровой нагрузки на РС со сравнением полученных результатов с данными эксперимента и данными других численных методов (метод конечного объема (МКО));

уточнены значения аэродинамического коэффициента средней составляющей ветровой нагрузки при расчете РС в городской застройке;

- выполнена сравнительная оценка результатов численных методов с экспериментальными данными и разработаны рекомендации по проектированию РС;

Практическая значимость работы:

- уточнено распределение средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности наиболее применяемых типов РС;

- показано, что рассматриваемые численные методы могут использоваться

при решении аналогичных задач;

разработаны рекомендации по проектированию РС с учетом городской застройки;

- разработана и апробирована методика комплексного наблюдения за состоянием сооружения с регистрацией параметров ветровой нагрузки, НДС элементов и параметров колебаний;

- разработана вероятностная методика расчета, позволяющая оптимизировать

параметры РС с учетом возможных потерь. Реализация результатов:

Результаты, полученные в диссертационной работе, приняты в проекте редакции СНиП «Нагрузки и Воздействия» и «Регламента размещения средств наружной рекламы и информации в городе Казань».

Реализация результатов исследований осуществлялась при расчете и конструировании различных конструктивных решений РС при выполнении хоздоговорных работ по текущим темам в г. Казани (12 объектов) и Ярославле (2 объекта).

На защиту выносится:

- результаты численного моделирования действия средней составляющей ветровой нагрузки для наиболее используемых типов РС, полученные методами МДВ и МКО;

- результаты натурного экспериментального исследования распределения средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности, НДС основных несущих элементов и параметров колебаний РС на двух объектах;

- исследование распределения ветровой нагрузки по поверхности РС в аэродинамической трубе;

- рекомендации по проектированию РС, в том числе в городской застройке;

- методика вероятностного расчета РС, позволяющая оптимизировать параметры РС с учетом возможных потерь.

Апробация работы

Основные результаты выполненных исследований доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава КГАСУ 2004-^2009 годов; на международной научно-практической конференции "Строительство-2008" РГСУ (г. Ростов) в 2008 году; на международной конференции "Relmas'2008" СПбГПУ в 2008 году; на научном симпозиуме "Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений" (Нижний Новгород) в 2007 году; на международной научно-технической конференции "Строительство. Коммунальное хозяйство" УГНТУ (г Уфа) в 2006 году; на VI международной конференции "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения" СПбГПУ в 2005 году; на научной сессии "Компьютерное моделирование и проектирование пространственных конструкций" МОО "Пространственные конструкции" в 2005 году, на международной научно-практической конференции "Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов" МарГТУ в 2004 году.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 16 работ, в том числе 8 статей (4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК), 2 патента РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений. Работа изложена на 153 листах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 83 рисунка. Список литературы включает 133 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, определено ее значение и направленность. Дана общая характеристика работы, сформулированы цель и задачи исследований.

В первой главе проведен: 1) обзор научно-технической и нормативной литературы в областях аналитического, экспериментального и численного исследований действия ветра; 2) обзор работ посвященных вопросам теории надежности строительных конструкций; 3) анализ наиболее применяемых PC на примере г. Казани.

Основы аналитического и экспериментального исследования действия ветра заложены в трудах ученых: Д.Бернулли, Ж.Л.Даламбера, О.Рейнольдса, Д.Стокса, Н.Е.Жуковского, Л.Прандтля, Т.фон Кармана и др. Их исследования

продолжены в работах советских ученых: П.М.Ширманова, С.М.Горлина, А.Д.Гиргидова, А.М.Мхитаряна, С.И.Девнина, Н.Ф.Краснова и др.

Изучением скорости, направления ветра и вероятности его повторения на территории СССР (России) занимались Л.Е.Анапольская, М.М.Борисенко, М.В.Заварина Л.Б.Гарцман и др.

В работах С.М.Белоцерковского, И.К.Лифванова, А.В.Сетухи,

0.М.Белоцерковского, С.И.Дубинского, А.В.Атаманчука и др. отражены исследования в области численного моделирования ветрового воздействия.

Исследованиями в области ветровых нагрузок на здания и сооружения занимались советские и российские ученые Э.И.Реттер, А.Г.Соколов, Г.А.Савицкий, И.М.Беспрозванная, Ф.Л.Серебровский, А.С.Бернштейн, М.Ф.Барштейн, М.И.Казакавич, Е.Н.Ермилова, Ю.К.Мелашвилли, А.А.Петров, Н.А.Попов, Б.В.Остроумов, С.Г.Кузнецов и др. Из зарубежных исследователей можно выделить А.й.ВауепроЛ, Е.Зшии, 11.Н.8сап1ап, Ш.Соок, У.Татига, А.Кагеет, О.Бокп и др.

Создание и совершенствование теории надежности строительных конструкций связано с именами Н.Ф.Хоциалова, Н.С.Стрелецкого, А.Р.Ржаницина, В.В.Болотина, А.В.Геммерлинга, А.М.Арасланова, Ю.А.Веселова, Д.Б.Демченко, В.Д.Райзера, А.С.Лычева, Н.Н.Складнева, Б.И.Снарскиса, С.Ф.Пичугина, А.В.Перельмутера и др.

Обзор исследований показывает, что, несмотря на достижения в области расчета РС на ветровую нагрузку, имеется ряд вопросов, которые требуют дополнительного изучения.

Во второй главе рассмотрены вопросы численного моделирования ветровой нагрузки на РС с помощью метода дискретных вихрей (МДВ), реализованного в ПК «АЕШСОРЬАТЕ», созданном в ВВИА им. Жуковского.

Моделирование осуществлялось в два этапа:

1. Первый этап - «верификационный расчет» с определением параметров моделирования расчета ветровой нагрузки на ПК «АЕШСОРЬАТЕ».

Второй этап - «моделирование ветровой нагрузки» с определением аэродинамических характеристик для РС: плоских и призматических отдельно стоящих и плоских РС, расположенных группой при различных направлениях ветровой нагрузки (рис. 1).

При моделировании варьировались параметры: для плоских РС (рис. 1а) -соотношение сторон X = ^ в интервале 0.1 < Я <10; для призматических РС

высотой 3 м (рис. 16) соотношения сторон: призма 1, размеры в основании -

6

6x6x6 м; призма 2 - 6x9x9 м; призма 3 - 6x12x12 м; призма 4 - 6x15x15 м; для плоских РС, расположенных группой, - расстояние между плоскими РС - а (рис. 1в) и расстояниями а и с, между плоским РС и зданием (рис. 1г).

Н уровень <>3^емли <з>

направление ветра

Рис. 1. Расчетные схемы рекламных сооружений (РС). а) плоское РС; б) призматическое РС; в) РС, расположенные группой; г) РС, расположенное рядом со зданием Рассматриваемые РС относятся к сооружениям с плохо обтекаемой формой. Они имеют фиксированное положение отрыва ветрового потока расположенного по периметру РС. Численное моделирование ветровой нагрузки визуализирует нестационарный характер движения ветра: отрывное с кромок и безотрывное (плавное) перетекание вдоль кромок.

Результаты моделирования для плоских и призматических РС представлены на рисунках 2, 3 в виде зависимости значений аэродинамических коэффициентов се для плоского РС, сх, су - для призматического РС в связной системе координат и относительного эксцентриситета приложения равнодействующей ветровой на1рузки еа~е/ъ от направления ветра а.

