ОСОБЛИВОСТІ РОБОТИ ТА НАДІЙНІСТЬ МЕТАЛЕВИХ СПІРАЛЬНИХ СИЛОСІВ

Автор(и)

  • Пічугін С.Ф. Національний університет «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» image/svg+xml
  • Оксененко К.О. ТОВ «Архітектурно-інженерний центр»

DOI:

https://doi.org/10.31650/2707-3068-2025-29-47-54

Анотація

 У статті комплексно розглянуто інноваційну металеву листову конструкцію – спірально-фальцевий  силос:  його  особливості,  робота  під  навантаженням,  надійність. Розглянуто  напружено-деформований  стан  проміжної  ділянки  (між  фальцевими  ребрами) оболонки з постійною товщиною стінки. Ділянка пружно з’єднана з сусідніми обичайками та зазнає  напружено-деформований  стан  типу  поздовжньо-поперечного  згину.  У  результаті аналізу було наведено формули прогину та поздовжнього згинаючого моменту у характерних перерізах  і-ї  обичайки  –  по  краях  та  в  середині.  Проведено  порівняння  теоретичних розрахунків напружено-деформованого стану з розрахунками методом скінченних елементів у  програмного  комплексі  ЛІРА-САПР.  У  результаті  було  отримано,  що  різниця  значень переміщень,  розрахованих  за  допомогою  формул  (4),  (6)  та  визначених  у  програмному комплексі ЛІРА-САПР складає: на контурі обичайки – 4,8%; у середині обичайки – 3,8%. 
Проведено  експериментальну  перевірку  роботи  міжфальцевої  зони  оболонки  та прилеглих  фальцевих  замків  спірально-фальцевого  силосу.  Для  підтвердження  результатів експерименту  було  виконано  порівняння  експериментальних  залежностей  із  розрахунком методом  скінченних  елементів  у  програмному  комплексі  ЛІРА-САПР.  Підсумовуючи отримані  дані,  можна  стверджувати,  що  різниця  між  переміщеннями  міжфальцевої  зони експериментального зразка та розрахунками методом скінченних елементів складає 3 – 5 %. 
 З  врахуванням  результатів  проведених  досліджень  напружено-деформованого  стану металевих  спірально-фальцевих  силосів  розроблено  методику  оцінювання  надійності  на основі  аналізу  резерву  міцності.  Одержані  результати  розрахунків  підтвердили  високу надійність металевих спірально-фальцевих силосів. 

Посилання

[1] Wirth S., “Beulsicherheitsnachweise für schalenförmige Bauteile nach EN 1993-1-6: Kritische Analyse der praktischen Anwendbarkeit anhand zweier Fallstudien mit experimentellem Hintergrund“: Thesis: University of Duisburg-Essen, Shaker Verlag. 2008.

[2] ДСТУ-Н Б EN 1993-1-6:2011 Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1 – 6. Міцність та стійкість оболонок. К. : Мінрегіонбуд, 2011. 146 с.

[3] Li Z., Pasternak H., Jaeger-Canas A. Buckling of ring-stiffened cylindrical shell under axial compression: Experiment and numerical simulation. Thin-walled structures. 2021. Vol. 164. P. 107888.

[4] Jäger-Cañás А, Pasternak H. Influence of closely spaced ring-stiffeners on the axial buckling behavior of cylindrical shells. EUROSTEEL 2017. September 13–15, Copenhagen, Denmark. 2017.

[5] Pichugin S., Oksenenko K., Hajiyev M., Sulewska M., January 2021, “Features of structures and calculation of steel spiral-fold silos”., E3S Web of Conferences. vol. 280(4):03006. DOI: 10.1051/e3sconf/202128003006.

[6] Хaver Lipp [Internet resource]. Available: https://xaver-lipp.com/.

[7] S. Pichugin, K. Oksenenko. “Using of spiral-fold silos on the territory of Ukraine”, ArCivE 2021, pp 430 – 437, 2021.

[8] Pichugin S., Oksenenko K. Area of application and operation experience of spiral-fold silos in Ukraine. ArCivE 2023. Xth International scientific conference on architecture and civil engineering. Varna, 2023. Vol. 4. P. 14 – 22.

[9] Pichugin S., Oksenenko K. Spiral-fold Silo is Innovative Storage for Wood Chips. AIP Conference Proceedings. 2023. Vol. 2678. P. 020013. doi.org/10.1063/5.0118821.

[10] ДБН В.2.2-8-98. Підприємства, будівлі та споруди по зберіганню та переробці зерна. К.: Держбуд України. 1998. 41 с.

[11] Birger I.A., Shorr V.F., Shneiderovich R.M. Strength calculation of machine parts. Moscow: Mechanical Engineering. 1966. 590 p.

[12] Пічугін С., Шульгін В., Оксененко К. Експериментальне дослідження напружено-деформованого стану стінки сталевого спірально-фальцевого силосу. Сучасні будівельні конструкції з металу та деревини. 2023. Вип. 27. С. 94-103. doi:10.31650/2707-3068-2023-27-94-103.

[13] Pichugin S., Oksenenko K. The reliability analysis of metal spiral-fold silos. Modern building structures made of metal and wood. 2024. Issue 28. P. 172-182. doi:10.31650/2707-3068-2024-28-172-182

Завантаження

Опубліковано

2025-08-14

Номер

Розділ

Статті

Як цитувати

ОСОБЛИВОСТІ РОБОТИ ТА НАДІЙНІСТЬ МЕТАЛЕВИХ СПІРАЛЬНИХ СИЛОСІВ. (2025). Збірник наукових праць «Сучасні будівельні конструкції з металу та деревини», 29, 47-54. https://doi.org/10.31650/2707-3068-2025-29-47-54