Dissertations / Theses on the topic 'Durability of the welded truss'

Дана робота стосується актуальної науково-технічної проблеми пошкодження і руйнування К-подібних вузлів плоских зварних ферм. Саме К-подібні вузли є найпоширенішими для усіх фермових конструкцій. Зварні металеві ферми впродовж експлуатації зазнають комплексного впливу робочих навантажень, вітру, снігу, зміни температури, сейсміки, аварійних ситуацій тощо. Внаслідок цього в елементах конструкцій та в місцях їх з’єднань відбувається формування пошкоджень, які призводять до втрати тримальної здатності й руйнування ферм. Особливо актуальним є попередження руйнування ферм за умов циклічних навантажень, оскільки їх довготривала дія викликає поступове накопичення пошкоджень, появу тріщин та їх поширення аж до руйнування при незмінних експлуатаційних навантаженнях.
This paper presents the current scientific and technical problem of fracture and damage of K-shaped nodes of flat welded trusses. K-shaped nodes are the most common among all truss structures. Welded metal trusses during operation are exposed to the complex effects of workloads, wind, snow, temperature changes, seismic, emergencies and more. As a result, damage is formed in the structural elements and in their joints, which can lead to loss of bearing capacity and fracture of trusses. It is especially important to prevent fracture under cyclic loads, as their long-term action can cause the accumulation of damage, initiate cracks and their propagation till fracture at constant operating loads.

Weld fatigue performance is a main design consideration with Yellow Goods vehicles and can determine the overall product durability. Accurate fatigue life prediction is critical but current durability assessment involves extensive testing. This design process lacks efficiency and presents scope for a finite element (FE) based weld fatigue assessment method. Used early in the design stage, this method will improve time-to-market of products and achieve robust 'right-first-time' designs. Research work has been carried out into applying the 'Master S-N Curve' approach to thick-plate construction and agricultural equipment. Weld fatigue data was generated on a range of simple welded coupons and converted for the fatigue life prediction of welded structures using the structural stress damage parameter. Overall, a single Master S-N curve was achievable for a range of different weld joint configurations. The method achieved good condensation of the geometry dependent load-life fatigue curves into a single structural stress against life curve. The structural stress method was further extended to fatigue lives of weld throat failures with good condensation of the data. Excellent correlations were achieved between solid and shell element models. The concept proved to be effective and largely insensitive to FE mesh type and size. However, limitations were found with shell element models when predicting weld throat failures. The structural stress measurement technique was employed and a master curve generated, derived from coupon strain-gauge recordings. The Master S-N curve approach was applied in the fatigue assessment of a laboratory test component and production component for the construction industry with limited success. Predictions were compared with recorded values from component fatigue tests. More accurate predictions and improved correlations were found when using separate failure mode master curves. Overall the work showed some potential for the use of the Master S-N Curve approach in the early design stage of construction and agricultural welded structures.

The subject of this master's thesis is a static and structural design of a Load-carrying steel structure of railway bridge with bottom steel deck of the span of 42 + 60 + 42 m over the Labe river in Děčín. A solid steel beam forms the main load-bearing structure of the bridge reinforced with truss-work. The truss-work is made up of an open top chord and diagonal strut without secondary vertical struts. The calculations were done in compliance with valid ČSN EN documents.

Роботу виконано на кафедрі будівельної механіки Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 23 лютого 2017 р. о 10.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії №7 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №2, ауд. 35
Виконано комп’ютерне моделювання зварної будівельної ферми в програмному комплексі ANSYS. Оцінено характер руйнування і напруження у вузлах ферми в зоні термічного впливу від зварювання. Побудовано криві втомної міцності для різних конфігурацій ферм з круглого профілю. Запропоновані варіанти підсилення зварної ферми. Отримані в роботі результати доцільно використати для оцінювання довговічності роботи зварних ферм при дії циклічних навантажень.
Was done computer simulation of welded construction of building truss in ANSYS software. Reviewed the character of damage and tension in truss nodes in the area of thermal influence of welding. Were built fatigue strength curves for different configurations of trusses with a round profile. Was offered the variants of reinforcement for welded truss. The obtained results in the expedient use to evaluate durability of welded trusses under the action of cyclic loads.

My diploma theisis is focused on design and assessment of structural systém of industrial building in tended for livestock farming. The design is processed in two options. Both oft hem has the same dimensions but cross sections of the supporting elements are changed. Floor plan of the first part is a rectangular shape, dimension is 29,28 m x 24,8 m. Floor plan of the second part is a rectangular shape, dimension is 161,18 m x 46,8 m. Slope of saddle roof is 18°.

The goal of my thesis is the design of a multipurpose sport hall in Litoměřice locality made in two separate variants. Objects ground plan dimensions are 38x38 meters and the height of the object is 16 meters. Used material is S235 steel and C20/25 concrete. The periphery and roof casing of the object is realized from sandwich panels. The carrying construction of the object is made from cross truss, oblong truss and from pillars. Thesis consists of assessing the carrying elements of the construction, selected details and drawing documentation.