а)

11

-- г Т 1 '■н, м

20 30 40 50 60 70 80

Рис. 2. Изменение се (а) и еа (б) в зависимости от а для плоских РС (рис. 1а) с соотношением сторон 0.12 Л 510, изменение се в зависимости от Н{ъ). Из графиков, приведенных на рисунке 2а, хорошо видно, что максимальное значение с, для РС с Л< 1 соответствует направлению а и 45°, для РС Х> 10 а к 90°, а для РС с 1 < А < 10 имеет промежуточное положение.

Максимальное значение еа (рис. 26) для плоских РС соответствует направлению а = 10° +15°. Полученные зависимости объясняются характером обтекания РС в зависимости от соотношения сторон Я и изменения а.

Также рассматривалось влияние положения РС относительно уровня земли на примере плоского РС с соотношением сторон Я = 2 (рис. 2в), из которого следует, что для РС, нижняя кромка которых располагается ниже Зм от уровня земли, значение с, следует увеличивать па 10%.

Рис. 3. Изменение с, (а), су (б) и еа (д) в зависимости от а для призматических РС в связной системе координат Анализ графиков, приведенных на рисунке 3, показывает, что максимальные значения сх соответствуют направлению а=0°, максимальные значения су соответствуют направлению а = 100°-110°, максимальные значения еа соответствуют направлению а = 10°-30°. Значения сл и су1 характеризуют удовлетворительное сходство значений при характерных углах действия ветра на равностороннюю призму: для с„ при а = 0° и а = 120°, а = 60° и а =180° для су) при а = 0°, а = 60°, а -120°, а = 180° и а = 30°, ог=150\что свидетельствует о достоверности результатов моделирования.

Результаты моделирования для плоских РС1 и РС2 (рис. 1в) с Л, = 2, расположенных на расстоянии а друг от друга по сравнению с аналогичными значениями для отдельно стоящих РС, представлены на рисунке 4.

Сравнение результатов моделирования ветровой нагрузки на РС, расположенных группой с отдельно стоящим РС (рис. 4а), позволяет выделить характерные зоны изменения с, и еа для РС1 и РС2 в зависимости от расстояния - а между РС и направления ветра а (рис. 46). Зона А: (при 0<а<0.54> и 90° >а > ал = 60°, ал - критическое направления ветра действия зоны А) увеличение се до 10% и еа до 0.1 относительно значений отдельно стоящего РС. Изменение се в зависимости от расстояния - а имеет линейный характер и приведено на рисунке 4в; Зона В: (при 0.5хй <а<6 и 90 ">а>ав, ав- критическое направления ветра действия зоны В, имеет переменное

значение в интервале 90°>ав>60°), увеличение с, до 5% без изменения еа относительно значений отдельно стоящего РС. Изменение се в зависимости от расстояния между РС - а имеет линейный характер и приведено на рисунке 4в; Зона С: значения се и га для первого по направлению потока РС (РС1) соответствуют аэродинамическим характеристикам отдельно стоящего РС, а для второго (РС2) - наблюдается резкое падение с, до нулевого значения и рост еа до значения еа ~ 0.35. Для оценки достоверности результатов моделирования РС, расположенных на расстоянии а друг от друга при а=0, проведено сравнение значений с, =1.232 и сс =1.231 для РС с А4 при направлении ветра а = 90°, которые характеризуют удовлетворительную точность.

зона В О.бЬ^а^Ь

аЧ / 1

' зона С зона А 0^а>0.5Ь

ва сЫ о£д

Рис.4. Изменение се,, са и е\ и е2 для РС, в зависимости от изменении а.

На рисунке 5 приведены зависимости се и еа для отдельно стоящего РС и РС расположенного рядом со зданием в «зоне влияния» при 0° >а>180°. Размер «зоны влияния» определен в результате численного моделирования. Также в результате моделирования выявлена зона пристеночной турбулентности ветра вдоль здания шириной 1м, в которой значения с„ и еа имеют переменное значение в интервале с, = ±0.1 и е„ » 0.35. Размер здания В,д =12мх 1,д (24 48).м.

Изменение се в зависимости от расстояний а и с, приведено на рисунке 5а, из которого видно, что максимальное значение наблюдается при и а=1м. На рисунке 56 приведен характер изменения с( и ео в

с,=Ъ + ВУ2{м)

зависимости от направления ветра а для РС, расположенного в «зоне влияния»

9

здания на различных расстояниях с,. Так, для положения 1 (с, = 0) выявлено незначительное увеличение с, и е„ при 90° ¿а^130°. Увеличение с, до и /

положения 2 (с,=3+ приводит к увеличению с, и е„ до направления

ветра с предельным а »50°, где РС попадает в зону влияния отрывного обтекания от здания, в которой с, =±0.1 и еа »±0.35. Дальнейшее увеличение с, приводит к уменьшению с, и предельного значения а, что видно по кривой для РС, находящегося в положении 3 рисунка 56.

б)

а) С! 3+1-зд+12м положение 3

для РС положение 3

. длярс

прлряге^ие 2 . для РС положение1

о о ю со

Рис. 5. Изменение с, и е, в зависимости от а для плоского РС с л = 2, расположенного рядом со зданием Анализ результатов моделирования ветровой нагрузки проводится для отдельно стоящих плоских и призматических РС. По полученным зависимостям се и еа от а можно найти аппроксимирующую кривую вида

Учитывая, что основные конструктивные типы РС имеют характерную расчетную схему, можно выразить основные силовые факторы (изгибающий момент М^, перерезывающая сила <2^, и момент кручения М^) для наиболее

ответственного элемента - стойки в опорном сечении и представить их в виде: М1Ш=Л,х(Вхм'хсг) = ^1хВхн'х/(.(а) : й„1р=А2х(.Вх-»хс,)=А1хВхм>х/с(сс) ^

М= А2х(Вхм>хсе)хе = А2хВх-н>х/с(а)х/е(а)

где, А,, Л2, А, - параметры геометрии РС, В - параметры нагрузки м>.

Дифференцируя аппроксимированные зависимости по а и находя корни уравнений (1), получаем «максимальные» значения углов атах с максимальным значением соответствующего параметра {М^, <2тр и Мкр).

Изменение а^ для рассмотренных плоских РС в зависимости от Л для максимальных Ма1, ()тр и Мкр приведены на рисунке 6.

90

60

30

оСкр

z

90

60

30

Л

-кр

/

/

t

Y

X

0.1 0.2 0.33 0.5 1 2 3.3 5 10 0.1 0.2 0.33 0.5 1 2 3.3 5 10

Рис. 6. Изменение «максимального» угла направления ветровой нагрузки а при

максимальном значении , Qnep (а) и М (б) в зависимости от X В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований отдельно стоящего плоского PC с размерами рекламной поверхности (РП) ЬхЬ=6хЗм (Л = 2), с высотой от уровня земли до нижнего края РП - Н=5м. Экспериментальное определение ветровой нагрузки проводилось этапами: I этап — определение характеристик объекта исследования в аэродинамической трубе, П этап - определение характеристик объекта исследования в натурных условиях.

