ACADEMIC JOURNAL Series: Industrial Machine Building, Civil Engineering http://journals.pntu.edu.ua/znp <p>Викладення результатів досліджень із механізації будівельних робіт, проектування й експлуатації будівельних споруд, удосконалення будівельних конструкцій; розглянуті сучасні проблеми механіки ґрунтів, геотехніки та фундаментобудування.</p> uk-UA jounals_pntu@gmail.com (Pichugin, S. F.) v171@pntu.edu.ua (Pichugin, S. F.) Mon, 10 Dec 2018 00:00:00 +0200 OJS 3.1.0.1 http://blogs.law.harvard.edu/tech/rss 60 Пропозиції щодо вдосконалення норм проектування резервуарів вертикальних циліндричних сталевих для нафти і нафтопродуктів http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1290 <p>Визначено, що проектування резервуарів вертикальних сталевих (РВС) для нафти і нафтопродуктів на території України регламентується ДСТУ Б В.2.6-183:2011, який за своєю суттю замінив ВБН В.2.2-58.2-94. З’ясовано, що цей нормативний документ дає загальні рекомендації щодо вибору конструктивних рішень, навантажень і впливів при проектуванні резервуарів різного об’єму, але не враховує досягнення сучасних досліджень розрахунку напружено-деформованого стану (НДС) системи «основа – фундаменти – резервуар» у складних інженерно-геологічних умовах, особливо при динамічних і сейсмічних впливах, а також при влаштуванні штучних основ. Визначено, що головною специфікою цих розрахунків є той факт, що при проектуванні резервуарів один із основних факторів – це правильне визначення переміщень (осідань) точок по контуру та по центру його днища; такий розрахунок ускладнюється при зведенні резервуарів на неоднорідних, просадочних, заторфованих, насипних і намивних ґрунтах, мулах, підтоплених та сейсмічно небезпечних територіях. Проаналізовано найбільш характерні для території України небезпечні геологічні явища і процеси та складні інженерно-геологічні умови. Розглянуто методику влаштування штучної основи з поліпшеними властивостями за рахунок вертикального армування ґрунтоцементними елементами за бурозмішувальною технологією. Проведено техніко-економічне порівняння запропонованого варіанта зі звичайним пальовим варіантом фундаментів при будівництві резервуару на просадочних ґрунтах і при розрахунковій сейсмічній інтенсивності в 9 балів. Значну увагу приділено ймовірнісному аналізу штучної основи й визначено взаємозв’язок імовірності відмови від процента армування ґрунтової основи.</p> Volodymyr Onyshchenko, Mykola Zotsenko, Yuriy Vynnykov, Maksym Kharchenko, Іryna Lartseva ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1290 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Спільна робота палі-колони з ґрунтом основи при дії вертикального і циклічно прикладеного горизонтального навантажень http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1283 <p>Описано експериментальні дослідження, спрямовані на виявлення загальних закономірностей спільної роботи палі-колони з ґрунтом основи при постійно діючому вертикальному і циклічно прикладеному горизонтальному навантаженнях. Установлено, що при значенні тиску деформації ґрунту можуть бути розділені на дві групи: ті, що відновлюються (пружні), й залишкові. Доведено, що при напрузі, меншій ніж структурна міцність, виникають пружні деформації, при більшій – в основах спостерігаються два види деформації – пружні в межах усієї глибини зони і залишкові, що розвиваються в межах глибини зони деформації, де напруга перевищує структурну міцність ґрунту. <br> Зазначено, що після зняття навантаження пружні деформації зникають, а залишкові залишаються. <br> Нижня межа зони залишкових деформацій знаходиться на глибині, де напруги від навантаження, яке передається палею-колоною нижче її підошви, врівноважуються структурною міцністю ґрунту. Пружні деформації наростають по глибині за лінійним законом, при залишкових деформаціях залежність між деформаціями і напруженнями буде нелінійною. Визначено повне осідання і залишкову складову деформації, величини яких зі збільшенням горизонтального навантаження зростають. Установлено, що величинам пружної складової осідання, горизонтальних переміщень дорівнюють різниці між величинами повної та залишкової складових деформації. Виявлено, що під дією горизонтального навантаження паля-колона повертається в точці нульових переміщень –&nbsp; у результаті ґрунти перед навантаженою гранню колони ущільнюються, наслідком ущільнення є переміщення палі: її поворот у рівні денної поверхні в бік дії сил, а підошви – у зворотному напрямку.</p> Tetіana Barchukova ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1283 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Досвід застосування геосинтетичних матеріалів при влаштуванні дренажних систем http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1285 <p>Відомо, що на сьогоднішній день будівництво об’єктів різних класів відповідальності (наслідків), у тому числі СС-3, відбувається на територіях, на яких можливі прояви небезпечних інженерно-геологічних процесів. Зазначено, що одним із видів таких процесів є підтоплення. При зведенні нових об’єктів на таких ділянках необхідно виконувати спеціальні заходи щодо захисту заглиблених частин будівель та споруд від дії ґрунтових вод та збереження існуючого гідрогеологічного режиму. При цьому слід виконувати вимоги діючих в Україні нормативних документів щодо інженерного захисту територій. Ґрунтуючись на світовому досвіді, розглянуто основні можливості застосування геосинтетичних матеріалів у різних галузях будівництва. Як приклад наведені сучасні матеріали, які можуть замінити традиційні рішення при проектуванні пластового дренажу. Зазначено, що геосинтетичні матеріали використовують у світі більше двадцяти років при будівництві цивільних та промислових доріг, спортивних майданчиків, полігонів твердих побутових відходів, парків, тунелів. Вимоги до таких матеріалів і умови їх використання викладено в <br> Європейських нормах. Наведено характеристики матеріалів та їх складових частин, а також умови їх використання. <br> Розглянуто переваги використання сучасних геосинтетичних матеріалів порівняно з традиційними рішеннями, пов’язаними з проблемами підтоплення територій, будівель і споруд. Виконано аналіз програми, яка використовується для розрахунку дренажних систем на відповідність вимогам, що діють в Україні. Показано, що ці матеріали мають гарну перспективу при будівництві в Україні при відповідному обґрунтуванні з урахуванням діючих у нашій країні нормативних документів.</p> Dmytro Dmytriiev, Serhiy Vasylchuk, Mariya Yaremchuk, Yulia Petrоvanchuk ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1285 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Порівняння результатів розрахунку моделей гнучкої одноанкерної підпірної споруди з експериментальними даними http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1286 <p>На підставі математичної моделі, яка реалізована в програмному комплексі PLASTICA, виконано нелінійний розрахунок шпунтової одноанкерної стінки спільно з оточуючим її ґрунтовим середовищем. Для оцінювання достовірності отриманих результатів їх порівняно з даними експериментальних випробувань Г.