The load-carrying steel structure of the shopping centre is proposed in two versions. The more advantageous version is elaborated in detail. The roof structure is designed using three-dimensional curved trusses with glass roofing and the structure rests on steel columns. The ground plan dimensions of the steel structure are 120 by 73 meters.

The diploma thesis deals with design of loadbearing stell structure of a footbridge across the railway station. Footbridge is situated in the city centre of Brno with total length of 135 meters. For comparison, three bridging variants are predesigned and a varints comparison is made. The selected option was developed in greater detail. It is an arched structure with a semithrough bridge deck and adjacent span with support of oblique column. The main loadbearing structure consists of a pair of pin-supported arches inclited to each other at an angle of 11°. Arches support beams with susperder, the beams are conected by ortotropic steel deck. All load-bearing elements are designed from S355 stell. Spatial rigidity of the structure is ensured by tilting of the arches and by truss bracing at the top of the arch in combination with rigid struts of arch. Spatial rigidity of the superted deck is ensured by ortotropic steel deck.

This diploma thesis deals with design load bearing steel structure of the sport stadium roofing with 82,8 m length and 29,0 m width. Roofing structure is designed and examined in two versions. Variant A is designed like tubular truss girder with axis distance 4,6 m. Variant B is designed like welded solid-web girder with same axis distance. These versions are compared by weight, manufacturing complexity and appearance, prefeable version is processed in detail. Drawings contain layout of both versions and manufacturing drawings of truss.

This diploma thesis deals with design load bearing steel structure of the sport stadium roofing with 67,2 m length and 28,8 m width. Roofing structure is designed and examined in two versions. Variant A is designed like tubular truss girder with axis distance 4,8 m. Variant B is designed like welded solid-web girder with same axis distance. These versions are compared by weight, manufacturing complexity and appearance, preferable version is processed in detail. Drawings contain layout of both versions and manufacturing drawings of truss.

The subject of this master’s thesis is the design and assessment of footbridge in Železný Brod across the Jizera river. The preliminary assessment contains 3 different variants of footbridges. Based on the multi-criteria analysis will be chosen the most suitable type for detailed design. Detailed static analysis contains assessment of the main load-bearing parts of the structure including joints. The length of span is 60,0 m and the width of passage is 2,5 m. The structure is made of steel class S355 and S460.

The aim of this diploma thesis is the design of the roofing of an ice hockey stadium situated in Žďár nad Sázavou. Plan view dimensions are 55 m x 77 m. The structural height of the roof varies from 10 to 17 m. The roof itself consists of pipe truss girders with a span of 55 m, which are supported by columns on each side. The girders are suspended by a load-carrying arch with a span of 96 m and a camber of 29 m through a system of pre-stressed cables. To determine the internal forces, structural analysis software Scia Engineer was used. Individual elements were then manually designed.

This thesis deals with design of a multi-purpose sports hall. The aim of this work is to design a support structure with a diameter of 80.0 m at ± 0.000. Construction of a circular layout in the level of ± 0.000 of an external diameter 80.0 m. Height of the hall at the top is 20.0 m Indoors girders is solved in 36 beams which meet at the middle of the rings. Ensure the stability of bracing. Anchoring is done by pin connections located at the bottom of the strip, anchored in concrete bases through the base plate and pre-concreted anchor bolts.

