Анотація до роботи:

Попов В.О. Безфундаментні башти-атракціони з високоточним стовбуром. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 – будівельні конструкції, будівлі та споруди. – Відкрите акціонерне товариство Український науково-дослідний та проектний інститут сталевих конструкцій імені В.М.Шимановського, Київ, 2007.

Дисертаційна робота присвячена розробці, теоретичному та експериментальному дослідженню конструктивних рішень опорних платформ і вузлових з’єднань безфундаментних башт-атракціонів з високоточним стовбуром та оптимізації їх геометричних параметрів.

У роботі чисельними засобами змодельоване навантаження на несучу конструкцію башти-атракціону від рухомого технологічного обладнання, досліджено вплив типу конструктивної схеми опорної платформи та її геометричних параметрів на несучу здатність, оцінено характеристики запропонованих конструктивних схем на флюгерах під час їх роботи під дією розрахункових навантажень, знайдено раціональне конструктивне рішення даної системи, виходячи з критерію мінімальних витрат металу; розроблено нове ефективне конструктивне рішення міжсекційного вузлового з’єднання башт-атракціонів, на втулках та запірному штифті, теоретично вивчено вплив геометричних параметрів з’єднання на його несучу здатність, розроблено методику та відповідне програмне забезпечення визначення несучої здатності запропонованого з’єднання. Виконано експериментальне дослідження на моделі роботи запропонованої опорної платформи, розроблено ефективну методику експериментального визначення форми втрати стійкості моделі металоконструкції башти-атракціону, виконано експериментальне дослідження запропонованого вузлового з’єднання, розроблено ефективну методику для оцінки несучої здатності запропонованого з’єднання; представлено рекомендації для використання запропонованих конструктивних рішень, розрахункових та експериментальних методик для інженерних цілей; оцінено ефективність запропонованих конструктивних рішень у порівнянні з існуючими.

1. На основі проведених теоретичних та експериментальних модельних досліджень запропоновано раціональне конструктивне рішення опорної платформи безфундаментної башти-атракціону, виходячи з критерію мінімальних витрат металу. Таким конструктивним рішенням є платформа на тригері з чотирма опорними флюгерами та її модифікації.

2. Розроблено методику для визначення раціонального кута нахилу вісі флюгера до горизонту з точки зору мінімальності діючих у перерізах флюгера згинальних моментів. У випадку улаштування споруди без додаткового анкерування у ґрунті вісь флюгера повинна бути горизонтальною. Для випадку анкерування винайдено трансцендентне рівняння для обчислення раціонального кута нахилу вісі флюгера в залежності від геометричних параметрів та зовнішнього навантаження (плоский випадок). Доведено, що існує два (симетричних відносно 0^о) раціональних кута нахилу.

3. Виявлено раціональне співвідношення між розміром опорної платформи та висотою стовбура баштової споруди , виходячи з критерію стійкості від перекидання та архітектурної виразності споруди .

4. Розроблена ефективна методика експериментального визначення форми втрати стійкості моделі металоконструкції башти-атракціону під дією комбінації навантажень, що перевищують розрахункові. Для башт-атракціонів без анкерування у ґрунті втрата стійкості пов’язана з перекиданням металоконструкції.

5. За допомогою теоретичного моделювання та експериментальних досліджень виявлено ефективність використання додаткових анкерних елементів у вигляді гвинтових паль у порівнянні з привантаженням баластом.

6. Розроблена методика конструювання та розрахунку запропонованого конструктивного рішення міжсекційного вузлового з’єднання башт-атракціонів. Проведені чисельні та експериментальні дослідження роботи запропонованого з’єднання на різні види напружено-деформованого стану. На основі запропонованої методики розроблена програма для інженерних цілей, яка обчислює раціональні геометричні параметри запропонованого з’єднання.

7. Шляхом техніко-економічного порівняння доведено економічну ефективність запропонованих конструктивних рішень у порівнянні з існуючими: для запропонованих платформ на чотирьох опорних флюгерах досягається економія матеріалу у межах 22...31%; для запропонованих високоточних вузлових з’єднань у порівнянні з фланцевими конструктивними рішеннями досягається економія металу і праці у межах 50 – 60%.