Є. Лазебника, розрахунками в PLAXIS 2D та з класичним методом Кулона. В основу математичної моделі закладено теорію пластичної течії зі зміцненням, яка базується на принципі максимуму Мізеса, що дозволяє врахувати процес складного навантаження і реальні властивості матеріалів конструкції та ґрунтів. Випробування здійснено в лабораторному лотку. Як засипку використано річковий кварцовий пісок. Тиск ґрунту на шпунтову підпірну стінку встановлено за допомогою датчиків для вимірювання малих тисків. Для визначення згинальних моментів застосовано індикатори деформацій і тензорезистори, встановлені на шпунтині-вимірнику. За результатами порівняння відзначено, що найбільші відхилення в епюрах пасивного тиску між експериментальними і розрахунковими в PLASTICA даними спостерігаються в нижній частині стінки, приблизно в два рази. Подібна різниця в епюрах активного тиску в області кріплення анкера склала 20%, в епюрах моментів – 23,5% в середній частині стінки. Показано, що результати розрахунку в програмному комплексі PLAXIS вийшли дещо завищеними порівняно з експериментальними даними. Доведено, що найбільші відмінності спостерігаються при порівнянні з результатами, отриманими за класичною теорією Кулона, особливо в епюрі пасивного тиску піску на стіну. У цілому, можна вважати, що результати розрахунку в програмному комплексі PLASTICA з використанням пропонованої нелінійної моделі показали задовільний збіг порівняно з експериментальними даними. Це дозволило зробити висновок про можливість використання запропонованої моделі в практиці проектування розглянутих споруд.</p> Anёdriy Grishin, Olaksandr Siplivets ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1286 Tue, 08 Jan 2019 17:21:18 +0200 Динамічні розрахунки причальних споруд естакадного типу http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1289 <p>Розглянуто питання проектування й експлуатації морських гідротехнічних споруд з урахуванням впливу різних надбудов і перевантажувального обладнання у сейсмічно небезпечних районах України. Сейсмічні впливи можуть задаватися як&nbsp; лінійно-спектральним методом, так і прямим динамічним методом, за розрахунковими акселерограмами землетрусу, які являють собою трикомпонентну функцію прискорення коливань у часі. Необхідність обліку спільної роботи комплексу «основа – споруда», обліку різних навантажень та впливів призводить до ускладнення розрахункового обґрунтування споруд. Аналіз сейсмостійкості гідротехнічних споруд, зведених у сейсмічних районах України, показав, що фактичні сейсмічні навантаження на споруди значно перевищують розрахункові навантаження, які були визначені нормативними документами до 2006 року. Наведено аналіз можливих видів руйнувань причальних споруд естакадного типу під час землетрусу, для аналізу використовувалися вітчизняні та іноземні літературні джерела. На основі аналізу визначено основні види руйнувань як окремих елементів, так і всієї конструкції, побудовано блок-схему та матрицю для визначення ймовірності безвідмовної роботи конструкції як для нормативних значень забезпечення надійності окремого елемента за окремими видами руйнувань, так і розрахункових. З’ясовано, що проектування гідротехнічних споруд повинно здійснюватися з урахуванням перевантажувальних комплексів за належного наукового супроводу. Наведенно можливі розрахункові схеми причалів естакадного типу, а саме: одномасову систему, двовимірні системи та загальний випадок просторової системи.</p> Konstantin Iegupov, Gennady Meltsov, Vyacheslav Iegupov, Denys Bezushko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1289 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Безпека і розвиток морських транспортно-технологічних систем http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1291 <p>У статті розглянуті питання проектування і експлуатації морських гідротехнічних споруд з урахуванням впливу різних надбудов і перевантажувального обладнання. Аналіз сейсмостійкості гідротехнічних споруд зведених в сейсмічних районах України показав, що фактичні сейсмічні навантаження на споруди значно перевищують розрахункові навантаження, які були визначені нормативними документами до 2006року. Проектування гідротехнічних споруд повинно здійснюватися з урахуванням знаходяться на причалі перевантажувальних комплексів, при належному науковому супроводі. Світовий досвід дозволяє визначити розвиток портів як одну з найважливіших складових розвитку економіки держави. В епоху глобалізації, трансформації вантажних потоків, зміни їх структури особливо важливим стає питання про планування розвитку портів, що припускає збалансований розвиток портових потужностей, а саме: розвиток морської зони, портової зони, сухопутної зони. Так, за статистичними даними, загальна тенденція зростання перевалки вантажів у всіх портах Чорноморського регіону до 2016 року, для портів України в 2016 році показала різке скорочення перевалки транзитних вантажів з Росії і Білорусі - нафти і нафтопродуктів, вугілля, руд, металів при нарощуванні переробки імпортно -експортних вантажів - контейнерів і зерна. Інфраструктура морських портів являє собою складний симбіоз будинків, будівель, споруд, механізмів, конструкцій, розташованих на території і (або) акваторії морського порту і забезпечують роботу транспортної інфраструктури країни в цілому. Сам по собі морський порт залежний елемент транспортної інфраструктури. Вирішення питання стратегічного планування комплексного розвитку складної інфраструктури можливо тільки на підставі аналізу та прогнозу довгострокового розвитку вантажної бази. В українських портах працює більше 500 портальних кранів, середній вік яких становить понад 37 років, деякі портальні крани працюють по 50 років. Зазначений вік перевищує європейські стандарти практично в два рази. Виробничі потужності портів представлені в основному парком портальних кранів імпортованих за програмою Мінморфлот СРСР, балансова вартість яких через багатократні індексації значно перевищує ринкову</p> Konstantin Iegupov, Sergey Rudenko, Oleksiy Nemchuk ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1291 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Грунтоцемент як конструктивний матеріал корпусу анаеробного біореактора http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1292 <p>Подано нову, енергоефективну й компактну конструкцію анаеробного біореактора каскадного типу, що поєднує в собі ефекти: максимальної площі поверхні для виходу газу;&nbsp; забезпечення умов для механічного перемішування <br> (раціональна форма камер бродіння без глухих кутів); мінімальних енергозатрат на підігрів (мінімальна довжина зовнішнього периметра); можливості централізованого виведення осаду з усіх камер бродіння. Схарактеризовано взаємозв’язок закономірностей щодо прийняття співвідношень діаметра і глибини закладання в ґрунт майбутньої споруди. З’ясовано, що взаємозв’язок між цими параметрами обумовлюється технологічними особливостями виходу біогазу, умовами його перемішування, кліматичними параметрами – промерзання ґрунту (мінімізації витрат на підтримання необхідної температури для анаеробного процесу), технологічними й економічними параметрами влаштування корпуса біореактора буровим верстатом, геологічними та гідрогеологічними параметрами будівельного майданчика й ін. Розроблено і представлено структурно-логічну схему проектування біореактора з ґрунтоцементу для конкретних потужностей свинокомплексу, геотехнічних та кліматичних умов. З метою поліпшення гідратаційних процесів, зниження усадки ґрунтоцементу, зменшення тріщиноутворення та підвищення морозостійкості запропоновано модифікувати ґрунтоцемент ферментним препаратом «Дорзин». Також наведено технологічні особливості зведення