Дисертацію присвячено розвиткові розрахунково-експериментального методу визначення залишкових напружень в зонах кільцевих зварних з’єднань різнотовщинних труб і оцінці їх впливу на статичну міцність ділянок трубопроводів з такими з’єднаннями за наявності в них гострокінцевих дефектів типу тріщин. В рамках теорії оболонок побудовано математичну модель, що описує осесиметричний напружений стан зварених різнотовщинних труб під дією локалізованих біля шва залишкових несумісних деформацій. Визначення залишкових напружень грунтується на розв’язанні обернених задач теорії оболонок з власними напруженнями з використанням експериментальної інформації, отриманої неруйнівними методами. Використавши діаграму оцінки руйнування, яка базується на двопараметричному критерії механіки руйнування , оцінено вплив залишкових напружень на коефіцієнти запасу міцності ділянки трубопроводу під внутрішнім тиском зі зварним з’єднанням, з внутрішньою півеліптичною поверхневою тріщиною в стінці тоншої труби.
Диссертация посвящена развитию расчетно-экспериментального метода определения остаточных напряжений в зонах кольцевых сварных соединений разнотолщинных труб и оценке их влияния на статическую прочность участков трубопроводов с такими соединениями при наличии в них остроконечных дефектов типа трещин. В рамках теории оболочек построено математическую модель, описывающую осесимметрическое напряженное состояние сваренных разнотолщинных труб под действием локализированных возле шва остаточных несовместных деформаций. Определение остаточных напряжений базируется на решении обратных задач теории оболочек с собственными напряжениями с использованием экспериментальных данных, полученных неразрушающими методами. Получены выражения для расчета окружных и осевых напряжений в трубопроводе, обусловленных локальными остаточными деформациями в зоне сварного шва, двумерное распределение которых описано тензорными полиномиальными функциями с определенным количеством произвольных параметров. В зависимости от разности толщин стенок труб одного диаметра рассмотрены сварные соединения без и со специальной разделкой толстой стенки трубы. На основании решения задачи для заданного множества несовместных остаточных деформаций проанализировано влияние ширины зоны их локализации и градиентов вдоль и по толщине трубы на уровень и распределение остаточных напряжений в зоне сварного шва. Установлено, что с увеличением ширины зоны термопластических остаточных деформаций расширяются пределы растягивающих окружных остаточных напряжений, а характер их распределения изменяется несущественно. Увеличение градиентов остаточных деформаций вдоль труб при фиксированных ширинах зон их локализации может значительно изменить уровни окружных и осевых остаточных напряжений. С увеличением градиента термопластических деформаций по толщине труб уровень окружных напряжений изменяется незначительно, а осевые сжимающие напряжения могут существенно увеличится. Уровень окружных и осевых остаточных напряжений в глубинных слоях труб может значительно превышать их уровень на поверхностях труб. Изготовлено оборудование для экспериментального определения характеристик напряженного состояния в зоне сварных соединений разнотолщинных труб. Для соединения труб (0 1020 мм, сталь 17Г1С) с толщинами стенок 10 мм и 14 мм методом спекл-интерферометрии в нескольких сечениях на внешних поверхностях определены значения окружных и осевых остаточных напряжений, а электромагнитным методом - значения усредненной разности главных напряжений. С использованием функционала невязки между теоретически рассчитанными и экспериментальными данными Определены произвольные параметры в формулах для напряжений и рассчитаны окружные и осевые остаточные напряжения в произвольной точке сварного соединения. На основании двупараметрического критерия предельного состояния и соответствующей диаграммы определения разрушения оценено влияние остаточных напряжений на статическую прочность участка трубопровода под внутреннем давлением с кольцевым сварным швом с дефектом в тоньшей трубе, который моделируется внутренней осевой полуэллиптической трещиной. Показано, что при внутреннем давлении Р = 4 МПа нерелаксированные остаточные кольцевые напряжения на уровне 95 МПа, который может иметь место даже при высоком отпуске, для определенных размеров дефекта могут существенно влиять на работоспособность сварного соединения.
The dissertation is devoted to the development of design-experimental method for determining of residual stresses in zones of circumferential welded joints of different thickness pipes and for estimation of their influence on static strength of segments of pipeline with such joints, sharp-ended defects like cracks being present in them. Within the shell theory, a mathematical model is developed which describes the axis-symmetrical stressed state of welded pipes of different thickness under the influence of localized near a joint residual non-compartible deformations. The determination of residual stresses is based on solutions of inverse problems of the theory of shells with inner stresses, information from experiments based on non-destructive methods being used. Using the diagram of fracture estimation which is based on fracture mechanics, the effect of residual stresses on safety factors of pipeline segment with a welded joint and with an internal semi-elliptical surface crack in the wall of the thiner pipe under internal pressure is estimated.

