Способи створення попередньої напруги в пролітних конструкціях та особливості їх розрахунку.
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.70.2024.02Ключові слова:
попереднє напруження, початкова кривизна, несуча здатність, крановий міст, статична жорсткість, деформаційний станАнотація
Тема роботи пов ‘язана з можливістю дослідити вплив кривизни попередньо напруженого кранового моста на його несучу здатність. В роботі автори пропонують нове конструктивно–технологічне рішення попереднього напруження кранового моста, яке дозволяє уникнути головних недоліків, які притаманні у нині використовуваних конструкціях. Запропонована конструкція дозволяє також уникнути постійного напружено–деформованого стану балки, де величина розвантажувального моменту залежить від величини діючого робочого навантаження. Для позитивного розгляду поставленої задачі виникає необхідність отримання точного рівняння кривої прогинів кранового мосту. Таке завдання вимагає розробки нової математичної моделі, а також розвиток та уточнення вже існуючих математичних моделей преформованих балкових систем. Що і є метою цієї роботи. В роботі запропонована нова математична модель базується на загальній теорії стійкості пружних систем, при розробки якої були враховані реальні умови конструктивного виконання кранового моста. Отримані універсальні рівняння кривої прогинів балки з початковою кривизною, які дають можливість дослідити її напружено-деформовану поведінку при сумісної дії на балку навантажень в площині підвісу вантажу одночасно з осьовим ексцентричним навантаженням. Отримані в даній роботі результати можуть бути прийняті до уваги при визначенні геометричних характеристик перерізів балки, а також для вдосконалення методів розрахунку проектування пролітних балкових систем на стадіях їх проектування, а також в умовах реальної експлуатації. Крім того, наведені авторами рекомендації можуть бути застосовані при ремонті кранових мостів, їх модернізації з метою підвищення вантажопідйомності, а також збільшення терміну служби вантажопідйомної машини без демонтажу.
Завантаження
Посилання
Bonopera, M., Chang, K., & Lee, Z.-K. (2020). State-of-the-art review on determining prestress losses in prestressed concrete girders. Appl. Sci., 10, 72–57.
Kokhno, V. (2022). Prestressing of reinforcement. Methods for creating prestress in reinforced concrete structures. Appl. Sci., 3(398), 18–21.
Dustin Black. (2021). Prestressed Concrete Bridge Girders. Structural Rehabilitation. 2. Retrieved from: https://www.structuremag.org/?p=17457.
Canestro, Е., Strauss, А., & Sousa, Н. (2021). Multiscale modelling of the long-term performance of prestressed concrete structures – Case studies on T-Girder beams. Eng Struct, 231(3). DOI: 10.1016/j.engstruct.2020.111761.
Tiancheng Han, Shuting Liang, Xiaojun Zhu, Wenkang Wang, & Jian Yang. (2023). An investigation of the flexural behaviour of large-span prestressed and steel-reinforced concrete slabs. Scientific Reports, 1. DOI: doi.org/10.1038/s41598-023-37137-6.
Pablo M. Paez, & Beradi Sensale-Cozzano. (2021). Time-dependent analysis of simply supported and continuous unbounded prestressed concrete beams. Engineering Structures, 240, DOI: 10.1016/j.engstruct.2021.112376.
Bruwiler, Е. (2020). Improving the strength and performance characteristics of bridge structures using ultra-high-strength fiber-reinforced concrete. Concepts and practical application. Road Power, 48–51.
Yao, G., & Xiong, X. (2022). Quantitative study on deformation performance index of prestressed steel-concrete beams under bending. Struct. 43, 284–293. DOI: 10.14006/j.jzjgxb.2020.0784.
Han, T., Liang, S., Zhu, X., Wang, W. & Yang, J. (2023). Numerical analysis of vertical behavior of large-span prestressed steel reinforced concrete slab. J. Southeast Univ. 53, 218–228. DOI: doi.org/10.3969/i.issn.1001-0505.2023.02.000.
Tan, M., & Cheng, W. (2019). Non-linear lateral buckling analysis of unequal thickness thin-walled box beam underan eccentric load. Thin Walled Struct. 139, 77–90.