об’єкта за бурозмішувальною технологією</p> Serhii Karpushyn ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1292 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Особливості проектування фундаментів висотної будівлі з розвиненою стилобатною частиною з використанням даних випробувань паль http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1293 <p>Подано результати дослідження двох конструктивних рішень пальового фундаменту для висотної будівлі, в якої стилобат та висотна частина не розділені деформаційним швом. З’ясовано, що основна відмінність конструктивних рішень полягає у використанні різних довжин паль: перший варіант – усі палі однакової довжини (реалізований у натурі); другий варіант (перспективний) – використання різної довжини паль і їх обпирання на різні інженерно-геологічні елементи: під висотну частину – довші палі з обпиранням на міцніший ІГЕ, стилобатна частина – коротші палі з обпиранням на слабший ІГЕ. При розрахунку прийнятих варіантів ураховано результати випробування паль та дані геодезичних спостережень для верифікації використаних розрахункових методів. Результати розрахунку показали, що більш економічним та раціональним з точки зору роботи конструкцій виявився другий варіант. У середньому матеріалоємкість фундаментів та технологічних процесів зменшилася на 10%, а величина осадок і їх нерівномірність у 2,5 раза&nbsp; порівняно з першим варіантом фундаментів. Крім того, підтверджено можливість використання розробленої методики з визначення осадок будівлі з використанням даних випробувань паль. Розходження виміряних осадок будівлі та прогнозних розрахункових у середньому складало не більше 10%, що є цілком прийнятним для прогнозування осадок будівель на стадії проектування.</p> Ruslan Kovalskyy ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1293 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Струминне та струминно-змішувальне закреплення ґрунтів http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1294 <p>Приведено аналіз технологій виготовлення ґрунтоцементних елементів за струминною, струмино-змішувальною та змішувальною технологіями з витратою різної кількісті цементу на їх виготовлення, визначено їх можливості використання. Встановлено, що проектування основ і фундаментів підсилених ґрунтоцементними елементами на слабких и просадочних ґрунтах&nbsp; потребує наукового підходу. Основною відмінністю відомих технологій виготовлення ґрунтоцементу є спосіб змішування ґрунту з закріплює розчином і тиск подачі розчину. Спосіб струменевої цементації грунтів, що заснований на здатності високонапірного струменю руйнувати закріплювальним розчином ґрунти досить великий міцності, утворюючи при цьому пульпу, що складається з ґрунту геологічного розрізу і закріплювального розчину, який подається з сопла малого діаметру під тиском 45-60 МПа. Роботу з руйнування ґрунту і його перемішування виконує високонапірний струмінь. Дуже близькі за способом виготовлення ґрунтоцементу бурозмішувальна і струменева-змішувальна технології. Бурозмішувальна технологія передбачає руйнування ґрунту бурозмішувальним долотом і змішування зруйнованого ґрунту з закріплювальним&nbsp; розчином механічним способом, який є в'язким композитом. При струменево-змішувальній технології додатково до механічного перемішування, виконується гідравлічне перемішування вже зруйнованого механічно ґрунту струменем закріплювального розчину під тиском в 0,2-0,4 МПа. Змішувальна і струмино -змішувальна технології більш економічні за витратою матеріалів і не вимагають утилізації пульпи; потрібні дослідження матеріалу (ґрунтоцементу), одержуваного при струменевому закріпленні ґрунтів для визначення зміни його характеристик в часі і при впливі різних факторів</p> Volodymyr Krysan, Vitaliy Krysan ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1294 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Математичне моделювання напружено-деформованого стану ґрунтових масивів при зниженні рівня ґрунтових вод http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1295 <p>Досліджено вплив зміни гідрогеологічних умов та дії техногенних факторів на деформації водонасичених ґрунтових масивів і основ. Наведено результати експериментальних досліджень впливу концентрації сольових розчинів на фільтраційні та деформаційні властивості ґрунту. Отримано емпіричні залежності у вигляді поліномів коефіцієнта фільтрації, модуля деформації й коефіцієнтів Ламе від концентрації сольових розчинів, які дозволили вдосконалити математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту з урахуванням нелінійних фільтраційних і деформаційних процесів, що відбуваються у ґрунтових масивах за наявності та фільтрації сольових розчинів. Отримано аналітичні розв’язки з визначення вертикальних зміщень у будь-якій точці одно-і багатошарових ґрунтових масивів при дії фільтраційного потоку води, наявності та фільтрації сольових розчинів з урахуванням змінних фільтраційних і деформаційних характеристик ґрунту. Розроблено й удосконалено математичні моделі фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту з прогнозування деформацій водонасичених ґрунтових масивів і основ при дії внутрішніх об’ємних сил (гідродинамічних сил фільтраційного потоку, зміни власної ваги ґрунту). Отримано чисельні розв’язки відповідних крайових задач фільтрації та напружено-деформованого стану ґрунту для плоских областей зі змінною в часі криволінійною межею. Наведено результати числового моделювання вертикальних зміщень ґрунтових водонасичених масивів і основ у процесі їх осушення, наявності водозабірних свердловин та водонапірних споруд.</p> Mykola Kuzlo ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1295 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Комплексне закріплення виробок у вапняку-черепашнику http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1296 <p>Описано характерні властивості вапняку-черепашнику, який використовують як основу фундаментів. На прикладі проектування багатоповерхового житлового будинку в м.&nbsp;Одесі запропоновано комплексне розв’язання задачі тампонування виробок (катакомб) у масиві вапняку-черепашнику для подальшого влаштування плитно-пальового фундаменту; воно включає в себе проведення робіт з інженерно-геологічних вишукувань, геотехнічного проектування, вибору розчинів і їх складів, а також виконання робіт з постійним моніторингом умов тампонування. Виробки розташовано на глибині близько 30 м від денної поверхні, вони складають понад 26% площі забудови будинку. Викладено, що для надійного тампонування виробок на першому етапі використовувалися два типи цементно-піщаних розчинів: перший – з додаванням суперпластифікаторів, що забезпечують високу рухливість розчину, низьку його водовіддачу та безусадочність після твердіння; другий – з високим ступенем розтікання. На першому етапі розчин подавався у свердловину як наливом, так і насосом, що дозволяв створювати тиск до 2 МПа; на другому етапі виконувалося ін’єктування розчину в зону виробок з використанням манжетних колон. Для ін’єкції використовувався цементний розчин з добавками-пластифікаторами, а на окремих ділянках – ґрунтоцемент. Наведено результати лабораторних досліджень для вибору складу ґрунтоцементу. При цьому встановлено, що раціонально приймати витрату суглинку як відходу виробництва і найдешевшого матеріалу в кількості 1м<sup>3</sup> за насипною густиною на 1м<sup>3</sup> ґрунтоцементу. Витрати цементу призначено у діапазоні 100 – 200 кг/м<sup>3 </sup>розчину з урахуванням необхідності отримання марок розчину М25.