I этап выполнялся в аэродинамической трубе на модели в масштабе 1:10. При составлении модели учитывались геометрические, кинематические и динамические критерии теории подобия. Эксперимент проводился в аэродинамической трубе Т101 Казанского государственного технического университета (ЮЛУ) им. Туполева. Регистрация распределенных характеристик осуществлялась методом дренажных трубок, концы которых подсоединялись к батарейному манометру с точностью измерения до 0.5 мм спиртового столба. Для регистрации интегральных характеристик (Сх, Су, Мкр) применялись аэродинамические весы с точностью по углу поворота - 0.5°, по измерению давления - 0.005 кгс. В процесс эксперимента регистрировались характеристики: распределенное давление по РП в характерных точках; изменение аэродинамических характеристик (Сх, Су, М^); наблюдение картины обтекания потоком ветра при различных направлениях ветра.

Регистрация исследуемых характеристик осуществлялась в скоростной и связной системах координат. Результаты исследований в аэродинамической трубе приведены на рисунке 8.

б)

а)

2

1.5 1

0.5 0

-0.5

С» &

'xW

С1 1ри V= 811 №. I

1с ,пр

М=36 м/с

III 1

> óyiipii V= Mill. 36 u м/с A-V

1 Супри V=28 м/с

) 85 90

Супри V=36 м/с ' !0Í

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 !

Рис. 8. Значение относительного эксцентриситета приложения равнодействующей ветровой нагрузки.

Сравнение качественной 1-6т

картины, распределенной по поверхности ветровой нагрузки, по результатам численного

эксперимента и результата исследований в аэродинамической трубе приведено на рисунке 9.

О 0.75 1.5 2.25 3 3.75 4.5 5.25 6 п аэродинамическая труба ■ численный эксперимент

Рис. 9. Сравнение результатов численного эксперимента и эксперимента в аэродинамической трубе.

II этап экспериментальных исследований (в натурных условиях) выполнялся на двух рекламных щитах. В процессе П этапа эксперимента производилась регистрация: параметров ветровой нагрузки (датчики давления Honnowell марки DC002NGR4 на системе измерений NI USB 6008 с ПО "LabVIEW"); напряжении в несущих элементах PC (тензодатчики завода ОКИО при ЦНИСК на системе измерений ММТС 64.01); амплитуд и частот колебаний элементов PC (вибродатчики ВЭГИК на системе измерений L-card).

Значение скорости ветра в процессе эксперимента определялось анемометром - термометром ИСП МГ 4.03. В процессе эксперимента функционирование всех систем измерений проводилось в режиме реального времени с последующей обработкой результатов. Принципиальная схема эксперимента приведена на рисунке 10.

Сравнение результатов экспериментально определенных напряжений при зарегистрированной скорости ветра V=7.4m/c и направлении а - 90° со значениями, определенными расчетом на ПК «Лира» при соответствующей ветровой нагрузке показали на удовлетворительную точность в пределах 7%. Результаты сравнения экспериментально определенных частот собственных

колебаний РС с расчетными данными показывают на удовлетворительное соответствие результатов в пределах 2%.

тензостанция ММТС 64.01

компьютер

<3

Рис. 10. Принципиальная схема эксперимента в натурных условиях

По результатам экспериментов - численного, экспериментального, прошедшего в лабораторных и натурных условиях, проведено сравнение характерных качественных и количественных показателей.

Сравнение сс и еа для численного моделирования (на ПК «AERECOPLATE» и ПК «Fluent») эксперимента в аэродинамической трубе и нормативных требований приведено на рисунке 11.

и

1.5

1.2 0.9 0.60.30

turo С ex ¿e 4- 1 IT e ■p a n ь и

rF 1 - If - - - - - - - -

Ло 'laí i£ С СП' ipe. рим деле

/ нный

У - ,L /- >

✓ ? i -Fluent1 1 1 1 1 -

0.3 0.24

0.12 ,0.06

10 20 30 40 50 60 70 80 90

4 1 1 1 1 1 1 и EuroCode

-

I ,f >ac кспери прсдс. мент пенный

If 4 У T - Ill

V Flu ent 4-L T АегДс opiate -i

10 20 30 40 50 60 70 80

Рис. 11. Сравнение значений с, по результатам численного эксперимента, эксперимента в аэродинамической трубе и нормативных требований

Качественные и количественные результаты численного моделирования средней составляющей ветровой нагрузки удовлетворительно соответствуют результатам эксперимента в аэродинамической трубе и определению ветровой нагрузки в городской застройке, причем в зоне «несущественного влияния отрывных обтеканий» погрешность составляет 7%, а в зоне «существенного влияния отрывных обтеканий» 30° < а < 60° погрешность составляет 25%.

Четвертая глава посвящена разработке методики расчета РС на основе вероятностного подхода, позволяющей оптимизировать параметры РС с учетом возможных потерь.

В общем виде задачу нахождения оптимальных параметров сечений элементов РС при вероятностном расчете можно записать по условию

С = Ся+П(?1хУ)->тт ^

' м

где С - полные возможные затраты при эксплуатации РС; С„- затраты связанные с изготовлением и установкой РС; У - возможный ущерб при обрушении конструкции, зависящий от места установки; д, - вероятность разрушения основных элементов РС. Вероятность разрушения элемента д, определяется методами теории вероятности и записывается как функционал напряжений, включающий в себя основные геометрические параметры сечений. Полученное из условия 2 оптимальное значение параметров сечений РС позволяет обосновать назначение коэффициента надежности /„:

У - (3) I " оптимальный уровень надежности определенный из

условия 2; ртрм - нормативный уровень надежности РС, запроектированного по СНиП.

Для расчетной модели РС рассматриваются следующие случаи отказов, приводящих к обрушению: разрушение по сечению стойки; разрушение по сечению анкерных болтов; опрокидывание фундамента. Несущая способность стальных элементов РС величина случайная - Я (кг/см2), которая описывается нормальным законом распределения. Ветровая нагрузка м> (кг/м2) с уточненными во 2-ой главе параметрами определяется в зависимости от случайной величины - скорости ветра V по условию IV = 0.061 х К2 (кг/м2) и также является случайной величиной. При известном законе распределения нагрузки можно найти закон распределения максимальных напряжений

/2(у) и вероятность разрушения РС для расчетного случая д,.

Величина начальных затрат, связанных с изготовлением и монтажом, определяется от массы металла РС, которую можно выразить через геометрические параметры сечений элементов РС. Затраты, связанные с возможным ущербом при обрушении РС, можно классифицировать как материальный ущерб, включающий в себя повреждения РС и товарно-материальных ценностей (ТМЦ) в зоне обрушения и нематериальный ущерб

включающий в себя затраты, связанные с нарушением репутации владельца PC и причинением вреда здоровью людей, находящихся в зоне обрушения.

Графическая реализация условия полных затрат - кривая 5, 6, 7; затрат, связанных с изготовлением и монтажом РС,- кривая 1; затрат, связанных с возможными убытками, - кривая 2, 3, 4 в зависимости от геометрических параметров элемента PC приведена на рисунке 12.

затраты _ _ (кривая 1 - условие начальных

затрат; условия возможных затрат: 2 - в случае ремонта PC, 3, 4 - в случае ремонта, ухудшения репутации владельца, повреждения ТМЦ в зоне обрушения PC и возможных социальных потерь. Также на рис. 12 приведены ограничения по величине допустимой вероятности обрушения PC из учета социальных потерь р, = 0.999375, для PC с возможным присутствием людей р, = 0.9975, определенные в соответствии с методикой Лычева A.C., и определяют значение /„=0.99 по 3.

Анализ изменения величины полных затрат для рассмотренных видов ущерба показывает оптимальные значения вероятности безотказной работы PC и определенные для них значения коэффициента надежности:

1 - у„ = 0.9 (кривая 5); 2 - /п = 0.98 (кривая 6); 3 - у„ = 0.99 (кривая 7).