Obernikhin, D., & Nikulin, A. (2021). Experimental studies of deflections in bending reinforced concrete elements taking into account the influence of the shape of their cross-section. Innovations and Technologies in Construction. 151, 56–62.
Jianqun, W., Shenghua, T., Zheng, H., Zhou, C., & Zhu, M. (2020). Flexural behavior of a 30-meter full-scale simply supported prestressed concrete box girder. Appl. Sci., 10(9), 30–76.
Tkachev, A., & Tkachev, О. (2020). The influence of the nature of the action of the external load on the stiffness of the main beams of bridge cranes. Lifting and transport equipment, 1 (62), 51–60.
Luna Vera, O.S., Oshima, Y., & Kim, C.W. (2020). Flexural performance correlation with natural bending frequency of post-tensioned concrete beam. Experimental investigation. J. Civ. Struct. Health Monit., 10, 135–151.
Sokolov, S., Plotnikow, D., Grachev A., & Lebedev V. (2020). Evaluation of loads applied on engineering structures based on structural health monitoring data. International Review of Mechanica Engineering. 14(2), 146–150.
Tkachеv, О., Tkachеv, А., & Prokopovych, I. (2022). Operation of pre-stressed span beams of bridge cranes taking into account load combinations. Proceedings of Odessa Polytechnic University, 1(65), 40–46. DOI: https://doi.org/10.15276/opu.1.65.2022.04.
Prokopovych, А. Tkachеv, О. Tkachеv, & Р. Prokopovych. (2022). Тhe effect of variable cross-section of prestressed beams on the load-bearing capacity of the structure. Proceedings of Odessa Polytechnic University, 2(66), 16–23. DOI: https://doi.org/10.15276/opu.2.66.2022.02.
Eisa, А., Kotrasova, K., Sabol, P., Mihaliková, M., & Attia, M. (2024). Experimental and numerical study of strengthening prestressed reinforced concrete beams using different techniques. Appl. Sci., 14(1). DOI: 10.3390/buildings14010029.
Naidenko, E., Bondar, O., Boiko, A., Fomin, O., & Turmanidze, R. (2024). Control Optimization of the Swing Mechanism. In: Tonkonogyi V., Ivanov V., Trojanowska J., Oborskyi G., Pavlenko I. (eds) Advanced Manufacturing Processes III. InterPartner 2021. Lecture Notes in Mechanical Engineering, Springer, Cham.
Kaptelin, S., & Marchenko, М. (2020). Prestressing of beam span structures. Track and track management, 9, 25–28.
Tiancheng Han, Shuting Liang, Xiaojun Zhu, Wenkang Wang, & Jian Yang. (2023). An investigation of the flexural behaviour of large-span prestressed and steel-reinforced concrete slabs. Scientific Reports, 1. DOI: doi.org/10.1038/s41598-023-37137-6.
Shuai Fei1, Ge Zhihao, Tong Yifei, & Li Xiangdong. (2020). Characteristics analyses of energy consumption for bridge crane based on the energy flow. IOP Conference Series Materials Science and Engineerin., 758(1).
Marcela Moreira da Rocha Almeid, Alex Sander Clemente de Souza, Augusto Teixeira de Albuquerque, & Alexandre Rossi. (2022). Parametric analysis of steel-concrete composite beams prestressed with external tendons. Journal of Constructional Steel Research, 189.
Canestro, Е., Strauss, А., & Sousa, Н. (2021). Multiscale modelling of the long-term performance of prestressed concrete structures – Case studies on T-Girder beams. Eng Struct, 231. DOI: 10.1016/j.engstruct.2020.111761.
Park, М., Lantsoght, Е., Zarate Garnica, G., Yang, Y., & Sliedrecht, Н. (2021). Analysis of shear capacity of prestressed concrete bridge girders. ACI Struct J., 118, 75–88.
Tkachev, A., Tkachev, О., Fomin, O., Bondar, O., & Naidenko, E. (2022). Influence of Horizontal Inertial Loads on the Operation of Overhead Crane Girders. Advances in Design, Simulation and Manufacturing V Proceedings of the 5th International Conference on Design, Simulation, Manufacturing: The Innovation Exchange, DSVIE-2022, June 7–10, Poznan, Poland, Volume 2, Mechanical and Chemical Engineering, Odesa, Ukraine, p. 47–54.