</p> Vasiliy Mitinskiy, Valentyn Chepelev, Yuriy Vynnykov, Іryna Lartseva, Aleksej Aniskin ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1296 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Досвід використання вапняків одеського регіону як основи фундаментів http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1297 <p>Установлено, що при будівництві висотних будівель в Одесі часто використовують фундаменти з буронабивних паль, які занурюють у вапняк-черепашник та не прорізають усієї його товщі. Заглиблення паль у менш міцні меотичні глини не доцільно, оскільки навантаження від будівлі палями передається на весь масив вапняку. Визначено, що при розрахунку таких фундаментів виникають труднощі, оскільки вапняк-черепашник Одеського регіону не є скельною породою, а в нормативних документах відсутні дані для визначення несучої здатності буронабивних паль у вапняку як паль тертя. Екс**периментально доведено, що за результатами статичних випробувань буронабивних паль у вапняку-черепашнику їх несуча здатність значно вище значень аналітичних розрахунків за існуючими нормативними документами у вигляді паль-стійок, оскільки середнє значення межі міцності при одновісному стисненні вапняку малої міцності зазвичай становить R<sub>c</sub> = 0,5... 1,0 МПа. Виявлено, що завданнями цих досліджень є визначення несучої здатності буронабивних паль у вапняку-черепашнику шляхом проведення статичних випробувань натурних зразків, а також порівняння отриманих результатів з аналітичними рішеннями різними способами для обґрунтування проектних рішень. Для розв’язання поставлених завдань застосовано експериментальні та розрахункові методи, як стандартні, так розроблені за участю авторів.&nbsp; З’ясовано, що комплексні дослідження дозволили визначити несучу здатність і допустиме навантаження на буронабивні палі шляхом проведення статичних випробувань та аналітичного розрахунку за нормативними документами й запропонованою методикою. Установлено, що результати розрахунку запропонованим методом дають хорошу збіжність з результатами статичних випробувань.</p> Vasiliy Mitinskiy, Oleksandr Novskiy, Vasiliy Novskiy ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1297 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Особливості деформування житлових будинків при зіткненні зблокованих блок-секцій від нерівномірних осідань на просадочних ґрунтах http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1298 <p>З’ясовано, що досвід експлуатації житлових будинків на деформованих основах свідчить про актуальність таких <br> результатів для їх урахування при експлуатації житлових будинків у складних інженерно-геологічних умовах. <br> Наведено результати інструментальних обстежень фактичного напружено-деформованого стану конструкцій блок-секцій житлових будинків за умов їх зіткнення на просідаючих ґрунтах зі значними величинами просідань. <br> При цьому відзначено, що на стадіях розроблення типових серій будинків і проектування конкретних будинків не враховувалося можливе зіткнення блок-секцій. Зрозуміло, що зусилля зіткнення блок-секцій є неврахованим впливом на конструкції будинку має ряд особливостей роботи конструкцій будинку в зоні зіткнення, одна з яких – навантаження ділянок стін зусиллями зіткнення із площини стіни. Узагальнено досвід експлуатації та результати інструментальних обстежень і досліджень фактичного напружено-деформованого стану блок-секцій дев’ятиповерхових житлових будинків за умов їх зіткнення на територіях з просадочними ґрунтами товщиною 25 – 35 м у м. Запоріжжя й величинами осідань і просідань 100 см та більше. Показано, що залежно від процесу розвитку нерівномірних осідань у часі величини векторів відхилення стабілізуються у часі паралельно зі стабілізацією осідань і деформуванням конструкцій блок-секції на ділянці їх зіткнення. Установлено, що стабілізація процесів зростання нерівномірних осідань відхилення блок-секцій від вертикалі й зусиль зіткнення досягається при рівновазі між величинами осідань, зусиллями зіткнення блок-секцій та опором ділянок стін.</p> Ivan Moskalina, Yuriy Laschenko, Andriy Klimenko, Viktor Moskalina ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1298 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Економічна ефективність упровадження віброармованих ґрунтоце-ментних паль http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1299 <p>Доведено, що підвищення несучої здатності ґрунтоцементних паль завдяки збільшенню міцності матеріалу паль та підсиленню їх арматурними каркасами дозволяє значно збільшити несучу здатність ґрунтоцементних паль та зменшити їх кількість, що також позитивно впливає на зменшення ресурсомісткості зведення фундаментів будівель. <br> Викладено результати проведеного економічного порівняння використання підсилення ґрунтоцементних паль віброармуванням – віброармованих ґрунтоцементних паль. В основу порівняння прийнято дані результатів натурних випробувань несучої здатності паль, що були проведені на будівельних майданчиках. Виконано економічне порівняння ефективності впровадження непідсилених та віброармованих ґрунтоцементних паль при розрахунковій несучій здатності паль по ґрунту більшій, ніж розрахункова несуча здатність по матеріалу палі, а також економічне порівняння ефективності впровадження віброармованих ґрунтоцементних паль та буронабивних паль. При цьому розрахункова несуча здатності по матеріалу для віброармованих ґрунтоцементних паль була незначно більша, ніж по ґрунту, а для буронабивних паль розрахункова несуча здатність по матеріалу в рази більша, ніж по ґрунту. Проаналізовано отримані результати та визначено економічний ефект використання віброармованих ґрунтоцементних паль. Виділена оптимальна сфера застосування, в якій ґрунтоцементні палі є ефективним та економічно вигіднішим видом пальового фундаменту. Результати порівняння впроваджені в будівництво.</p> Oleksandr Novytskyi, Tetіana Nesterenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1299 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Нова конструкція бурової конусоподібної палі для влаштування в структурно-нестійких ґрунтах http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1301 <p>Будівництво в структурно-нестійких (насипних і т.п.) ґрунтах з потужною просідаючою товщею&nbsp; в умовах сучасного світу стає дедалі актуальним, тому в більшості випадків найбільш економічно ефективним та проектно обґрунтованим рішенням є будівництво на пальових фундаментах. Сучасне будівництво з деяких часів усе частіше при виробництві пальових робіт звертає свою увагу на безударні технології їх виконання. Це підвищує популярність бурових паль. Як відомо, при визначенні несучої здатності бурових паль у структурно-нестійких (насипних і т.п.) ґрунтах у випадках, коли умовна деформація ґрунту навколопальового масиву може перевищувати швидкість осідання пальового фундаменту, слід ураховувати довантажувальні (негативні) сили тертя. Установлено, що зміна кута нахилу грані стовбура палі (конусоподібна форма стовбура) дозволяє забезпечити зниження або відсутність можливого впливу довантажувальних (негативних) сил тертя по бічній поверхі паль у структурно-нестійких (насипних і т.