Determination of the stressed state of the reinforced concrete beam strengthened by the lateral reinforcement

В роботі побудовано схему розрахунку напруженого стану залізобетонної балки, будівлі моста, підкріпленої поперечною арматурою, яка ґрунтується на розв’язку відповідної задачі теорії пружності про рівновагу полоси, до бокових граней якої прикладене дотичне зусилля, яке зрівноважує зовнішнє навантаження.Основні рівняння математичної моделі балки отримані, виходячи з умов сумісності деформації бетону й арматури та розгляду рівноваги елемента балки. Запропоновано методику побудови наближеного розв’язку одержаних рівнянь, яка базується на використанні рядів Фур’є за системою тригонометричних функцій. Отримано апроксимаційну залежність дотичних напружень в поперечному січенні армуючого шару. Проведено дослідження зміни дотичних напружень вздовж довжини і висоти балки. Отримані результати можуть бути використанні при пргнозуванні зародження та розвитку тріщин в армованих залізобетонних балках, що перебувають під дією силових навантажень.The scheme of the stressed state of the reinforced beam, bridge structure strengthened by the lateral reinforcement, which is based on the solution of the certain problem of the elasticity theory on the strip equilibrium, to the edge sides of which shearing force is applied, which balances the external loading, has been built. Basic equations of the beam mathematic model were obtained, in the conditions of the concrete and reinforcement deformation compatibility and analyses of the beam element equilibrium. The method of finding the approximate solution of the obtained equations, which is based on the application of the Fourier series according to the system of the trigonometric functions, was proposed. Approximation dependence of the shearing stresses in the cross-section of the reinforced layer was obtained. Investigations of the shearing stresses change along the beam length and height were carried out. Obtained results can be applied for the prediction of the initiation and growth of cracks in the reinforced concrete beams which are under the power loadings

Methodology of the lateral oscillations analysis of the orthogonal multispan plates with variable bending rigidity

Викладено загальну методологію аналізу поперечних коливань прямокутних багатопрогонових ізотропних і трансверсально ізотропних пластин з дискретно змінюваною в одному паралельному до якоїсь пари сторін напрямі згинальною жорсткістю та при використанні перпендикулярних до цього напряму пружних щодо вертикальних переміщень і кутів повертання лінійних опор з рівномірним розподілом уздовж них зосереджених мас (включень, накладок). Для побудови частотних характеристичних рівнянь розрахунку власних частот використовується метод початкових параметрів і асоційованих матриць, а також теорія скінченних автоматів з елементами математичної логіки. Розглянуто приклади застосування методу.The paper briefly describes the general methodology for the analysis of transverse vibrations of rectangular isotropic and transversely isotropic multispan plates with the bending rigidity, which discretely varies in parallel towards to an arbitrary pair of sides, and using linear bearings perpendicular to this direction, which are elastic towards the vertical displacements and rotation angles, with uniform distribution of the concentrated masses along them (inclusions, stringers). Two opposite edges parallel to the direction of change of the properties of the plate are hinge supported or fixed with sliding, and two others satisfy the arbitrary fixing homogeneous conditions. The research starting point is based on the assumption of possibility of division of the plate onto strips, which are perpendicular to the direction of change of properties, such that certain sections coincide with the beginning or the end of each of the spans, and that within each strip the thickness and/or elastic modulus are constant or can be considered constant with sufficient accuracy. Each section is assumed to be a plate or a beam loaded in joint-sections by supporting forces and moments arising from the interaction of the considered strips with neighboring ones and hinge or sliding supported edges perpendicular to these strips. As each section is described by specific values of the component of the linear and angular displacements and components of internal forces and moments that form the state vector S, with introduction into the consideration of the influence matrix the relationship between the state vectors of the edge section of each of the strips can be obtained. As a result the calculation of the plate is reduced to the analysis of the single object loaded by given forces and additional supporting ones. This allows describing in binary form of topological code of the primary (PP) and the end values (KP) of boundary parameters (conditions) of the graph of investigated elements in the case of calculating the transverse vibrations of the plate using the same number (on two) of arbitrary and fixed parameters. To construct the frequency characteristic equations for calculation of eigenfrequencies the methods of initial parameters and associated matrices, and finite-state machine theory with elements of mathematical logic are used. As an example, it is shown that in the case of the analysis of the plate, one end of which is fixed, and the second is hinge supported or two opposite edges are fixed, and two others are hinge supported, obtained equation of frequency are the same as those obtained using other methods. The oscillations of orthotropic plates subject to forces of inertia of rotation, displacement and longitudinal forces are also considered. Based on the solution of the problem of vibration of cross-beams systems the examples of calculation of circular frequencies of orthotropic plates are considered

