Аналіз конструктивнх параметрів мобільної башти обслуговування

Abstract

UK: Стаття спрямована на вирішення проблеми аналізу проектних параметрів мобільної вежі обслуговування, що в даний час розробляється Придніпровською державною академією будівництва та архітектури у співпраці з державним підприємством «Конструкторське бюро «Південь» ім. М. К. Янгеля». Основною метою даного дослідження було знайти такі параметри конструкції мобільної вежі обслуговування, які допоможуть знизити її вагу, а також матимуть достатню надійність для продовження роботи після впливу урагану. Ця проблема була вирішена нами за допомогою скінченно-елементного аналізу. Нами були створені 36 просторових аналітичних моделей в програмному забезпеченні "Ліра-САПР 2013". У цих моделях була відображена частина можливих комбінацій параметрів конструкції. Особливу увагу було приділено аналізу комбінацій, які включали вплив урагану зі швидкістю вітру 50 м/с. В результаті аналізу просторових концепцій мобільного вежі обслуговування ми отримали значну кількість даних, які потім були зважені та проаналізовані.Результати показують, що тип системи опирання може значно впливати на ефективність споруди. Був зроблений аналіз і оцінка всіх представлених варіантів. Було представлено пояснення кінцевого вибору концепції споруди. Було такождоведено, що екстремальні умови вітру можуть становити серйозну загрозу для конструкції, які не закріплені до фундаменту. Результати, які надаються доводять первісну гіпотезу, що витримувати навантаження від ураганного вітру без додаткових конструктивних заходів конструкція повинна бути збільшена.

RU: Статья направлена на решение проблемы анализа проектных параметров мобильной башни обслуживания, которая в настоящее время разрабатывается Приднепровской государственной академией строительства и архитектуры совместно с государственным предприятием «Конструкторское бюро «Южное» им. М. К. Янгеля». Основной целью данного исследования было найти такие параметры конструкции мобильной башни обслуживания, которые помогут снизить ее вес, а также иметь достаточную надежность для продолжения работы после воздействия урагана. Эта проблема была решена нами при помощи конечно-элементного анализа. Нами были созданы 36 пространственных аналитических моделей в программном обеспечении "Лира-САПР 2013". В этих моделях была отражена часть возможных комбинаций параметров конструкции. Особое внимание было уделено анализу комбинаций, включающих влияние урагана со скоростью ветра 50 м/с. В результате анализа пространственных концепций мобильного башни обслуживания мы получили значительное количество данных, которые затем были структурированы и проанализированы. Результаты показывают, что тип системы опирания может значительно влиять на эффективность сооружения. Был сделан анализ и оценка всех представленных вариантов. Было представлено объяснение конечного выбора концепции сооружения. Было также доказано, что экстремальные условия ветра могут представлять серьезную угрозу для конструкций, не закрепленных к фундаменту. Результаты, которые предоставляются, доводят первоначальную гипотезу, что для того чтобы выдерживать нагрузки от ураганного ветра без дополнительных конструктивных мер, конструкция должна быть увеличена.

EN: This paper tackles with the problem of analysis of the design parameters of the mobile service tower, that is being devised by Pridneprovs’k State Academy of Civil Engineering and Architecture in collaboration with the «M. K. Yangelya state enterprise «Design Bureau «South»». The main goal of this study was to find such design parameters which will minimize the weight of the mobile service tower, and also have sufficient reliability for continuation of operation after the case of a hurricane impact. This problem was solved by us with the help of the finite element analysis. 36 spatial analytical models were created in the software "Lira-SAPR 2013". In these models part of the possible combinations of design parameters that defined the scheme of support for mobile service tower was reflected. Special attention was paid to the analysis of combinations that included hurricane impact with wind speed of 50 m/s. As a result of structural analysis of spatial frame concepts of mobile service tower we obtained significant amount of data that was subsequently evaluated and organized. Results show that supports type can significantly influence performance of the structure. Evaluation and assessment of all the presented options was made. Explanation of the final structural concept choice was presented. It was also proven that extreme wind conditions can pose significant threats to structures that are not significantly restrained by the foundation. Results that are provided prove the initial hypothesis that to withstand hurricane wind loads without additional restraints structure prime dimensions has to be increased.