У дисертації наведено обірунтування і вирішення науково технічної задачі, яка полягає у встановленні умов корозійно-втомного руйнування сталей трубопроводів у взаємозв’язку з параметрами фізико-механічного стану металу та механізму впливу робочого корозійного середовища. Експериментально встановлено, що метод внутрішнього тертя металів дає можливість якісно оцінювати ступінь деградації трубної сталі 17Г1С під час її експлуатації. Для всіх середовищ випробувань (лабораторне повітря, дистильована вода, модельний розчин водного конденсату 3%-ний водний розчин NаСl) параметри циклічної довговічності експлуатованої сталі 17Г1С є нижчими порівняно з неексплуатованою сталлю. Однак, якщо період зародження тріщини зменшується тільки на 10... 20%, то спад періоду поширення тріщини становить 17... 20%. Довговічність труб зі сталі 17Г1С з додаванням рідкоземельних металів збільшується на стадії поширення втомної тріщини за рахунок росту циклічної в’язкості руйнування порівняно зі звичайною сталлю. У дослідженнях зварних з’єднань показано, що матеріал зони термічного впливу ремонтних зразків зварних з’єднань сталі 17Г1С є більш чутливим до окрихчення порівняно з матеріалом зони термічного впливу вихідних зразків.
В диссертации приведено обоснование и решение научно-технической задачи, которая заключается в установлении критериев коррозийно-усталостного разрушения сталей трубопроводов во взаимосвязи с параметрами физико-механического состояния металла и механизма влияния рабочей коррозионной среды. Изучено влияние таких эксплуатационных факторов, как асимметрия цикла, частота нагрузки, форма цикла нагрузки, температура испытаний, толщина образцов, предыдущего пластического деформирования, наводораживания, суммарного воздействия предварительного пластического деформирования и наводораживания, а также электрохимических характеристик системы «металл -среда» на развитие коррозионно-усталостного разрушения. Установление достоверных параметров, которые его описывают в материалах нефтегазопроводов, должно происходить в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным. Полученные в результате этого значения характеристик циклической трещиностойкости позволяют наиболее точно описывать кинетику роста усталостных трещин в материалах нефтегазопроводов. Для всех сред испытаний (лабораторный воздух, дистиллированная вода, модельный раствор водного конденсата, 3%-ный водный раствор NaCl) параметры циклической долговечности эксплуатируемой стали 17Г1С ниже по сравнению с неэксплуатируемой сталью. При этом, если период зарождения трещины уменьшается только на 10...20%, то уменьшение периода распространения трещины составляет 17... 20%. Экспериментально установлено, что метод внутреннего трения металлов позволяет качественно оценивать степень деградации трубной стали 17Г1С во время ее эксплуатации. Изучали также влияние количества добавок редкоземельных металлов на коррозионную прочность трубных сталей. Долговечность труб из стали 17Г1С с добавками редкоземельных металлов увеличивается на стадии распространения усталостной трещины за счет роста циклической вязкости разрушения Кfc по сравнению с обычной сталью. Содержание добавок редкоземельных металлов сверх оптимального является нерациональным, поскольку свойства трубной стали 17Г1С от этого практически не меняется. При исследовании сварных соединений испытывали образцы двух типов: 1-исходные образцы (сварное соединение двух неэксплуатированных труб); 2 -ремонтные образцы (сварное соединение катушки трубы запаса с эксплуатируемой трубой). Показано, что материал зоны термического влияния ремонтных образцов сварных соединений стали 17Г1С более чувствителен к охрупчиванию, чем материал зоны термического влияния исходных образцов. С использованием разных схем нагрузки и наводораживания опытных образцов установлено, что материал зоны термического влияния ремонтных образцов сварного соединения стали 17Г1С более чувствителен к водородному охрупчиванию по сравнению с материалом зоны термического влияния исходных образцов. Разработаны установки для оценки деградации трубных сталей методом внутреннего трения и изучения их циклической трещиностойкости С компьютеризованной измерительной системой, которая позволяющие контролировать процесс циклической нагрузки образца и его деформацию.
The Dissertation gives justification and solution to scientific and technical task which is in determination of pipeline steels corrosion and fatigue fracture candidness being interrelated with the parameters of physical and mechanical state of metals and mechanisms of working corrosive medium impact. It has been experimentally proved that internal fraction of metals enables to qualitatively evaluate the level of pipe steel 17Г1С degradations during its operation. For all testing environments (laboratory air, distilled water, modal solution of water, modal solution of water condensate 3% aqueous solution NaCl) the parameters of cyclic longevity of operational steel 17Г1С are lower in comparison with non-operational steel.

The aim of diploma thesis is to design steel roof structure of minimum dimensions 45 m x 50 m and minimum height 12 m. The plan of the building design has dimensions of 52,14 m x 70, 00 m and height is 18,68 m. The roofing was design as 3D truss girders with two lower chords and one upper chord. The shape of 3D truss girder consists of three circular arcs of radius 69,88m, 12,43 m and 33,45 m. Between main girders is 3D bracing. The structure is pin-supported.

The aim of the Diploma Thesis is elaboration of study of bridge crossing over the Svitava river and ČD railway track in Blansko. It concerns a five-pole steel beam road bridge with through-span which carries road of the third category. The static system of the construction is solved as solid-web beam of 1.3 meters height which is in three middle spans reinforced by truss construction with top chord and system of diagonals without verticals. The height of the main beam where reinforced by trusswork is 4.75 meters. The width of spans in the road axis is 18.5 + 30.525 + 44.4 + 30.525 + 18,5 metres. The bridge deck consists of steel cross beams bonded with reinforced concrete slab of 200 millimeters of thickness. The drive-through width of the roadway is 7.0 meters. The bridge is fitted with right-sided walkway placed on steel cantilevers. The walk-through width of the walkway is 3.0 meters. Material used is S355 Steel, C30/37 Concrete and S460 Steel which is used for marginal spans of the bridge. Load-bearing construction is assessed in compliance with current technical requirements laid down by European Directives, so called “Eurocodes”. The calculation of inner powers is performed using the Scia Engineer 2013.1 software.

The diploma thesis elaborates on the proposal of a loadbearing steel structure of a shopping centre. Four-storey building has total lenght of 88 m, width 48 m and its base structural grid is 8 x 8 m. The total height of building is 25,4 m. First three floors above ground are designed with structural height of 5,6 m whilst the 4TH floor uses height of 4,0 m. Frame structure is formed by primary beams and castellated secondary beams. Above 4TH floor, the roof structure is designed in two alternative versions, both using solid purlins and truss girder. The 3D computer animation of the building is also part of thesis. The shopping centre that is subject of the final thesis is located in Brno area.