Данные уровни оптимальной надежности объясняются высокой долей затрат, связанных с возможным ущербом в общем значении величины полных возможных затрат.

Реализация результатов исследований осуществлялась при расчете и конструировании 14-ти различных конструктивных решений PC реализованных при строительстве в Республике Татарстан.

По результатам проведенных исследований сделаны следующие выводы:

PUB © © ©

Рис. 12. Зависимость полных затрат для рассматриваемого РС от пластического момента сопротивления сечения стойки

1. Разработана технология моделирования ветровой нагрузки и предложены параметры расчетных схем методом дискретных вихрей (МДВ) на ПК «АЕЕЕСОРЬА ТЕ» для определения ветровой нагрузки на РС.

2. Выполнены расчеты и проведено сравнение результатов моделирования ветровой нагрузки, полученных с помощью численных методов на ПК «АегЕсоРЫе» МДВ и ПК «Р1иега» МКО. Точность моделирования составила: в зоне «несущественного влияния отрывных обтеканий» - 5%; в зоне «существенного влияния отрывных обтеканий» 30° < а < 60° - 25%, что позволяет использовать численные методы для решения аналогичных задач.

3. Для плоских РС при малых отношениях Л = 0.1-3 расчетным сочетанием является: с, =1.52 с е0 =0.156 при а = 40° -50°, что по обоим значениям незначительно меньше ЕигоСос1е.

При больших Л = 5-10 расчетными сочетаниями являются: с, =1.3 с еа = 0 при а = 90°, что существенно меньше значений ЕигоСойе.

4. Для призматических РС треугольной формы максимальные значения аэродинамических характеристик в связной системе координат следует принимать: для равносторонних - сх = 2.5 при а = 0°, су = 2.1 при а =100°,

с, = ^сх2 + с/ = 2.5 при а = 0° и аг = 120°, е„=0.06 при а=30°; для

равнобедренных - с, =2.7 при а = 0°, су = 2.3 при а = 100°-110°

(перпендикулярно длинной стороне), с, = +су2 = 2.7 при а = 0°,

еа = 0.066 при а = 10° -20° (направление ветра вдоль длинной стороны).

5. Для рядом расположенных плоских РС с Х-2 максимальное значение се увеличивается на 10% при расстоянии а< 0.5Ь между ними и на 5% - при а

6. Для плоских РС с Л = 2, расположенных рядом со зданием, максимальное значение с, следует принимать с коэффициентом 1.6 при расстоянии от стены а = 1 м и от угла - на расстоянии половины ширины здания.

7. Для РС, нижняя кромка которых располагается ниже 3 метров от уровня земли, значение с, следует увеличивать на 10%.

8. Экспериментальные значения напряжений в элементах РС с точностью до 7% совпадают с теоретическими значениями и подтверждают асимметричный характер приложения ветровой нагрузки при различных углах ветрового воздействия.

9. Экспериментальные собственные частоты (1^-1.5 Гц) с точностью до 2% совпадают с теоретическими значениями колебаний РС.

10. Разработана методика расчета на основе вероятностного подхода, позволяющая оптимизировать параметры РС с учетом возможных потерь.

Минимальное значение коэффициента надежности РС из учета экономических потерь следует принимать: уп = 0.9, из учета социальных потерь: уя = 0.99.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Козлов М.В. К вопросу распределения ветровых нагрузок на плоские пластины//Материалы 56-й республиканской научной конференции. Сборник научных трудов докторантов и аспирантов.-Казань: КГ АСА, 2004. -С. 90-96.

2. Козлов М.В. Статическое распределение давления ветра на прямоугольной пластине при различных углах действия ветрового потока//Материалы 57-й республиканской научной конференции. Сборник научных трудов докторантов и аспирантов.-Казань: КГАСА, 2005. - С. 73-76.

3. Козлов М.В. Хусаинов Д.М. Оценка характеристики надежности типовых рекламных конструкций//Материалы 59-й республиканской научной конференции. Сборник научных трудов докторантов и аспирантов.-Казань: КГАСА, 2007. - С.50-54.

4. Манапов А.З., Хусаинов Д.М., Козлов М.В. О силе и последствиях урагана 8 июля 2007 года//Известия КазГАСУ. №1(9)/2008.-Казань: КГАСА, 2008.-С. 76-82.

5. Козлов М.В. К вопросу распределения ветровых нагрузок на плоские пластины//Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов: Материалы международной научно-практической конференции 18-21 мая 2004г.-йошкар-0ла, 2004. - 4.2. - С.217-220.

6. Шмелев Г.Н., Козлов М.В. О характере распределения ветровых нагрузок на отдельно стоящие плоские сплошные конструкции/УНаучно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения: Труды VI Междунар. Конф. СПб.: Изд-во Политехи, унта, 2005.-С. 452-456.

7. Шмелев Г.Н., Козлов М.В., Крупин В.П. Моделирование ветрового воздействия на плоские прямоугольные поверхности//Новые конструктивные решения пространственных покрытий и перекрытий зданий

и сооружений: Тезисы докладов научной сессии. М.: Организационный комитет МОО «Пространственные конструкции», 2005. -С.79-80.

8. Козлов М.В., Шмелев Г.Н., Крупин В.П. Использование программных комплексов при расчете сооружений на ветровую нагрузку// Проблемы строительного комплекса России. Материалы X юбилейной международной научно-технической конференции 1-3 марта 2006г.-Уфа, 2006. - Т.1. - С.139-140.

9. Шмелев Г.Н., Козлов М.В., Крупин В.П. Применение метода дискретных вихрей при моделировании средней составляющей ветровой нагрузки на рекламные сооружения/ЛТроблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений. Тезисы симпозиума 5-8 июня 2007г.-Н.Новгород, 2007. - С.70-71.

Ю.Шмелев Г.Н., Козлов М.В. Моделирование статической составляющей ветрового воздействия на сооружения рекламного назначения/Шромышленное и гражданское строительсгво.2007г№9-С.47-48.

1 l.Gennady N. Shmelev, Maxim V. Kozlov, Vladimir P. Krupin. The simulation of a wind load on advertising structures using the discrete whirlwind method// International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. Vol 3, Is 2,2007.-p.45-49.

12.Хусаинов Д.М., Козлов M.B. Определение надежности типовых рекламных конструкций//Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения: Труды Междунар. Конф. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. - С. 452-456.

13.Козлов М.В., Хусаинов Д.М., Шмелев Г.Н. Проектирование типовых рекламных конструкций с заданным уровнем надежности//«Строительство 2008»: Материалы юбилейной международной научно-практической конференции.-Ростов н/Д: РГСУ, 2008. - С.62-63.

Н.Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев A.B. Козлов М.В. Рекламный щит. Патент РФ. № 2243596 от 01.04.2003. М. Кл. G 09 F 15/00. Бюллетень № 36 от 27.12.2004.

15.Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев A.B. Рекламный щит. Патент РФ. №2250514 от 10.11.2002. М. Кл. G 09 F 15/00. Бюллетень № 11 от 20.04.2005.

16.Шмелев Г.Н., Козлов М.В., Крупин В.П. Экспериментальное определение ветровой нагрузки, напряженно-деформированного состояния и колебаний рекламного сооружения//Промышленное и гражданское строительство. 2009, №10. -С.16-19.