п.) ґрунтах, що, як наслідок, підвищує несучу здатність паль на вдавлюючі навантаження. Запропоновано нові варіанти конструкцій бурових паль з конусоподібною формою стовбура. Для підтвердження ефективності зниження або відсутності можливого впливу довантажувальних (негативних) сил тертя по бічній поверхні палі в структурно-нестійких (насипних&nbsp; і т.п.) ґрунтах за рахунок зміни кута нахилу грані було проведено&nbsp; лабораторні експериментальні дослідження на моделях конусоподібних паль, наведено підтверджуючі результати та детальний опис лабораторних експериментальних досліджень. З’ясовано залежність зміни конусоподібності паль і зменшення площі їх поверхонь, показано вплив зміни кута нахилу грані на дію довантажувальних сил тертя по бічний поверхні експериментальних паль</p> Oleksandr Samorodov, Artem Ubyivovk, Anna Kupreichyk, Victoria Naydenova ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1301 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Аналіз конструктивних рішень умовно стрічкових (протяжних) фундаментів http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1300 <p>Проаналізовано існуючі конструкції умовно стрічкових (протяжних) фундаментів, які за рахунок своєї форми (конфігурації) контакту з основою дозволяють більш раціонально проектувати фундаменти протяжних конструкцій будівель і споруд. Показано переваги та недоліки різних типів протяжних фундаментів, а також наведені деякі методи й методики розрахунку таких фундаментів при взаємодії з грунтовими основами. Встановлено, що розробка нових конструктивних рішень умовно стрічкових фундаментів та удосконалення методик їх розрахунку враховує тільки вертикальні навантаження на фундаменти. Однак, існує клас споруд, типа масивних підпірних стін, що сприймають значні моментні навантаження по підошві, які потребують розробки ефективної конструкції фундаментної частини із забезпеченням розрахункового опору грунту основи. Запропоновано запатентовану комбіновану конструкцію стрічкового фундамент з поздовжнім вирізом по підошві, що складається з фундаментної частини шириною (2b+a) та вирізу шириною а і висотою Δ, що заповнюється низькомодульним матеріалом, наприклад, пінопластом. З одного боку, така конструкція фундаменту ефективно сприймає ексцентричні навантаження у порівнянні з суцільною формою підошвою з дотриманням нормативних вимог за крайовими тисками на основу. З другого боку, конструкція дозволяє&nbsp; збільшити розрахунковий опір грунту основи фундаменту з вирізом за рахунок заповнення порожнини вирізу низькомодульним матеріалом, за рахунок чого відбувається «сприятливий» перерозподіл напружень в основі фундаменту з вирізом у порівнянні із суцільним фундаментом при прийнятті будь-якого критерію розвитку зон граничної рівноваги під фундаментом. Тому, розрахунковий опір грунту запропонованого стрічкового фундаменту може бути до 2-х разів більше у порівнянні із суцільним фундаментом шириною 2b.</p> Oleksandr Samorodov, Iryna Khrapatova, Oleg Krotov, Sergii Tabachnikov ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1300 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Вплив будівництва житлового комплексу по вул. А. Барбюса в Києві на стан каналізаційного колектора та підземного водогону http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1302 <p>Наведено особливості проектування житлового комплексу, розташованого по вул. А. Барбюса в м. Києві. Зазначено, що особливістю проектування житлового комплексу є те, що в ґрунтовій основі комплексу, котрий проектується, на глибині 39,0...42,0 м (від поверхні землі) проходить головний міський каналізаційний колектор, а на глибині 55,5 м – напірний водогін Деснянського водопроводу. При проектуванні житлового комплексу було передбачено конструктивні заходи у вигляді відсічних стінок зі зменшення впливу нового будівництва на каналізаційний колектор та напірний водогін. Необхідно було враховувати можливий вплив нового будівництва житлового комплексу на каналізаційний колектор і водогін з урахуванням ужитих конструктивних заходів та за необхідності надати рекомендації щодо зменшення негативного впливу. Для оцінювання цього впливу було розроблено розрахункову модель системи «будівля – фундамент – ґрунтова основа», в якій оцінювалася зміна напружено-деформованого стану ( далі – НДС) у ґрунті навколо колектора і водогону, а також у несучих конструкціях колектора й водогону, та відповідні деформації й зусилля, що створюють НДС і виникають у конструктивних елементах колектора, водогону та в ґрунті. Зроблено висновки щодо зміни технічного стану каналізаційного колектора та водогону після будівництва житлового комплексу та його подальшої експлуатації і наведено рекомендації щодо виключення можливого виникнення аварійної ситуації на колекторі та/або водогоні й необхідності оцінювання впливу будівництва житлового комплексу на існуючу оточуючу забудову.</p> Valerii Shuminskiy, Serhiy Stepanchuk, Yaroslav Dombrovskyi, Svitlana Kostetzkay, Yegor Kostochka ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1302 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Проектування будівель і споруд на зсувних та зсувонебезпечних ділянках схилів http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1303 <p>Основними документами комплексу нормативної бази стосовно проектування будівель та споруд на зсувних і зсувонебезпечних ділянках є ДБН В.1.1-46:2017 «Інженерний захист територій, будівель і споруд від зсувів та обвалів. Основні положення» та ДСТУ-Н Б В.1.1-37:2016 «Настанова щодо інженерного захисту територій, будівель і споруд від зсувів та обвалів». Для розвитку положень цього комплексу нормативної бази розроблено низку нормативних актів і стандартів, які дозволяють забезпечити проектування будівель і споруд на зсувних та зсувонебезпечних ділянках з урахуванням складних інженерно-геологічних і гідрогеологічних умов ділянки будівництва. У комплексі нормативної бази наведено основні принципи та вимоги щодо проектування, будівництва й реконструкції будівель і споруд на зсувних та зсувонебезпечних ділянках усіх видів і класів наслідків (відповідальності), екологічні вимоги при їх проектуванні й оцінювання існуючих інженерно-екологічних умов та прогнозу їх можливої зміни на території (ділянці будівництва). Цей комплекс нормативних документів слід застосовувати при проектуванні будівель та споруд на зсувних і зсувонебезпечних ділянках. Вибір типу фундаментів будівель та споруд і заходів закріплення схилів повинен базуватися на техніко-економічному порівнянні варіантів, на інженерних розрахунках, а також вимоги щодо охорони навколишнього природного середовища, забезпечувати стійкість територій, надійне й безперебійне функціонування впродовж розрахункового терміну служби об’єктів, які проектуються. При подальшому вдосконаленні проектування будівель та споруд за комплексом нормативних документів та стандартів можливе їх розширення із залученням існуючих та нових ДБН і ДСТУ.