ЕФЕКТИВНІСТЬ КАНЕФРОНУ Н У КОМПЛЕКСНОМУ ЛІКУВАННІ СУБКЛІНІЧНИХ ОЗНАК УРАЖЕННЯ СУДИН У ХВОРИХ НА АРТЕРІАЛЬНУ ГІПЕРТЕНЗІЮ ІЗ ХРОНІЧНИМ ПІЄЛОНЕФРИТОМ

The purpose of the research is to study the effectiveness of Canephron H in the complex treatment of subclinical signs of vascular damage in patients with arterial hypertension (HPT) with chronic pyelonephritis (CPN). Material and Methods. The study included 40 patients with HPT and CPN, who were divided into two groups depending on the treatment. Group I consisted of 20 patients receiving baseline therapy – a fixed low-dose combination of perindopril arginine 2 mg, indapamide 0.625 mg, amlodipine 5 mg and atorvastatin 10 mg; group ІІ – 20 patients receiving on the background of basic therapy Canephron H 2 tablets per os 3 times a day during a month. Repeated course of the proposed treatment scheme was performed after 6 months. The evaluation of the effectiveness of the proposed treatment was determined by the dynamics of the parameters of the elastic properties of the vessels (velocity of the pulse wave – VPW, cardio-ankle vascular index – CAVI, aortic stiffness index – ASI, thickness intima – media complex – TIMC) and endothelial dysfunction (endothelin-1 – ET-1, endothelium dependent vasodilatation – EDVD, endothelium independent vasodilatation – EIVD). Results. During treatment, there were decrease in VPW (p<0.001) and CAVI (p<0.001) in patients of two groups, however, more pronounced changes at the end of treatment were in patients of group II. During the year, ASI (p<0.001) decreased from treatment in all patients equally, but a significant decrease in TIMC was noted in patients of group ІІ – 6 months (p<0.01) versus 12 months (p<0.001) in patients of group I. Canephron N in the complex treatment contributed to a more pronounced decrease in the content of ET-1 (p<0.001) in comparison with baseline therapy, and there was a significant improvement in endothelium function with a more dynamic increase in EDVD (p<0.001) and EIVD (p<0.001). Conclusions. 1. Canephron H in combination with combined low-dose antihypertensive therapy promotes regression of subclinical signs of vascular damage in patients with comorbid pathology. 2. The use of Canephron H in patients with hypertension and chronic pyelonephritis is expedient, safe and effective.Проанализированы результаты лечения 40 больных артериальной гипертензией (АГ) II степени с хроническим пиелонефритом (ХПН), которые распределили на две группы: 20 пациентов I группы получали базовую терапию, 20 больных II группы на фоне базовой терапии получали препарат «Канефрон Н». Цель – изучение эффективности Канефрона Н в комплексном лечении субклинических признаков поражения сосудов у больных артериальной гипертензией с хроническим пиелонефритом. Материал и методы. Проанализированы результаты лечения 40 больных АГ II степени с ХПН, которых распределили на две группы в зависимости от лечения. І группу составили 20 больных, получавших базовую терапию: фиксированную низкодозовою комбинацию периндоприла аргинин – 2 мг, индапамида – 0,625 мг, амплодипина – 5 мг и аторвастатина – 10 мг; II – 20 больных, получавших на фоне базовой терапии канефрон Н по 2 драже 3 раза в сутки внутрь в течение месяца. Повторный курс предложенной схемы лечения проводили через 6 месяцев. Оценку эффективности предложенного лечения определяли по динамике показателей упруго-эластичных свойств сосудов (скорость распространения пульсовой волны – СРПВ, плече-голенной сосудистый индекс – САVI, индекс