Корректура автора

Подписано в печать 3 0.10.09 Формат 60x84/16

Заказ Печать ризографическая Усл.-печ.л. 1,0

Тираж 100 экз. Бумага офсетная

Печатно-множительный отдел КазГАСУ. 420043, Казань, Зеленая,!

Введение

1. Состояние вопроса.

1.1. Обзор методов расчета зданий и сооружений на действие ветра

1.2. Краткий обзор состояния теории надежности строительных конструкций.

1.3 Классификация основных форм, характера расположения и анализа эксплуатации PC, в частности на территории г. Казани.

1.4 Цели и задачи исследования

2. Численное моделирование ветровой нагрузки

2.1. Объекты исследования.

2.2. Постановка задачи

2.3. Технология моделирования ветровой нагрузки

2.4. Численное моделирование ветровой нагрузки по поверхности рекламных сооружений методом дискретных вихрей на ПК «AERECOPLATE»

2.5. Сравнение результатов моделирования ветровой нагрузки на ПК «AERECOPLATE» и данными других программных комплексов.

2.6. Анализ результатов моделирования ветровой нагрузки на PC

2.7. Выводы по главе

3. Экспериментальное определение ветровой нагрузки на рекламные сооружения

3.1. Этапы и цель проведения эксперимента

3.2. Объект исследования

3.3. Методика эксперимента

3.4. Результаты экспериментального исследования в аэродинамической трубе.

3.5. Результаты экспериментального исследования в натурных условиях

3.6. Результаты сравнения данных численного, натурного эксперимента и эксперимента в аэродинамической трубе.

3.7. Выводы к главе 3 114 4. Расчет PC в вероятностной постановке, позволяющий оптимизировать параметры PC.

4.1. Постановка задачи. Основные понятия и обозначения

4.2. Методика расчета в вероятностной постановке, позволяющая оптимизировать параметры элементов

4.3. Методика расчета PC с учетом расположения на местности и определение коэффициента надежности

PC для г. Казани.

Актуальность темы.

Начиная с начала 90-х годов XX века в России начал формироваться рынок рекламных услуг, одно из направлений которого - рынок наружной рекламы с установкой рекламных сооружений.

Под рекламным сооружением (PC) в данной работе в соответствии с [82] понимается техническое средство стабильного территориального размещения наружной рекламы.

По укрупненным оценкам основного регулирующего органа исполнительного комитета г. Казани - «МУП Казанская реклама», на сегодняшний день металлоемкость PC в виде рекламных щитов только в г. Казани составляет примерно 300 т металла.

Вместе с тем, анализ существующих эксплуатируемых конструкций [44] показывает на низкое качество проектирования, производства и эксплуатации PC. Так же, имеются случаи отказа PC (июнь 1998 г. ноябрь 2008 г. в Москве, январь 2007 г. в Калининграде, июнь 2007 г. в Казани и др.), ущерб которых, в некоторых случаях, составлял до 15-20% от их общего количества. (

Анализ конструктивных форм PC показывает, что ветровая нагрузка является определяющей при их расчете. Существующие отечественные нормативные документы [96, 87] не рассматривают подобные сооружения и не учитывают специфику конструктивной формы PC, что свидетельствует о необходимости анализа и уточнения действия ветровой нагрузки на PC. Кроме того, PC относятся к сооружениям с непостоянным нахождением людей при эксплуатации, что позволяет рассмотреть вопрос о применении вероятностных методов расчета PC

Цель и задачи исследования.

Целью исследования является: Уточнение характера распределения ветровой нагрузки и её учет при вероятностном расчете рекламных сооружений (PC).

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

- численного моделирования действия средней составляющей ветровой нагрузки на наиболее используемые типы PC;

- натурного экспериментального исследования распределения средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности, НДС основных несущих элементов и параметров колебаний PC.

- исследования распределения средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности PC в аэродинамической трубе.

- разработки методики вероятностного расчета PC, позволяющей оптимизировать параметры PC с учетом возможных социально-экономических потерь.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- адаптирован и реализован численный метод — метод дискретных вихрей (МДВ) для моделирования ветровой нагрузки на PC со сравнением полученных результатов с данными эксперимента и данными других численных методов (метод конечного объема (МКО));

- уточнены значения аэродинамического коэффициента средней составляющей ветровой нагрузки при расчете PC в городской застройке;

- выполнена сравнительная оценка результатов численных методов с экспериментальными данными и разработаны рекомендации по проектированию PC;

- показано, что численные методы могут успешно использоваться для решения аналогичных задач;

- разработана вероятностная методика расчета, позволяющая оптимизировать параметры PC с учетом возможных социально-экономических потерь.

Практическая значимость работы:

- уточнено распределение средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности наиболее применяемых типов PC (значения аэродинамических коэффициентов и положения вектора полной аэродинамической силы);

- показано, что рассматриваемые численные методы могут использоваться при решении аналогичных задач;

- даны рекомендации по проектированию PC с учетом городской застройки;

- разработана и апробирована методика комплексного наблюдения за состоянием сооружения с регистрацией параметров ветровой нагрузки, НДС элементов и параметров колебаний;

- разработана вероятностная методика расчета позволяющая оптимизировать параметры PC с учетом возможных социально-экономических потерь.

Реализация результатов исследований.

Результаты, полученные в диссертационной работе, приняты в проект новой редакции СНиП «Нагрузки и воздействия» и «Регламента размещения средств наружной рекламы и информации в городе Казань».

Реализация результатов исследований осуществлялась при расчете и конструировании различных конструктивных решений PC при выполнении хоздоговорных работ по текущим темам в г. Казани (6 объектов) и г. Ярославль (2 объекта).

На защиту выносится:

- результаты численного моделирования действия средней составляющей ветровой нагрузки для наиболее используемых типов PC, полученные методами МДВ и МКО;

- результаты натурного экспериментального исследования распределения средней составляющей ветровой нагрузки по поверхности, НДС основных несущих элементов и параметров колебаний PC на двух объектах;

- исследование распределения ветровой нагрузки по поверхности PC в аэродинамической трубе;

- рекомендации по проектированию PC, в том числе в городской застройке;

- методика вероятностного расчета PC, позволяющая оптимизировать параметры PC с учетом возможных социально-экономических потерь.

Апробация работы.

Основные результаты выполненных исследований доложены и обсуждались: на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава КГ АСУ 2004-^2009 годов; на международной конференции "Relmas'2008" СПбГПУ в 2008 году; на научном симпозиуме "Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений" Нижний Новгород в 2007 году; на международной конференции "Строительство. Коммунальное хозяйство" УГНТУ (г Уфа) в 2006 году; на VI международной конференции "Научно-технические проблемы прогнозирования надежности и долговечности конструкций и методы их решения" СПбГПУ в 2005 году; на научной сессии "Компьютерное моделирование и проектирование пространственных конструкций" МОО "Пространственные конструкции" в 2005 году.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 17 работ, в том числе 8 статей (3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК), 2 патента РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и приложений. Работа изложена на 153 листах машинописного текста, содержит 27 таблиц и 83 рисунка. Список литературы включает 133 наименований.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Разработана технология моделирования ветровой нагрузки и предложены параметры расчетных схем методом дискретных вихрей (МДВ) на ПК «AERECOPLATE» для определения ветровой нагрузки на PC.