</p> Yuriy Slyusarenko, Volodymyr Tytarenko, Valerii Shuminskiy, Yuriy Vynnykov ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1303 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Особливості обстеження гідротехнічних споруд на прикладі трика-мерного судноплавного шлюзу в м. Запоріжжя http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1304 <p>Розглянуто питання обстеження з визначенням технічного стану будівельних конструкцій гідротехнічних споруд. Указано основні причини виконання обстеження будівель та споруд. Наведено деякі приклади будівельних об’єктів, на яких виникли аварійні ситуації за останні декілька років. Розглянуто питання щодо нормативної документації з питання обстеження гідротехнічних споруд, виявлено відсутність діючих нормативів з обстеження споруд такого типу. Розглянуто питання обстеження гідротехнічних споруд на прикладі трикамерного судноплавного шлюзу в м. Запоріжжя. Проаналізовано життєвий цикл гідротехнічної споруди (зведення, експлуатація, відбудова, реконструкція). Наведено результати натурних дослідженнь міцності матеріалів конструкцій. Для визначення міцності бетонних конструкцій об’єкта обстеження було відібрано зразки бетону (зі стіни 1-ї камери шлюзу, днища 2-ї камери шлюзу, стіни 3-ї голови шлюзу). Виконано випробування зразків, за яким було встановлено міцність відібраних зразків на стиск. Визначено складні місця з діагностування технічного стану гідротехнічних споруд. Доведено, що якісною характеристикою технічного стану споруди є його деформований стан для оцінювання стану трикамерного шлюзу. Розглянуто питання деформованого стану за даними спостережень минулих років, наведено графіки деформацій та коливання рівня ґрунтових вод. Запропоновано рекомендації з подальшої експлуатації, ремонту та завершення реконструкції трикамерного судноплавного шлюзу в м. Запоріжжя.</p> Ivan Syvko, Rudolf Syvko, Anatoliy Selimov, Volodymyr Tytarenko, Liudmyla Zharko, Oleg Fesenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1304 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Експериментальні дослідження підпірних стін зі структурною поверхнею http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1305 <p>Рассмотрено проектирование в условиях дефицита городских территорий, которое требует от инженера комплексного подхода для решения задач надежной эксплуатации зданий и сооружений и сохранения окружающей среды. Установлено, что подпорные стены – один из наиболее широко распространенных видов инженерных сооружений, которые нашли применение в строительстве. Изучено многочисленные исследования поведения различных грунтов при замачивании, при этом зафиксировано, что их несущая способность и податливость (жесткость) находятся в тесной зависимости от степени их влажности. Отмечено, что повышение влажности сопровождается снижением жесткостных характеристик основания, что может вызвать неравномерное оседание. С целью определения оптимальных конструктивных параметров предложенной конструкции подпорной стены со структурной поверхностью проведено экспериментальные исследования. Для получения информации о смещениях и осадках модельных конструкций и основания использованы индикаторы часового типа ИЧ-10, прогибомеры 6-ПАО. Определено, что при одинаковом грунтовом основании (геометрия слоев и физико-механические характеристики), нагрузке и граничных условиях очевидным для подпорной стенки со структурной поверхностью есть включение в работу всего массива грунта и равномерное перераспределение напряжений на контакте по лицевой и фундаментной плитам. Равномерность общих деформаций конструкций и грунтового основания, в свою очередь обеспечивает большую устойчивость подпорной стены со структурной поверхностью, а также повышает несущую способность основания за счет возникновения «арочного» эффекта (образование разгрузочных сводов и упругих ядер).</p> Radomir Timchenko, Dmytro Krishko, Volodymyr Savenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1305 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Математичне моделювання взаємодії складчастого фундаменту з основою при варіюванні жорсткості конструкції http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1306 <p>В статті наведено досвід використання програмних комплексів на основі методу кінцевих елементів при розрахунках фундаментів-оболонок. Зазначено, що активне використання методу кінцевих елементів пов'язане поєднанням трьох факторів: особливостями самого методу, наявністю сучасної обчислювальної техніки, розробкою математичних мо-делей досліджуваних явищ, що адекватні до реальних процесів із високим ступенем точності. Наведено приклади найрозповсюдженіших програм для вирішення геотехнічних задач, при цьому зазначено, що вони відрізняються способами завдання моделі ґрунтової основи, та мають свої певні інструменти для зміни та коригування вихідних параметрів та аналізу. Розглянуто особливості математичного моделювання взаємодії фундаментів та ґрунтової ос-нови. Встановлено, що при моделюванні особливу увагу слід звертати на призначення початкових параметрів системи, на вибір типу кінцевих елементів і оптимальної моделі ґрунтової основи. Було виконано моделювання взаємодії складчастого фундаменту з основою в умовах плоскої задачі за допомогою програмного комплексу LiraSapr-2013. Проаналізовано характер роботи фундаменту при різних умовах взаємодії з основою та при різних параметрах жорс-ткості фундаментної конструкції. Було встановлено залежність між жорсткістю фундаментної конструкції та вини-каючими еквівалентними напруженнями в ґрунтовій основі при різних умовах взаємодії. Встановлено, що саме у ви-падку із використанням гнучкої складки, яка працює як оболонка, і, залучаючи до роботи більше об’єму ґрунту у по-рожнину, досягається ефект перерозподілу напружень по всій ґрунтовій товщі. Зроблено висновок, що отримані ре-зультати слугують орієнтиром для послідуючих розрахунків та моделювання взаємодії фундаменту та основи при об’ємному напруженому стані.</p> Radomir Timchenko, Dmytro Krishko, Iryna Khoruzhenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1306 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Опір зрушенню мула вздовж поверхонь трубчастих паль http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1307 <p>Наведено результати випробувань паль у морських мулких ґрунтах, що підстилаються суглинками і глинами, на причалу порту в Одеській області. Палі завдовжки 28 і 34 м виконано з металевих труб діаметром 1400 мм з товщиною стінок 16 мм. Від поверхні морської води до крівлі мулу – 15,0 м, товща мулу – 13,2 м. Нижній торець двох трубчастих опор (паль) розташовувався вище за підошву мулу, що дозволило довести випробовувані палі до «зриву» та визначити його опір по зовнішній і внутрішній поверхнях. За результатами випробувань палі нарощено на 6 м, що дозволило використати як несучий шар розташовані нижче ґрунти. Випробування паль здійснено за стандартною методикою, для реперної системи було занурено додатково дві трубчасті опори діаметром по 1400 мм біля випробовуваних. Згідно з розрахунками середнє значення граничного опору зрушенню для двох паль, які розташовані в морських мулких ґрунтах, склало 17,3 кН/м<sup>2</sup> (17,3 кПа) і 15,4 кН/м<sup>2</sup> (15,4 кПа). Для порівняння дослідження опору обводнених лесовидних супісків показали, що їх величина трохи вища за морський мул і складає 20 кПа. <br> Для визначення опору ґрунтів&nbsp; основи по поверхні паль застосовано методику циклічно-зростаючого навантаження. Граничне навантаження, урівноважене опором зрушенню&nbsp; паль, заглиблених у мул, із зовнішнього і внутрішнього боків склали 1980 та 1760 кН. З’ясовано, що після нарощування палі несуча здатність&nbsp; збільшилася за рахунок опору нижче торцевої частини. При&nbsp; повному навантаженні Р=3000 кН осідання палі&nbsp; склало 5,45 мм. Установлено, що граничний опір ґрунтів зрушенню по поверхні стінок опори P<sub>f&nbsp; </sub>= 1909 кН, а опір ґрунту під торцем стінок палі <br> Р<sub>R</sub> = 1091 кН. Виявлено, що в процесі проходки трубчастої палі її стінками «прорізається» шар мулистого ґрунту.