жесткости аорты – ИЖА, толщина интима-медийного комплекса – ТИМК) и эндотелиальной дисфункции (эндотелин-1 – ЕТ-1, эндотелий зависимая вазодилатация – ЭЗВД и ендотелийнезависимая вазодилатация – ЭНВД). Результаты. В ходе лечения отмечалось снижение СРПВ (р<0,001) и CAVI (р<0,001) у больных двух групп, однако более выраженные изменения в конце лечения были у больных II группы. В течение года ИЖА (р<0,001) снижался под влиянием лечения у всех больных в одинаковой степени, но значимое уменьшение ТИМК отмечалось быстрее у больных II группы – через 6 месяцев (р<0,01) по сравнению с 12 месяцами (р<0,001) у больных I группы. Канефрон Н в комплексном лечении способствовал более выраженному снижению содержания ЭТ-1 (р<0,001) по сравнению с базовой терапией, при этом наблюдалось существенное улучшение функции эндотелия при более динамичным увеличением ЭЗВД (р<0,001) и ЭНВД (р<0,001). Выводы. 1. Канефрон Н в комплексе с комбинированной низкодозовой антигипертензивной терапией способствует регрессу субклинических признаков поражения сосудов у больных с коморбидной патологией. 2. Длительное применения препарата «Канефрон Н» у больных АГ с ХПН целесообразно, безопасно и достаточно эффективно.Проаналізовано результати лікування 40 хворих на артеріальну гіпертензію (АГ) ІІ ступеня із хро­нічним пієлонефритом (ХПН), яких було поділено на дві групи: 20 пацієнтів І групи отримували базову терапію; 20 хворих ІІ групи на тлі базової терапії отримували препарат «Канефрон Н». Мета – вивчення ефективності препарату «Канефрон Н» у комплексному лікуванні субклінічних ознак ураження судин у хворих на артеріальну гіпертензію із хронічним пієлонефритом. Матеріал і методи. Проаналізовано результати лікування 40 хворих на АГ II ступеня з ХПН, яких, залежно від лікування, поділено на дві групи. І групу склали 20 хворих, які отримували базову терапію: фіксовану низькодозову комбінацію периндоприлу аргінін – 2 мг, індапаміду – 0,625 мг, амплодипіну – 5 мг та аторвастатину – 10 мг; ІІ – 20 хворих, які отримували на тлі базової терапії канефрон Н по 2 драже 3 рази на добу всередину протягом місяця. Повторний курс запропонованої схеми лікування проводили через 6 місяців. Оцінку ефективності запропонованого лікування визначали за динамікою показників пружно-еластичних властивостей судин (швидкість поширення пульсової хвилі – ШППХ, плечогомілковий судинний індекс – САVI, індекс жорсткості аорти – ІЖА, товщина інтимо-медійного комплексу – ТІМК) та ендотеліальної дисфункції (ендотелін-1 – ЕТ-1, ендотелійзалежна вазодилатація – ЕЗВД і ендотелійнезалежна вазодилатація – ЕНВД). Результати. У ході лікування відзначали зниження ШППХ (р<0,001) і CAVI (р<0,001) у хворих двох груп, однак більш виражені зміни наприкінці лікування були у хворих ІІ групи. Упродовж року ІЖА (р<0,001) знижувався під впливом лікування у всіх хворих однаковою мірою, проте значуще зменшення ТІМК відзначали швидше у хворих ІІ групи – через 6 місяців (р<0,01) проти 12 місяців (р<0,001) у хворих І групи. Канефрон Н у комплексному лікуванні сприяв вираженішому зниженню вмісту ЕТ-1 (р<0,001), порівняно з базовою терапією, при цьому спостерігали суттєве поліпшення функції ендотелію за більш динамічним збільшенням ЕЗВД (р<0,001) та ЕНВД (р<0,001). Висновки. 1. Канефрон Н у комплексі з комбінованою низькодозовою антигіпертензивною терапією сприяє регресу субклінічних ознак ураження судин у хворих із коморбідною патологією. 2. Тривале застосування препарату «Канефрон Н» у хворих на АГ із ХПН доцільне, безпечне і достатньо ефективне