L'objectif de ce travail est de proposer une méthodologie simple pour évaluer l'intégrité et la durée de vie d'échangeurs thermiques soudés. Une approche à deux échelles est proposée. Une description macroscopique avec la prise en compte de la structure de l'échangeur est menée pour permettre des calculs thermoélastiques par éléments finis. La réponse mécanique de l'échangeur pour deschargements thermiques, cycliques, simples est évaluée. Notamment, les zones de concentration decontraintes sont repérées. A partir cette étude, une étude micromécanique du comportement dumatériau composant l'échangeur est menée. Le matériau considéré est un acier 316L. Soncomportement élastoplastique est identifié avec un écrouissage isotrope et cinématique. La tenuemécanique pour des chargements en fatigue oligocyclique est évaluée à l'aide d'un dispositif deflexion 4 points alternée et un critère de Manson-Coffin est identifié. Ce critère est utilisé pour évaluerle nombre de cycle admissible par l'échangeur pour une amplitude de chargement donnée. Pour cela,la déformation plastique attendue dans l'échangeur est évaluée à partir d'une équivalence en énergieaux endroits où la contrainte se concentre. Les prédictions du modèle ont été comparées de manièresatisfaisante avec les résultats expérimentaux menés sur un échangeur test, pour la réponsethermoélastique que pour l'évaluation du nombre de cycles à rupture.

В даній роботі розроблено та досліджено вплив розмірів і форм вузлової фасонки на тримкість званої ферми під різними наватаженнями. Розглянуто фасонки з різними конфігураціями обрисів. Комп’ютерним моделюючим експериментом в пакеті SolidWorks виявлений розподіл напружень для кожної з конфігурацій. Дано рекомендації щодо практичного застосування отриманих в роботі результатів при проектуванні зварних ферм. Отримані в роботі результати досліджень можуть бути використані при проектуванні зварних ферм. Результати роботи схвалено і впроваджено в ТОВ «Електропром» (м. Тернопіль), що засвідчено Актом впровадження від 12.05.2020 р.
In this work is developed and analyzed the influence of the sizes and shapes of the nodal shape on the strength of struss under different loads. Shapes with different configurations of outlines are considered. A computer simulation experiment in SolidWorks revealed the stress distribution for each of the configurations. Recommendations for the practical application of the results obtained in the work in the design of welded trusses. The research results obtained in this work can be used in the design of welded trusses. The results of the work were approved and implemented in LLC "Electroprom" (Ternopil), as evidenced by the Implementation Act of 12.05.2020
ВСТУП РОЗДІЛ 1 ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНИХ ОСОБЛИВОСТЕЙ НА ЕКСПЛУАТАЦІЙНІ ПОКАЗНИКИ ФЕРМ 9 1.1. Типи зварних ферм і особливості їх експлуатації 9 1.2. Напружено-деформований стан в конструктивних елементах ферм та зварних з’єднаннях 10 1.3. Вплив фасонок на параметри НДС зварних ферм 16 1.4. Аналіз літературних даних і постановка задач для власних досліджень 20 1.5. Висновок за розділом 1 22 РОЗДІЛ 2 МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ТРИСМКОСТІ ФЕРМИ 23 2.1 Нормативні вимоги до проектування зварних будівельних ферм 23 2.2 Сучасні програмні комплекси для проектування й дослідження вузлів зварних ферм 27 2.3. Методика дослідження параметрів НДС ферми комп’ютерним моделюючим експериментом в ПК SolidWorks 31 2.4. Висновок за розділом 2 34 РОЗДІЛ 3 ВИЯВЛЕННЯ ВПЛИВУ КОНСТРУКЦІЇ ФАСОНКОВИХ ВУЗЛІВ НА ТРИМКІСТЬ ФЕРМИ 35 3.1 Вибір зварної ферми для дослідження 35 3.2 Схема базування і навантаження ферми 39 3.3 НДС в елементах зварної ферми 40 3.3.1 Виявлення місця локалізації найбільших напружень в елементах ферм 40 3.4 Вибір фасонок для дослідження зварної ферми 41 3.5 Вплив розмірів прямокутної фасонки на тримкість зварної ферми 43 3.5.1 Критерії вибору розмірів прямокутної фасонки 43 3.5.2 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою розміром 375×800 м 45 3.5.3 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою розміром 375×700 м.46 3.5.4 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою розміром 375×600 м 47 3.5.5 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою розміром 375×500 м 48 3.6 Вплив розмірів трапецевидної фасонки на тримкість зварної ферми 49 3.6.1 Критерії вибору розмірів трапецевидної фасонки 49 3.6.2 Визначення тримкості зварної ферми з фасонковою довжиною 900 мм 49 3.6.3 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою довжиною 830 мм 50 3.6.4 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою довжиною 720 мм 51 3.6.5 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою довжиною 600 мм 52 3.6.6 Визначення тримкості зварної ферми з фасонкою довжиною 500 мм 53 3.7 Узагальнення отриманих результатів досліджень для прямокутної фасонк 55 3.7.1 Залежність тримкості ферми від довжини фасонкових зварних швів 55 3.7.2 Залежність тримкості ферми від довжини фасонки 56 3.8 Узагальнення отриманих результатів досліджень для трапецевидної фасонки 57 3.8.1 Залежність тримкості ферми від довжини фасонкових зварних швів 57 3.8.2 Вплив площі фасонки на тримкість досліджуваної ферми 59 3.8.3 Вплив довжини фасонки на тримкість досліджуваної ферми 60 3.9 Висновки за розділом 3 61 РОЗДІЛ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯ 62 4.1 Техніка безпеки при реконструкції та демонтажу металевих конструкцій 62 4.2 Небезпеки і шкідливості, які супроводжують зварювання та різання металів 64 4.3 Безпека в надзвичайних ситуаціях при виникненні пожеж i вибухів 65 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВОКИ БІБЛІОГРАФІЯ