</p> Iurii Tugaenko, Anatoliy Tkalich, Ihor Shekhovtsov, Svetlana Petrash ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1307 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Армування основи фундаментів будівлі горизонтальними елементами підвищеної жорсткості http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1308 <p>Підтверджено, що за час експлуатації будівлі, зведені на просадочних ґрунтах, отримують нерівномірні деформації, причиною яких, як правило, є замокання з мереж водогінних комунікацій ґрунтів основи.&nbsp; Описано ефективний спосіб зменшення потенційних нерівномірних деформацій двоповерхового адміністративного будинку. З’ясовано, що цей спосіб передбачає поліпшення будівельних властивостей слабких ґрунтів, котрі залягають в основі будівлі, шляхом їх армування горизонтальними елементами підвищеної жорсткості, що виконуються за бурозмішувальною технологією. Ґрунтоцементні елементи (ГЦЕ) створюються в масиві безпосередньо під підошвою фундаментів й утворюються в результаті руйнування природної структури ґрунту з одночасним його перемішуванням і нагнітанням під тиском цементного розчину. Доведено, що після твердіння суміш перетворюється в армуючий елемент високої міцності та жорсткості, яка регулюється за рахунок процентного співвідношення «цемент – ґрунт».&nbsp; Установлено, що виготовлення ГЦЕ має ряд переваг: використання як матеріалу для їх виготовлення місцевого ґрунту; додавання в ґрунт лише води й в’яжучого без додаткового заповнювача; улаштування елементів на місці; уникнення виймання ґрунту з масиву; виключення динамічного впливу на навколишні споруди; можливість створення як вертикальних, так і похилих та горизонтальних елементів; можливість створення елементів різної довжини та діаметра, а також з різним кроком і схемою розміщення; досить низька собівартість робіт; екологічна безпека цього матеріалу. Установлено, що завдяки включенню в основу армуючих елементів відбувається поліпшення параметрів міцності та деформаційних властивостей ґрунту, підвищується опір основи до динамічних і статичних впливів.</p> Mykola Zotsenko, Yuriy Vynnykov, Yevheniy Shokarev, Аndriy Shokarev ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1308 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Дослідження вмісту мікроелементів у пластових водах http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1309 <p>The content of trace elements of iodine, bromine in the stratal waters of Chyzhivsk and Bilsk field has been analyzed. <br> Deposits with high content of iodine and bromine ions are studied.&nbsp; The connection has been detected between the high content of iodine in underground water&nbsp; and their mineralization depending on the respected thermobaric conditions. <br> It has been established that stratal waters of Chyzhivsk and Bilsk fields can be attributed to iodine-bromine. The analyzes has revealed that waters of the Chyzhivsk and&nbsp; Bilsk fields can be used for industrial removal of iodine and bromine. <br> Having analyzed the data on the field, it has been determined that ground waters of the disclosed Chyzhivsk and Bilsk field complex cannot be used for amelioration purposes because of their high mineral content.</p> Olena Mykhailovska ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1309 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Визначення працездатності бетононасоса у складі технологічного комплекту малогабаритного обладнання для проведення торкрет-робіт мокрим способом http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1310 <p>Запропоновано ряд технологічних комплектів малогабаритного обладнання для виконання торкрет-робіт мокрим способом, один з них наведено в цій статті. Показано технологічний комплект малогабаритного обладнання з універсальним безпоршневим шланговим бетононасосом, який використовується як базова машина такого комплекту. <br> Запропоновано залежності для визначення основних параметрів роботи універсального шлангового бетононасоса: продуктивності, витрат потужності на транспортування бетонної суміші, тиску всмоктування суміші з бункера та тиску її нагнітання до торкрет-сопла. Перевірено роботу шлангового бетононасоса в складі технологічного комплекту при виконанні торкрет-робіт мокрим способом. Забетоновану способом мокрого торкретування стендову поверхню з використанням складу бетонної суміші перевірено при виконанні торкрет-робіт на будівельному майданчику. <br> Одержане торкрет-бетонне покриття після 28 діб твердіння в природних умовах було випробувано на міцність на стиск. За результатами проведених досліджень підтверджено стабільність умов роботи технологічного комплекту, що пропонується. Установлено, що новий універсальний безпоршневий шланговий бетононасос придатний для використання його у складі технологічного комплекту малогабаритного обладнання та виконання торкрет-робіт мокрим способом.</p> Inga Emeljanova, Denys Chayka, Viktor Bondar, Viktor Virchenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1310 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Визначення тиску в циліндрі двигуна внутрішнього згоряння авто-мобіля шляхом установлення тензометричних датчиків http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1311 <p>Виконано аналіз відомих способів відображення та їх вартості, це дозволило зробити висновок, що методи прямого і непрямого відображення мають ряд серйозних недоліків. Запропоновано методику діагностування стану двигуна внутрішнього згоряння за значенням тиску газів у циліндрах двигуна. Визначено, що тиск газів у циліндрах двигуна є найбільш інформативним діагностичним параметром, що характеризує стан його поршневої частини. Обробка індикаторних діаграм дозволяє отримати відомості про якість робочих процесів досліджуваного двигуна, встановити значення його індикаторних показників, оцінити технічний стан двигуна внутрішнього згоряння, якість регулювання, економічність, шумові та вібраційні показники й екологічну чистоту. Зазначено, що реалізація методу непрямого відображення полягає в тому, що під гайку або болт кріплення головки блока циліндрів поміщають датчик тиску, який являє собою сталеву шайбу із закріпленими на ній тензорезисторами. Зусилля, що виникають від дії сил тиску газів у циліндрі двигуна, передаються через головку блока циліндрів шпилькам або болтам кріплення головки блока циліндрів до самого блока. При цьому датчик тиску сприймає ті ж самі зусилля, перетворюючи їх на електричний сигнал. Таке рішення істотно спрощує пристрій датчика і робить його конструкцію універсальною. Наведено описання принципу роботи пристрою та складових процесу вимірювання й обробки отриманих даних. Подано схему підключення та обґрунтовано працездатність запропонованого способу отримання інформації про внутрішньоциліндрові процеси на прикладі реальних вимірювань і обробки отриманих даних. З’ясовано, що результати виконаних розрахункових досліджень свідчать про придатність запропонованої методики розрахунку для моделювання внутрішньоциліндрових процесів двигунів внутрішнього згоряння, в тому числі й сучасних.