2. Выполнены расчеты и проведено сравнение результатов моделирования ветровой нагрузки полученных с помощью численных методов на ПК «AerEcoPlate» МДВ и ПК «Fluent» МКО. Точность моделирования составила: в зоне «несущественного влияния отрывных обтеканий» - 5%; в зоне «существенного влияния отрывных обтеканий» 30° < а < 60° - 25%.

Что позволяет использовать численные методы для решения аналогичных задач.

3. Для плоских PC при малых отношениях Я = 0.1-3 расчетным сочетанием является: се =1.52 с еа = 0. \Ъ при а = 40° -50°, что по обоим значениям незначительно меньше EuroCode.

При больших Я = 5-10 расчетными сочетаниями являются: се =1.3 с еа =0 при а = 90° что существенно меньше значений EuroCode.

4. Для призматических PC треугольной формы максимальные значения аэродинамических характеристик в связной системе координат следует принимать: для равносторонних - сх = 2.5 при а = 0°, =2.1 при а = 100°, се =-Jcx2 +су2 =2.5 при сс = 0° и яг = 120°, еа = 0.06 при а = 30°; для равнобедренных - сх=2Л при а = 0°,

Су =2.3 при а = 100° -110° (перпендикулярно длинной стороне), се = д/сх2 + су2 = 2.7 при а = 0°, еа= 0.06b при а = 10° -20° (направление ветра вдоль длинной стороны).

5. Для рядом расположенных плоских PC с 1 = 2 максимальное значение се увеличивается на 10% при расстоянии а <0.56 между ними и на 5% при а < Ъ.

6. Для плоских PC с /1 = 2, расположенных рядом со зданием максимальное значение се следует принимать с коэффициентом 1.6 при расстоянии от стены а = \м и от угла на расстоянии половины ширины здания.

7. Для PC, нижняя кромка которых располагается ниже 3 метров от уровня земли, значение се следует увеличивать на 10%.

8. Экспериментальные значения напряжений в элементах PC с точностью до 7% совпадают с теоретическими значениями и подтверждают асимметричный характер приложения ветровой нагрузки при различных углах ветрового воздействия.

9. Экспериментальные собственные частоты (1ч-1.5 Гц) с точностью до 2% совпадают с теоретическими значениями колебаний PC.

10. Разработана вероятностная методика расчета позволяющая оптимизировать параметры PC с учетом возможных социально-экономических потерь.

Минимальное значение коэффициента надежности PC из учета экономических потерь следует принимать: уп = 0.9, из учета социальных потерь: уп = 0.99.

1. Анапольская J1.E. Режим скоростей ветра на территории СССР. — JL: Гидрометеоиздат, 1961. - 200 с.

2. 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.

3. Андронов П.Р. Вихревые взаимодействия неорганиченных потоков и струй со сплошными и проницаемыми телами. — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. — М.: МГУ, 2001. 21 с.

4. Алексеенко А.Г. Снеговые и ветровые нагрузки на арочные конструкции (на примере территории Якутии) — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. Владивосток.: ДГТУ, 2005. — 24 с.

5. Атаманчук А.В. Ветровые нагрузки на элементы трехгранных башен и пакеты вытяжных труб — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. Самара.: СГАСУ, 2005. - 22 с.

6. Аубакиров Т.О. Белоцерковский С.М. Желанников А.И. Ништ М.И. Нелинейная теория крыла и её приложения. Алматы: "Гылым", 1997. - 448 с.

7. Аугусти Г. Баррата А. Кашиати Ф. Вероятностные методы расчета в строительном проектировании. М. Стройиздат, 1988 - 584 с.

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

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

10. Ю.Барштейн М.Ф. Динамический расчет высоких сооружений на действие ветра. — В кн.: Справочник по динамике сооружений. Под ред. Б.Г. Коренева, И.М. Рабиновича. М., Стройиздат, 1972, с. 286321.

11. П.Барштейн М.Ф. Динамический расчет мачт и башен на действие ветра. — Строительная механика и расчет сооружений, 1967, № 4, с. 37-43.

12. Белостоцкий A.M., Дубинский С.И. Анализ причин обрушения конструкций покрытия СОК «Трансвааль-парк» Ж-л, «AnSys solutions». М. зима 2007 года. с 5 — 12.

13. Беспрозванная И. М., Соколов А.Г., Фомин Г.М. Воздействия ветра на высокие сплошностенчатые сооружения. — М.: Стройиздат, 1976. -185 с.

14. Березкин А. Наружная реклама России: 10 лет развития. Ж-л. Рекламные технологии. М.:2000. №8 (29). - с. 2-5.

15. Бодров В:И., Кочев А.Г., Осипов Ю.В., Сергиенко А.С. Аэродинамика культовых сооружений. — Известия ВУЗов. Строительство, 2002. № 6. - с. 105-110.

16. Болотин В.В. Статические методы в строительной механике. М., Издательство литературы по строительству, 1965. — 279 с.

17. Болотин В.В. Методы теории вероятностей и теории надежности в расчетах сооружений. М., Стройиздат, 1982. — 351с.

18. Борисенко М.М. Об исследованиях максимальных порывов ветра в нижних слоях атмосферы. Обнинск, Информационный центр. 1973.- 31 с.

19. Борисенко М.М. Вертикальные профили ветра и температуры в нижних слоях атмосферы. JL, Гтдрометеоиздат, Труды ГГО, вып.320. 1974.-206с.

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

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

22. Брикса В.П. Динамические и аэродинамические характеристики некоторых типов висячих покрытий — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. М.: ЦНИИСК, 1987. - 26 с.

23. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. — М. Наука, 1969. — 576 с

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

25. Вольмир А.С. Оболочки в потоке жидкости и газа. Задачи аэроупругости. М., Наука, 1976., - 416 с.

26. Гарбузов В.М. Ермаков А.Л. Кубланов М.С. Ципенко В.Г. Аэромеханика. М. Транспорт. 2000. - 287 с.

27. Гарцман Л.Б. Вероятности гололедно-ветровых и температурных воздействий на ЛЭП. Л. Гидрометеоиздат. 1987. — 200с.

28. Геммерлинг А.В. О надежности массовых конструкций. — Строительная механика и расчет сооружений, 1974, № 5, с. 69-73.

29. Гиргидов А.Д. Техническая механика жидкости и газа. СПб: Издательство СПбГТУ. 1999., - 395с.

30. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика. -М. Высшая школа. 1997. 478 с.

31. Горлин С.М. Экспериментальная аэромеханика. М., Высшая школа, 1970, - 424 с.

32. Голова А. Закон о рекламе: пять лет спустя. Ж-л. Наружная реклама России. М.:1998. №12. - с. 6-11.

33. ГОСТ Р 52044-2003 Наружная реклама на автомобильных дорогах и территориях городских и сельских поселений. Общие технические требования средствам наружной рекламы. Правила размещения. Введен 2003-07-01.

34. Графский И.Ю., Казакевич М.И. Аэродинамика плохообтекаемых тел: Учеб. пособие. — Днепропетровск: ДГУ, 1983. — 116 с.

35. Гутников В.А. Кирякин В.Ю. Лифанов И.К. Сетуха А.Н. Математическое моделирование аэродинамики городской застройки. М. "Пасьва". 2002. - 244 с.

36. Диллон Б. Сингх Ч. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М. Мир, 1984. - 318 с.

37. Даниленко А.Ф. Поведение пологих панелей в турбулентной атмосфере — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. — М.: МИСИ, 1971.-23 с.