Some Structural and Chemical Changes in Endocardial Endothelium of Rats in Emotional and Pain Stress Complicated by Hypercholesterolemia

The objective of the research was to study the content of some neutral lipids of endocardial endothelium in rats in relation to structural changes occurring in it, in the co-existence of emotional and pain stress, as well as alimentary hypercholesterolemia. Materials and methods. The electric-impulse model was used for stress modeling. Alimentary hypercholesterolemia was modeled feeding animals an atherogenic diet. The concentration of triacylglycerols, free and esterified cholesterol were examined using the method of thin-layer chromatography performed on silica gel. The concentration of free fatty acids was determined using the radiochemical method. The state of endocardial endothelium was studied with the help of light microscopy; the impression smears obtained from macro preparations of ventricle were analyzed.Results. In co-existence of stress and hypercholesterolemia, significant increase in free cholesterol as well as free fatty acid concentration was noticed. This essentially exceeded the analogical indices under the action of stress only. Structural changes in the endocardium followed by desquamation of separate endotheliocytes were the result of stress reaction. In the action of both pathogenic factors, this process was intensified; layer-by-layer exfoliation of endotheliocytes was observed. Conclusions. In acute emotional and pain stress, changes in lipid spectrum of membrane structures of endocardial endotheliocytes the main manifestation of which is the accumulation of free cholesterol in cells and increase in the levels of free fatty acids take place. The increase in the number of desquamated endothelial cells is the result of stress action as well. Alimentary hypercholesterolemia significantly increases such pathological changes. 

Fractional wave equation and damped waves

In this paper, a fractional generalization of the wave equation that describes propagation of damped waves is considered. In contrast to the fractional diffusion-wave equation, the fractional wave equation contains fractional derivatives of the same order $\alpha,\ 1\le \alpha \le 2$ both in space and in time. We show that this feature is a decisive factor for inheriting some crucial characteristics of the wave equation like a constant propagation velocity of both the maximum of its fundamental solution and its gravity and mass centers. Moreover, the first, the second, and the Smith centrovelocities of the damped waves described by the fractional wave equation are constant and depend just on the equation order $\alpha$. The fundamental solution of the fractional wave equation is determined and shown to be a spatial probability density function evolving in time that possesses finite moments up to the order $\alpha$. To illustrate analytical findings, results of numerical calculations and numerous plots are presented.Comment: 21 pages, 10 figure

Cardiovascular disease school-age children and their prevention

Протягом останніх років спостерігається підвищення рівня захворюваності дітей та підлітків, тому надзвичайної актуальності набуває виявлення чинників, які негативно впливають на стан здоров’я дитячого населення України

Development of approaches to optimization technologies of hardening structural elements with stress concentrators by surface engineering methods

The problem of ensuring the required level of operational parameters of structures with the presence of stress concentrators is considered. The ways of controlling the contact strength by the formation of a given distribution of mechanical properties in the body are proposed. These approaches make it possible both to optimize the technologies of hardening parts and determine the causes of their failur

ЕФЕКТИВНІСТЬ КАНЕФРОНУ Н У КОМПЛЕКСНОМУ ЛІКУВАННІ СУБКЛІНІЧНИХ ОЗНАК УРАЖЕННЯ СУДИН У ХВОРИХ НА АРТЕРІАЛЬНУ ГІПЕРТЕНЗІЮ ІЗ ХРОНІЧНИМ ПІЄЛОНЕФРИТОМ