</p> Bogdan Korobko, Oleksiy Vasyliev, Ivan Rohozin, Ievgen Vasyliev ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1311 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Визначення напряму сил, що виникають при взаємодії керованого автомобільного колеса з біговими барабанами http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1312 <p>Проаналізовано способи перевірки кутів установлення коліс на автомобілі та виявлено недоліки способу регулювання у статичному стані величини кутів, які є однаковими для всіх автомобілів певної моделі й не враховують індивідуальні відхилення в рульовому керуванні автомобіля. Розглянуто спосіб, який дозволяє здійснювати перевірку та регулювання кутів установлення керованих коліс при рухові автомобіля й імітації такого руху за допомогою бігових барабанів. Наведено теоретичне обґрунтування визначення сил, що виникають при взаємодії керованих коліс з біговими барабанами з урахуванням кутів установлення коліс стосовно поздовжньої, вертикальної та поперечної осей автомобіля. Розглянуто перехід від рухомої системи координат до нерухомої за допомогою кутів Ейлера. Виконано порівняння переходів від нерухомої системи координат до рухомої в системі осей літака й корабельних осей, що дало можливість перейти до нерухомої системи координат для керованого колеса автомобіля. Складено таблицю переходу між рухомою та нерухомою системами відліку, яка дає можливість визначати проекції сил, що виникають при взаємодії керованого колеса автомобіля з опорною поверхнею при зміні кутів його встановлення відносно остова.</p> Oleksiy Vasyliev, Ivan Rohozin, Mykola Shapoval, Oleksandr Orysenko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1312 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Розроблення моделі стенду для випробування автомобільних сидінь з гідроприводом http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1313 <p>Розглянуто різноманітні конструкції сидінь, які, як правило, перевіряються на потенційне використання в транспортному засобі з метою розробки місць, і є стійкими до деформацій та вібрацій. Визначено, за рахунок яких чинників необхідно розробити спеціальні стенди, необхідні для адекватної перевірки різноманітних сидінь або конфігурацій сидінь, які імітують багаторічне використання сидінь протягом короткого періоду часу. <br> Проведено аналіз роботи спеціальних стендів імітації автомобільних сидінь різних конфігурацій в умовах, близьких до реальних умов експлуатації їх на автомобілях. Встановлено основні параметри та режими роботи, які характеризують робочі процеси в умовах експлуатації. Визначено необхідність забезпечення плавності регулювання процесів, підвищенні ефективності перевірки автомобільного сидіння, зменшенні рівня енергоспоживання при використанні стенду для випробування сидінь. Розроблено, спроектовано та досліджено стенд для випробування автомобільних сидінь з гідравлічним приводом робочих органів; досліджено імітацію дорожніх умов та підвищено ефективність перевірки. Запропоновано нову конструктивну схему стенду для випробування автомобільних сидінь з гідравлічним приводом; розроблено математичну модель робочого процесу стенду; теоретично доведено переміщення центру мас на автомобільному сидінні. Одержано математичну залежність, яка характеризує робочий процес стенду для випробування автомобільного сидіння з гідравлічним приводом. Визначено переміщення центру мас автомобільного сидіння залежно від факторів впливу.</p> Viktor Virchenko, Мykola Shapoval, Maxym Skoryk, Vladyslav Ladur ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1313 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Теоретичне дослідження впливу обтічності на експлуатаційні властивості магістральних автопоїздів із встановленим рухомим даховим обтічником http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1314 <p>Досліджено вплив обтічного елементу, розташованого на даху тягача магістрального автопоїзда, а саме ефективність роботи безкапотного автомобіля з встановленим на нього удосконаленим даховим обтічником, який має можливість налаштування під будь-який причіпний склад. Було припущено, що відносно аналогів він забезпечує високі показники обтічності за рахунок можливості вибору відповідних геометричних параметрів, забезпечує зручність у використанні та можливість налаштування обтічника під час руху автомобіля, запобігає можливості ймовірних несправностей під час сильних поривів вітру чи буревіїв за рахунок міцності конструкції механічної частини приводу керування та сучасних електронних систем. На основі проведених теоретичних досліджень обтікання різних тягачів магістральних автопоїздів були встановлені залежності потужності та витрати палива від коефіцієнту обтічності автомобіля при прийнятих швидкостях його руху. Було доведено, що удосконалений обтічник доцільно використовувати саме на безкапотних тягачах із малою та середньою висотою кабіни. Теоретичні дослідження проводилися за допомогою прикладного програмного забезпечення Microsoft Exel та SolidWorks за допомогою електронних обчислювальних машин.</p> Viktor Virchenko, Maxym Skoryk, Anatolii Kryvorot, Oleksandr Meshko ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1314 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300 Особливості розрахунку міцності вклеєних стержнів у ЛВЛ брусі з однонаправленим шпоном http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1315 <p>При проектуванні вузлових з’єднань ЛВЛ брусу на вклеєних стержнях з металевими вставками є напівжорсткими та потребують врахування податливості. У статті виконано порівняльний аналіз результатів випробувань балок з металевим вузлом на вклеєних стержнях та цільних балок. Розроблена методика розрахунку міцності вклеєних стержнів на висмикування з урахуванням характеру руйнування зразків, яка дозволяє знизити відстані між осями стержнів та від осі стержня до граней у поперечному перерізі балки та збільшити міцність з’єднання. Овалізація деревини навколо вклеєного стержня при руйнуванні з’єднання обумовлена різницею міцності ЛВЛ брусу при сколюванні вздовж волокон по пласті та по грані, що насамперед є результатом шпонової структури цього брусу та враховується при розрахунках руйнівного зусилля згідно до запропонованої методики. Проведений аналіз рекомендованих відстаней між вклеєними стержнями, які регламентовані стандартами різних країн, дозволив сформулювати рекомендації щодо конструктивних вимог при проектуванні з’єднань на вклеєних стержнях у ЛВЛ брусі. Результати розрахунків балок з металевою вставкою, отриманих у аналітичному програмному комплексі ANSYS, показали незначну розбіжність відносно результатів, отриманих при експериментальних натурних випробуваннях балок, яка складала біля 13%. Руйнування усіх балок відбувалось через висмикування вклеєних стержнів у нижній розтягнутій зоні балок. Для збільшення несучої здатності з’єднання, зменшення розтріскування деревини та забезпечення в’язкого руйнування рекомендується встановлення гвинтів у напрямі поперечному до напряму вклеєних стержнів. Також для зменшення деформативності напівжорстких з’єднань з металевою вставкою можливо встановлювати гайки з двох сторін для включення стержнів у роботу на продавлювання у стиснутій зоні. Досліджений вузол с металевою вставкою на вклеєних стержнях може використовуватись при створенні сітчастих оболонок складної просторової геометричної форми.</p> Andrii Bidakov, Evhenyi Raspopov, Oksana Pustovoitova ##submission.copyrightStatement## http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 http://journals.pntu.edu.ua/znp/article/view/1315 Fri, 12 Oct 2018 00:00:00 +0300