Роботу виконано на кафедрі будівельної механіки Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 22 лютого 2017 р. о 10.00 годині на засіданні екзаменаційної комісії №7 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул. Руська, 56, навчальний корпус №2, ауд. 35
У дипломній роботі проаналізовано методичні аспекти дослідження НДС в елементах зварних ферм з використанням сучасних обчислювальних засобів і програмних комплексів. Виконано напівнатурний силовий експеримент зварної підкроквяної ферми при дії на неї статичних навантажень, комп’ютерне моделювання аналогічних навантажень для цієї конструкції та верифіковано його результати. Отримано параметри НДС для повномасштабної ферми при циклічних навантаженнях. Запропоновано конструкцію косинок, яка дає можливість зменшити напруження у вузлах і за рахунок цього підвищити ресурс ферми за умов циклічних навантажень. Виконано розрахунок із різною конструкцією нижнього поясу ферми. Наукові дослідження виконані з використанням прикладного програмного комплексу, що базується на методі скінченних елементів.
In the diploma work analyzed the methodological aspects of the stress-strained state in elements of welded trusses using modern computational tools and software systems. Semi-natural powerful experiment of eaves girder affected by static loads were performed and verified by computer modeling of similar loads. Parameters of stress-strained state for full-scale truss under cyclic loads were optained. Design of joint plates that were proposed, makes possible to reduce stress in truss nodes thus increase truss life. The calculation of the different designs bottom chord of trusses was performed. Research performed using application software system based on the finite element method

Архітектурне проектування має на меті створення комфортного та безпечного для існування людини життєвого середовища. При проектуванні громадських будівель, поряд із архітектурною виразністю, особлива увага приділяється міцності і стійкості будівлі та її конструкцій при дії особливих навантажень. Саме до таких і відносяться сейсмічні впливи. Якщо відмови будівельних конструкції при дії звичайних експлуатаційних факторів можливо спрогнозувати за наявності чітких об’єктивних ознак, таких як, надмірні прогини, поява тріщин, просідання будівлі тощо. То, при дії сейсмічних навантажень відмова конструкцій і будівлі відбувається за досить кроткий проміжок часу якого, як правило, дуже часто не достатньо навіть для евакуації відвідувачів. Відповідно, подовження життєвого циклу конструкцій при виникненні таких чинників набуває надзвичайно важливого значення, оскільки створює передумови для збереження життя і здоров’я відвідувачів
Architectural design aims to create a comfortable and safe living environment. When designing public buildings, along with architectural expressiveness, special attention is paid to the strength and stability of the building and its structures under special loads. These include seismic influences. If the failure of the building structure under the influence of normal operational factors can be predicted in the presence of clear objective signs, such as excessive deflections, cracks, subsidence of the building, etc. Then, under the action of seismic loads, the failure of structures and buildings occurs in a fairly short period of time which, as a rule, is often not enough even for the evacuation of visitors. Accordingly, the extension of the life cycle of structures in the event of such factors is extremely important because it creates the conditions for the preservation of life and health of visitors
ВСТУП РОЗДІЛ 1. Архітектурно-будівельний розділ 1.1 Генеральний план 1.2 Об'ємно -планувальні рішення 1.3 Архітектурно-конструктивні рішення 1.3.1 Фундаменти 1.3.2 Перекриття і покриття 1.3.3 Сходи і майданчики 1.3.4 Стіни та перегородки 1.3.5 Вікна та двері 1.3.6 Зовнішнє та внутрішнє оздоблення 1.3.7 Покрівля 1.4 Теплотехнічний розрахунок захисних конструкцій 1.5 Інженерно-технічне устаткування будівлі 1.5.1. Водопровід і каналізація 1.5.2. Електротехнічне устаткування будівлі 1.5. 3 Пожежна сигналізація 1.6 Опалювання і вентиляція будівлі 1.6.1 Опалювання будівлі 1.6.2. Вентиляція будівлі РОЗДІЛ 2. Розрахунково-конструктивний 2.1 Розрахунок залізобетонної колони Км-1 4 2.1 Матеріали для колони та їх характеристики 2.3 Конструювання ствола колони 2.4 Вихідні дані для розрахунку ґрунтів 2.5 Визначення похідних фізичних характеристик ґрунтів 2.5.1 Визначення розрахункових фізико-механічний характеристик ґрунтів 2.6 Визначення типу ґрунтових умов за просіданням 2.7 Інженерно-геологічні умови будівельної ділянки 2.8 Визначення глибини закладання стрічкового фундаменту мілкого закладання по осі 2 2.9 Визначення необхідних розмірів підошви стрічкового фундаменту мілкого закладання 2.9.1 Визначення необхідних розмірів по осях 2 та 3/4 2.8 Визначення необхідних розмірів підошви монолітного залізобетонного фундаменту стаканного типу 2.9 Визначення сумісного осідання основи і стрічкового фундаменту мілкого закладання 2.10 Визначення сумісного осідання основи і стаканного типу з прямокутним в плані формою підошви фундаменту РОЗДІЛ 3 Науково-дослідний 3.1 Моделювання ферми із гнуто-зварних профілів 3.2 Результати динамічного розрахунку ферми 3.3 Висновки РОЗДІЛ 4 Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях 4.1 Охорона праці 4.1.1 Основні законодавчі акти України з охорони праці 4.1.2 Охорони праці і техніка безпеки при зведені мистецько-спортивного комплексу 4.1.3 Вентиляція мистецько-спортивного комплексу Висновки 4.2 Безпека в надзвичайних ситуаціях 4.2.1 Законодавство України про цивільний захист 4.2.2 Евакуація відвідувачів при пожежах ВИСНОВКИ СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