Проаналізовано результати лікування 40 хворих на артеріальну гіпертензію (АГ) ІІ ступеня із хро­нічним пієлонефритом (ХПН), яких було поділено на дві групи: 20 пацієнтів І групи отримували базову терапію; 20 хворих ІІ групи на тлі базової терапії отримували препарат «Канефрон Н».&#x0D; Мета – вивчення ефективності препарату «Канефрон Н» у комплексному лікуванні субклінічних ознак ураження судин у хворих на артеріальну гіпертензію із хронічним пієлонефритом.&#x0D; Матеріал і методи. Проаналізовано результати лікування 40 хворих на АГ II ступеня з ХПН, яких, залежно від лікування, поділено на дві групи. І групу склали 20 хворих, які отримували базову терапію: фіксовану низькодозову комбінацію периндоприлу аргінін – 2 мг, індапаміду – 0,625 мг, амплодипіну – 5 мг та аторвастатину – 10 мг; ІІ – 20 хворих, які отримували на тлі базової терапії канефрон Н по 2 драже 3 рази на добу всередину протягом місяця. Повторний курс запропонованої схеми лікування проводили через 6 місяців.&#x0D; Оцінку ефективності запропонованого лікування визначали за динамікою показників пружно-еластичних властивостей судин (швидкість поширення пульсової хвилі – ШППХ, плечогомілковий судинний індекс – САVI, індекс жорсткості аорти – ІЖА, товщина інтимо-медійного комплексу – ТІМК) та ендотеліальної дисфункції (ендотелін-1 – ЕТ-1, ендотелійзалежна вазодилатація – ЕЗВД і ендотелійнезалежна вазодилатація – ЕНВД).&#x0D; Результати. У ході лікування відзначали зниження ШППХ (р&lt;0,001) і CAVI (р&lt;0,001) у хворих двох груп, однак більш виражені зміни наприкінці лікування були у хворих ІІ групи. Упродовж року ІЖА (р&lt;0,001) знижувався під впливом лікування у всіх хворих однаковою мірою, проте значуще зменшення ТІМК відзначали швидше у хворих ІІ групи – через 6 місяців (р&lt;0,01) проти 12 місяців (р&lt;0,001) у хворих І групи.&#x0D; Канефрон Н у комплексному лікуванні сприяв вираженішому зниженню вмісту ЕТ-1 (р&lt;0,001), порівняно з базовою терапією, при цьому спостерігали суттєве поліпшення функції ендотелію за більш динамічним збільшенням ЕЗВД (р&lt;0,001) та ЕНВД (р&lt;0,001).&#x0D; Висновки. 1. Канефрон Н у комплексі з комбінованою низькодозовою антигіпертензивною терапією сприяє регресу субклінічних ознак ураження судин у хворих із коморбідною патологією.&#x0D; 2. Тривале застосування препарату «Канефрон Н» у хворих на АГ із ХПН доцільне, безпечне і достатньо ефективне.</jats:p

A relation of the indices of systemic inflammation and endothelial dysfunction in patients with chronic pyelonephritis and arterial hypertension

The dynamics of the indicators of systemic inflammation (C-reactive protein - CRP, tumor necrosis factoralpha – TNF-α, IL-1 – IL-1, IL-6 – IL-6, soluble cell-cell adhesion molecule – sICAM-1) and endothelial dysfunction (pulse blood pressure – PBP, aortic stiffness index – ASI, the thickness of intima-media complex – TIMC, the velocity of the pulse wave propagation – VPWP, CAVI, endothelium dependent vasodilatation – EDVD and endothelium independent vasodilatation – EIVD, endothelin-1 – ET-1) in 105 patients with chronic pyelonephritis (CPN) and arterial hypertension (AH), depending on the glomerular filtration rate (GFR). 91 (86,67 %) patients have demonstrated the signs of a systemic inflammation which intensify with decreased GFR &lt;90 ml/min. Reduced resilient- elastic properties of the arteries with increased ASI, VPW, CAVI, the levels of endothelinemia and a decrease of EDVD and EIVD was noted in 87 (82,86 %) patients with CPN and AH. The authors have observed a correlation between the indicators of the systemic inflammatory response (CRP, TNF-α, IL-1β, IL-6, sICAM-1) and the markers of the endothelial dysfunction (EDVD, EIVD, CAVI) in the group mentioned above which increases with a decrease of the glomerular filtration rate which should be considered, when treating such patients.</jats:p