38. Девнин С.И. Аэрогидродинамический расчет плохообтекаемых судовых конструкций. Л. Судостроение 1967. — 223 с.

39. Дужих Ф.П. Ословский В.П. Ладыгичев М.Г. Промышленные дымовые и вентиляционные трубы: справочное издание. М. Теплотехник. 2004. - 464 с.

40. Душечкин С.А. Длительные наблюдения за сооружениями. — Экспериментальные исследования инженерных сооружений. М.: Издательство "Наука", 1973. с. 192-207.

41. Ермилова Е.Н. Расчет сооружений с учетом случайного направления ветра — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. М.: МИСИ, 1981.-21 с.

42. Жуковский Н.Е. О присоединенных вихрях. Собрание сочинений т. 1У.-М.-Л. 1949.-69-91 с.

43. Журнал группы фирм "гельветика". Мир наружной рекламы. Пилотный выпуск. М.:1998. 50 с.

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

45. Заварина М.В. Строительная климатология. Л., Гидрометиоиздат, 1976.-310 с.

46. Запорожец Т.Ф. Исследование легких стен с утеплителем на основе пластмасс и других эффективных материалов под воздействиемветровых нагрузок Автореферат дисс. кандидата техн. наук. — Ростов-на-Дону., 1977. - 18 с.

47. Избранные задачи по строительной механике и теории упругости (регулирование, синтез, оптимизация). Учеб. пособие для вузов. Под общ. ред.Н.П. Абовского. М., Стройиздат, 1978. 189 с. Авт.: Н.П. Абовский, JI.B. Енджиевский, В.И. Савченков и др.

48. Исаев А.В. Методика расчета и совершенствование конструктивных форм рекламных конструкций — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. Казань.: КГ АСУ, 2005. - 19 с.

49. Казакевич М.И. Мелашвилли Ю.К. Сулаберидзе О.Г. Аэродинамика висячих покрытий. Киев, "буд1вельник", 1983. - 105 с.

50. Карман Т. Фон. Аэродинамика. Избранные темы в историческом развитии. Ижевск, РХД, 2201. - 208 с.

51. Козлов М.В., Шмелев Г.Н. К вопросу распределения ветровых нагрузок на плоские пластины. Актуальные проблемы строительного и дорожного комплексов. Материалы международной научно- практической конференции. Йошкар-Ола. 2004. с. 217-220.

52. Костиков В.Д. Вероятностные методы расчеты запасов прочности и долговечности портовых сооружений. М. "Транспорт" 1979. — 121 с.

53. Краснов Н.Ф. Аэродинамика в вопросах и задачах. М. Высшая школа. 1985.-720 с.

54. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Козлов М.В. Рекламный щит. Патент РФ. № 2243596 от 01.04.2003. М. Кл. G 09 F 15/00. "Бюллетень" № 36 от 27.12.2004.

55. Кузнецов И.Л. Расчет конструирование легких арок: Учебное пособие. Казань: КГАСА, 1998.- 144 с.

56. Кузнецов И. JI. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Рекламный щит. Патент РФ. № 2232433 от 17.06.2002. М. Кл. G 09 F 15/00. "Бюллетень" № 19 от 10.07.2004.

57. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Рекламный щит. Патент РФ. № 2236045 от 10.11.2002. М. Кл. G 09 F 15/00. "Бюллетень" №25 от 10.09.2004.

58. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Козлов М.В. Рекламный щит. Патент РФ. № 2243596 от 01.04.2003. М. Кл. G 09 F 15/00. "Бюллетень" № 36 от 27.12.2004.

59. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Рекламный щит. Патент РФ. № 2250514 от 10.11.2002. М. Кл. G 09 F 15/00. "Бюллетень" № 11 от 20.04.2005.

60. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Козлов М.В. Крупин В.П. Рекламный щит. Патент РФ. № 2333543 от 10.09.2008. М. Кл. G 09 F 15/00."Бюллетень" № 19 от 10.07.2007.

61. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Козлов М.В. Крупин В.П. Способ установки рекламного плаката. Патент РФ. № 2338269 от 10.11.2008. М. Кл. G 09 F 15/00."Бюллетень" № 19 от 10.07.2007.

62. Кузнецов И.Л. Шмелев Г.Н. Исаев А.В. Анализ характера ветровых воздействий на рекламные сооружения. — Архитектура. Строительство. Инженерные системы. Сборник научнх трудов. -Магнитогорск: МГТУ, 2002. Ч. 1. с. 50-55.

63. Кузнецов С.Г. Формирование территории застройки с учетом аэродинамических характеристик высотного здания. — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. — Макеевка 1999. — 20 с.

64. Куницкий Л.П. Закономерности веса и оптимальная компоновка сплошных изгибаемых металлических элементов. — Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1965. № 5. - с. 33-43.

65. Ларичкин В.В. Исследование аэродинамики цилиндрических тел и башенных градирен Автореферат дисс. доктора техн. наук. -Новосибирск.: 2003. - 32 с.

66. Лащенко М.Н. Аварии металлических конструкций зданий сооружений. — Л.: Стройиздат, 1969. 183 с.

67. Лащенко М.Н. Повышение надежности металлических конструкций зданий и сооружений при реконструкции. — Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1987. — 136 с.

68. Лихтарников Я.М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций. М.: Стройиздат, 1979. - 319 е., ил.

69. Лифанов И.К. Гутников В.А. Скотченко А.С. Моделирование аэрации в городе. М., Диалог-МГУ, 1998. С. 134.

70. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. -М.: Высшая школа, 1988. — 240 с.

71. Лычев А.С. Надежность строительных конструкций. М., АСВ, 2008.-184 с.

72. Максимов Л.С. Шейнин B.C. Измерение вибрации сооружений. — Л., Стройиздат, 1974. 254 с.

73. Мархай Ч. Теория плавания под парусами, М.: "Физкультура и Спорт", 1963.-381 с.

74. Мелаеб В.Ф. Разработка метода расчета сооружений башенного типа на нагрузку от порывов ветра. — Автореферат дисс. кандидата техн. наук.-М.: 1991.-21 с.

75. Мелашвилли Ю.К. Ветроустойчивые и сейсмоустойчивые висячие покрытия на основе использования комбинированных систем -Автореферат дисс. доктора техн. наук. М.: 1990. - 30 с.

76. Муратов А.Ф. Повышение эффективности стержневых строительных конструкций путем применения рациональных форм сечений и марок сталей. — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. Н. Новгород.: 2003. - 21 с.

77. Муханов К.К. Савицкий Г.А. К расчету стальных конструкций с учетом характера и продолжительности действия ветра. Строительная механика и расчет сооружений, 1981, № 4, с. 61-62.

78. Мхитарян A.M. Аэродинамика. М. Машиностроение, 1976. - 444 с.

79. Научно-прикладной справочник по климату СССР/ серия 3. многолетние наблюдения. Части 1-6. JL: Гидрометеоиздат, 1988. — 156с.

80. Одесский П.Д. Ведяков И.И. Малоуглеродистые стали для металлических конструкций. М.: «ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ» 1999.-224 с.

81. Одесский П.Д. Ведяков И.И. Ударная вязкость сталей для металлических конструкций. М.: «ИНТЕРМЕТ ИНЖИНИРИНГ» 2003.-232 с.

82. Пичугин С.Ф. Вероятностное представление нагрузок, действующих на строительные конструкции. — Известия ВУЗов. Строительство, 1995. № 4. - с. 12-18.