В даній роботі розроблено та досліджено поведінку типової зварної ферми на тріщиностійкість вузлів з найвищим параметром НДС, з різною довжиною зварного шва на дію циклічних навантажень Змінюючи параметри довжини зварних швів для вузла ферми, де формуються найвищі параметри НДС, досліджено їх вплив на тріщиностійкість досліджуваної конструкції. За результатами досліджень не можна зробити однозначного висновку про вплив довжини зварного шва на період експлуатації до зародження тріщини. Довговічність зварної ферми, яка експлуатується при циклічних навантаженнях, знаходиться в прямій залежності від довжини зварного шва. Отримані в роботі результати доцільно використовувати при проектуванні зварних ферм, які експлуатуватимуться при дії циклічних навантажень, для визначення проектної довговічності їх роботи і попередження руйнування конструкцій через поширення тріщин втоми за межі допустимих розмірів.
In this work is developed and analyzed the behavior of a typical welded truss on crack resistance of knots with the highest parameter of stress deformed state, with different length of a weld on action of cyclic loads. By changing the parameters of the length of welds for the truss assembly, where the highest stress deformed state parameters are formed, their influence on the crack resistance of the investigated structure is analyzed. According to the results of analysis, it is impossible to draw an unambiguous conclusion about the influence of the length of the weld on the period of operation before the crack. The durability of a welded truss, which is operated under cyclic loads, is directly dependent on the length of the weld. The results obtained in this work should be used in the design of welded trusses, which will be operated under cyclic loads, to determine the design durability of their work and prevent the destruction of structures due to the spread of fatigue cracks beyond the allowable size.
ВСТУП 5 Розділ 1 ВПЛИВ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ДОВГОВІЧНІСТЬ ЗВАРНИХ ФЕРМ…8 1.1 Нормативні вимоги до надійності і довговічності зварних ферм... 8 1.2 Розрахунок конструктивних елементів ферм і їх дослідження…10 1.3 Особливості забезпечення безаварійної експлуатації зварних ферм за умов циклічних навантажень…14 1.4 Напружено-деформівний стан у вузлах зварних ферм… 16 1.5 Узагальнення результатів відомих робіт та постановка задач для власних досліджень…20 1.6 Висновки за розділом 1…21 Розділ 2 МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МІЦНОСТІ І ДОВГОВІЧНОСТІ ЗВАРНИХ ФЕРМ…23 2.1 Технологічні особливості формування вузлів зварних ферм…23 2.2 Зварювання як визначальний чинник тримкості і довговічносі ферми…24 2.3 Алгоритм проектування зварних ферм за класичними підходами… 26 2.4 Методика визначення розподілу сил у вузлах зварних ферм за класичними підходами…28 2.5 Методика визначення довжини зварних вузлових швів… 34 2.6 Програмні пакети для визначення параметрів зварних швів… 36 2.7 Висновки за розділом 2… 38 Розділ 3 ПАРАМЕТРИ ЗВАРНИХ ШВІВ ЯК ВИЗНАЧАЛЬНИЙ ЧИННИК ДОВГОВІЧНОСТІ ЗВАРНИХ ФЕРМ...39 3.1 Формування напружень в околі зварного шва при виготовленні і експлуатації ферм…39 3.2 Вибір типової зварної ферми для досліджень, схеми її базування і навантажування…42 3.3 Вибір сталі та матеріалів для з’єднання…44 3.4 Проектування ферми методом комп’ютерного моделювання…46 3.5 Виявлення місць локалізації пікових показників НДС і визначення їх значень…47 3.6 Дослідження довговічності запроектованої конструкції при циклічних навантаженнях…49 3.7 Зміна довговічності ферми при зміні параметрів зварних швів….. 55 3.8 Висновок за розділом 3…. 60 Розділ 4 ОХОРОНА ПРАЦІ ТА БЕЗПЕКА В НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЯ…62 4.1 Охорона праці при монтажі крокв’яних ферм …62 4.2 Протидія руйнуванню фермових конструкцій при аварійних ситуаціях…63 4.2.1 Основні причини аварій будівель і споруд…63 4.2.2 Небезпека руйнування несучих конструкцій …64 4.2.3 Поведінка дослідження ферми при перевантаженні… 65 4.2.4 Попередження руйнуванню досліджуваних ферм…66 ЗАГАЛЬНИЙ ВИСНОВОК