83. Пичугин С.Ф. Вероятностный анализ ветровой нагрузки. — Известия ВУЗов. Строительство, 1997. -№ 12. с.13-20.

84. Попов C.JI. Численный метод исследования нелинейных автоколебаний конструкций в потоке воздуха — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. Киев.: КИСИ, 1982. — 22 с.

85. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81*)/ Центр, н.-и ин-т строительных конструкций им. Кучеренко. -М.: Стройиздат, 1989.- 149с.

86. Программный комплекс для расчета и проектирования конструкций Лира. Руководство пользователя. Книга 1. Основы теоретические и расчетные положения. Некоторые рекомендации. Киев-2002. 147 с.

87. Райзер В.Д. Методы теории надежности в задачах нормирования расчетных параметров строительных конструкций. М. «Стройиздат», 1986. — 193 с.

88. Регламент размещения средств наружной рекламы и информации в городе Казани. Казань. Постановление №1584 от 3.08.2006 ИК МО г. Казани.

89. Рекомендации по уточненному динамическому расчету зданий и сооружений на действие пульсационной составляющей ветровой нагрузки. Госстрой России, — М.: ГУЛ ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, 2000. 45 с.

90. Реттер Э.И. Ветровая нагрузка на сооружения. М. ОНТИ. 1936. -216 с.

91. Реттер Э.И. Стриженов С.И. Аэродинамика зданий. М. Стройиздат. 1968. - 240 с.

92. Реттер Э.И. Архитектурно-строительная аэродинамика. М. Стройиздат. 1984. - 296 с.

93. Ржаницын А.Р. Теория расчета строительных конструкций на надежность. М. Стройиздат. 1978. — 240 с.

94. Руководство по расчету зданий и сооружений на действие ветра. ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя СССР М.: Стройиздат 1978.

95. Савицкий Г. А. Ветровая нагрузка на сооружения. М.: Стройиздат, 1972. — 112 с.

96. Савицкий Г. А. к расчету мачт на ветровую нагрузку. Строительная механика и расчет сооружений, 1977, №4, с. 49-52.

97. Серебровский Ф.Л. Аэрация населенных мест. М., Стройиздат, 1985,- с.170.

98. Симиу Э., Сканлан Р. Воздействие ветра на здания и сооружения / Пер. с англ. Б.Е. Маслова, А.В. Швецовой; Под ред. Б.Е. Маслова. -М.: Стройиздат, 1984. 360 е., ил. - Перевод. Изд.: Wind Effects on Structures / E. Simiu, R. Scanlan (1978).

99. Синицын А.П. Расчет конструкций на основе теории риска. М. Стройиздат, 1985, - 304 с.

100. Соколов А.Г. Металлические конструкции антенных устройств. М., Стройиздат. 1971.

101. Соколов А.Г. Направления развития инженерной части антенных сооружений. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура, 1978. № 3. - с. 8-24.

102. Сорокин Е.С. Динамические характеристики строительных материалов и конструкций. — В кн.: Справочник по динамике сооружений. Под ред. Б.Г. Коренева, И.М. Рабиновича. М., Стройиздат, 1972, с. 38-61.

103. СНиП 2.01.07 — 85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России. М.: ГУЛ ЦПП, 2001. - 44 с.

104. СНиП II — 6 74. Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 1976.

105. СНиП 3.03.01 87 Несущие и ограждающие конструкции/ Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 192 с.

106. СНиП II — 23 — 81*. Стальные конструкции / Госстрой России. М.: ГУП ЦПП, 2001. - 96 с.

107. Стрелецкий Н.С. Избранные труды. М.: Стройизтат, 1975. -385 с.

108. Стрелецкий Н.С., Гениев А.Н. Балдин В.А., Беленя Е.И. Лессиг Е.И. Стальные конструкции М.: Государственное издательство литературы по строительству м архитектуре, 1952 -852 с.

109. Сухов Ю.Д. Некоторые особенности теории надежности строительных конструкций. — Строительная механика и расчет сооружений, 1975, № 2, с. 6-10.

110. Ульбашев Я.М. Исследование динамики элементов тонкостенных конструкций при срывном обтекании Автореферат дисс. кандидата техн. наук. - М.: МИСИ, 1985. - 24 с.

111. Федоров Е.И. Вероятностный расчет на действие снеговой и ветровой нагрузки — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. М.: 1981. -19 с.

112. Хусаинов Д.М. Повышение качества проетирования, изготовления и монтажа каркасных облегченных арочных зданий. — Автореферат дисс. кандидата техн. наук. — Казань: КГАСА, 1996. — 20 с.

113. Цейтлин А.И., Бернштейн А.С., Гусева Н.И., Попов Н.А. Новая редакция раздела «Ветровые нагрузки» главы СНиП «Нагрузки и воздействия». Строительная механика и расчет сооружений, 1987, № 6, с. 28-33.

114. Ширманов П.М., Горский В.П. Атлас Аэродинамических характеристик авиционных профилей. М. 1932. - 401 с.

115. Шмелев Г.Н., Козлов М.В. Моделирование статической составляющей ветрового воздействия на сооружения рекламногоназначения. — Промышленное и гражданское строительство, 2007. №9 с. 47-48.

116. Шурыгин В.П. Совершенствование методов расчета контактной сети. М., "Транспорт", 1972. — 153 с.

117. N.J. Cook The designer's guide to wind loading of building structures. Part 2. Static structures. Garston, BRE, 1985. - 586 p120. d'Alembert J. Le R. Essai d'nouvelle theorie de la resistance des fluides. Paris, 1752.

118. Davenport A.G. The application of statistical concepts to the wind loading of structures. — Proc. Civ. Engineers. Vol. 19, August 1961. pp 449-472.

119. Davenport A.G. Gust loading factors. Proc. of American soc. of civil Engineering. Vol. 93 (1), No. ST3, 1967.

120. Eiffel G. Recherches experimentales sur la resistance de l'air executeese a la tour Eiffel. Paris, 1910.

121. Eurocode 1: Basis design and action on structures. Part 1: "Basis design". ENV 1991 1, CEN, 1994.

122. Eurocode 1: Basis design and action on structures. Part 2-4: "Wind action". ENV 1991-2-4, CEN, 1994.

123. Hart I.B. The mechanical investigations of Leonardo da Vinci. -Chicago, 1925.

124. Newton I. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Book II -London, 1726.

125. Novak M. Uber winderregnete Querschwingungen des Stander der Bogenbrucke uber die Moldau/. "Stalbau". 1968. 37. №11. s. 340346.

126. Prandtl L., Betz A., Wieselsberger C. Ergebnise der Aerodynamishen Versuchsanstalt zu Gottingen. II lieferung. Munhen und Berlin. 1923. P. 68

127. Prandtl L., Betz A., Wieselsberger C. Ergebnise der Aerodynamishen Versuchsanstalt zu Gottingen. IV lieferung. Munhen und Berlin. 1932. P. 78

128. Prandtl L., Betz A., Wieselsberger C. Ergebnise der Aerodynamishen Versuchsanstalt zu Gottingen. I lieferung. Munhen und Berlin. 1935. P. 75

129. Prandtl L., Betz A., Wieselsberger C. Ergebnise der Aerodynamishen Versuchsanstalt zu Gottingen. Ill lieferung. Munhen und Berlin. 1935. P. 65.133. www.strateg6.htm Официальный сайт дирекции внебюджетных программ по развитию города Казани.