Сандуляк К.Л. Проект реконструкції складського приміщення по вул. Гайовій, 54 в Тернополі з дослідженням 15- метрової кроквяної зварної ферми – Тернопільський національний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, 2018 р. Дипломна робота на здобуття освітнього ступеня «магістр» за спеціальністю: 192 – «Будівництво та цивільна інженерія».
Sanduliak С.L. The project of reconstruction of a warehouse building on the street Gajova, 54 in Ternopil with the study a 15-metre welded truss – Ternopil National Technical University named after Ivan Puluj, Ternopil, 2018.Diploma thesis on competition of educational degree "master" for the specialty: 192 – «Construction and civil engineering».
У дипломній роботі прийнято рішення про заміну залізобетонних ферм на металеві зварні ферми, а накриття на стальний профільований настил. Нові ферми мають ті ж геометричні параметри що і попередні, тобто, висота та довжина не змінюється. Змінюється тільки матеріал покрівлі. За допомогою комп’ютерно моделюючого експерименту виявлено поведінку зварної ферми під дією статичних навантажень при зміні номера кутникового профілю елементів ферми. Прийнято оригінальні технологічні рішення для виконання монтажних робіт по заміні дахової конструкції, монтажу металевих кроквяних ферм та металевого профнастилу.
In the diploma work a decision was made to reconstruction of reinforced concrete trusses on the metal welded trusses, and covering on steel profiled decking. New trusses have the same geometric parameters as the previous, that is, the height and the length does not change. The only difference is the roofing material. With the help of experiment computer simulation identified behavior of welded trusses under the action of static loads when changing a corner numbers profile of trusses items. Accepted original technological solutions for installation roof designs, the installation of metal roof trusses, and metal profiled sheeting.

Попель В.О Структурний аналіз зварних трубчастих ферм при пожежі. – Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, м. Тернопіль, 2018 р. Дипломна робота на здобуття освітнього ступеня «магістр» за спеціальністю 192 «Будівництво та цивільна інженерія».
V.O. Popel Resistance of welded tubular trusses in fire. – Ternopil National Technical University named after Ivan Puluj, Ternopil, 2018. Diploma thesis on competition of educational degree «master» for the specialty 192 – «Construction and civil engineering»
У дипломній роботі проаналізовано методичні аспекти дослідження НДС в елементах зварних трубчастих ферм з використанням сучасних обчислювальних засобів і програмних комплексів. Виконано дослідження зварної трубчастої ферми при дії на неї статичних навантажень та при дії високих температур при пожежі. Отримано параметри НДС для об’єктивного структурного аналізу досліджуваних конструкцій, які піддаються впливу високих температур при пожежі. Запропоновано конструкцію ферм, яка дає можливість зменшити напруження у вузлах і за рахунок цього підвищити ресурс ферми за умов статичних навантажень та дії вогню. Виконано розрахунок для різних конструкцій зварних трубчастих ферм. Дослідження виконано з використанням прикладного програмного комплексу ANSYS Workbench 14.5.
This thesis presents results of research of methodical aspects of stress-strain state analysis in welded tubular trusses elements using the most modern computing facilities and software packages.The analysis was conducted on welded tubular truss that was statically loaded and affected by high temperatures which simulated fire conditions. There was obtained a set of parameters of a stress-strain state for the objective structural analysis of studient construction under fire conditions. There was proposed optimal truss configuration that minimizes elements strain and thereby extends lifespan of a statically loated truss in fire conditions. Calculations were made for different elements configurations of welded tubular truss. Computational part of research was made using ANSYS Workbench 14.5 software which implements finite elements method.