Совместная работа большепролетных ферм и прогонов при расчете на прогрессирующее обрушение

Журнал: №11-2023
Авторы:

Туснин А.Р.,
Бергер М.П.,
Галстян Т.В.

DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-11-24-31
УДК: 624.012.35

 

АннотацияОб авторахСписок литературы
Отмечено, что изучение проблемы устойчивости стальных каркасов к прогрессирующему обрушению позволит снизить риск возникновения аварийных ситуаций. В рамках исследования совместной работы стальных большепролетных ферм покрытий рассматривалось покрытие пролетом 12 м со шпренгельными прогонами с типовым расположением связей и с учетом дополнительной вертикальной связевой фермы. Для каждого из вариантов рассматривалось напряженно-деформированное состояние конструкций покрытия при локальном повреждении элемента верхнего или нижнего пояса стропильной фермы. Изучена возможность включения в работу прогонов при повреждении одного из элементов пояса фермы. Численные расчеты проводились в квазистатической постановке с учетом нелинейной работы элементов покрытия. Для каждого варианта покрытия определены максимальные перемещения и усилия в элементах, а также выполнена проверка по первой группе предельных состояний. Численные исследования показали, что при типовом расположении связей покрытия жесткости прогонов недостаточно для эффективного перераспределения нагрузки с поврежденных элементов на соседние. Усилия в прогонах, возникающие при повреждении фермы, значительно превышают их несущую способность. Установка дополнительной продольной вертикальной связевой фермы позволяет значительно уменьшить деформации покрытия и более эффективно перераспределить усилия при локальных повреждениях.
А.Р. ТУСНИН, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой металлических и деревянных конструкций, директор ИПГС (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
М.П. БЕРГЕР, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Т.В. ГАЛСТЯН, аспирант (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)

1. Ведяков И.И., Соловьев Д.В., Коваленко А.И. Вероятностный подход к оценке риска прогрессирующего обрушения // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 10. С. 36–43. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.36-43
2. Туснина О.А. Выбор аварийных ситуаций при расчете на прогрессирующее обрушение промышленного здания // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 9. С. 60–65. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.09.60-65
3. Тамразян А.Г. Концептуальные подходы к оценке живучести строительных конструкций, зданий и сооружений // Железобетонные конструкции. 2023. Т. 3. № 3. С. 62–74. DOI: 10.22227/2949-1622.2023.3.62-74
4. Starossek U., Haberland M. Approaches to measures of structural robustness. Structure and Infrastructure Engineering. 2011. Vol. 7 (7–8), pp. 625–631. DOI: 10.1080/15732479.2010.501562
5. Buitrago M., Bertolesi E., Calderón P.A., Adam J.M. Robustness of steel truss bridges: Laboratory testing of a full-scale 21-metre bridge span. Structures. 2021. Vol. 29, pp. 691–700. DOI: 10.1016/j.istruc.2020.12.005
6. Lyu C.H., Gilbert B.P., Guan H., Underhill I.D., Gunalan S., Karampour H. Experimental study on the quasi-static progressive collapse response of post-and-beam mass timber buildings under corner column removal scenarios. Engineering Structures. 2021. Vol. 242. 112947. DOI: 10.1016/j.engstruct.2021.112497
7. Федоров В.С., Меднов Е.А. Влияние исходного напряженно-деформированного состояния и уровня нагружения на возникающий динамический эффект при аварийном разрушении опоры в неразрезных стальных балках // Строительство и реконструкция. 2010. № 6. С. 48–52.
8. Qiao-Ling Fu, Liang Tan, Bin Long and Shao-Bo Kang Numerical investigations of progressive collapse behavior of multi-storey reinforced concrete frames. Buildings. 2023. Vol. 13 (2). 533. DOI: 10.3390/buildings13020533
9. Wang S., Cheng X., Li Y., Song X., Guo R., Zhang H., Liang Z. Rapid visual simulation of the progressive collapse of regular reinforced concrete frame structures based on machine learning and physics engine. Engineering Structures. Vol. 286. 116129. DOI: 10.1016/j.engstruct.2023.116129
10. Qiao H., Xie X., Chen Y. Improvement of progressive collapse resistance for a steel frame system with beam-web opening. Engineering structures. Vol. 256. 113995. DOI: 10.1016/j.engstruct.2022.113995
11. Szyniszewski S., Krauthammer T. Energy flow in progressive collapse of steel framed buildings. Engineering Structures. 2012. Vol. 42, pp. 142–153. DOI: 10.1016/j.engstruct.2012.04.014
12. Клюева Н.В., Федоров В.С. К анализу живучести внезапно повреждаемых рамных систем // Строительная механика и расчет сооружений. 2006. № 3 (205). С. 7–13.
13. Бухтиярова А.С., Колчунов В.И., Прасолов Н.О. Расчет обобщенного параметра живучести железобетонной рамно-стержневой конструктивной системы при внезапной потере устойчивости несущего элемента // Строительство и реконструкция. 2013. № 6 (50). С. 9–12.
14. Shoghijavan M., Starossek U. Developing a robustness index for parallel load-bearing systems. Engineering Structures. 2021. Vol. 244. 112742. DOI: 10.1016/j.engstruct.2021.112742
15. Tanvir Manzur, Mohammad Hasan Mahmood, Bayezid Baten, Md. Jidan Hasan, Md. Raquibul Hossain, Munaz Ahmed Noor and Nur Yazdani. Assessment of progressive collapse proneness of existing typical garment factory buildings in Bangladesh. Journal of Performance of Constructed Facilities. 2020. Vol. 34 (5).
16. Колчунов В.И., Московцева В.С. Живучесть железобетонных каркасов многоэтажных зданий со сложнонапряженными элементами // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2022. Т. 18. № 3. С. 195–203. DOI: 10.22363/1815-5235-2022-18-3-195-203
17. Алексейцев А.В., Курченко Н.С. Обзор методов и результатов экспериментальных исследований стальных и сталебетонных конструкций при особых воздействиях // Строительная механика инженерных конструкций и сооружений. 2018. Т. 14. № 3. С. 205–215. DOI: 10.22363/1815-5235-2018-14-3-205-215
18. Серпик И.Н., Алексейцев А.В. Экспериментальные исследования несущей способности пространственных металлических рам // Вестник МГСУ. 2012. № 5. С. 40–44.
19. Арутюнян Г.А. Защищенность блоков покрытий промышленных зданий с поврежденными несущими конструкциями от прогрессирующего обрушения // Вестник МГСУ. 2015. № 9. С. 16–27.
20. Еремин К.И., Матвеюшкин С.А., Арутюнян Г.А. Методика экспериментальных исследований блоков покрытий промышленных зданий при аварийных воздействиях // Вестник МГСУ. 2015. № 12. С. 34–46.
21. Туснин А.Р. Бергер М.П. Коэффициенты динамичности для большепролетных ферм с локальными разрушениями // Промышленное и гражданское строительство. 2023. № 5. С. 17–24. DOI: 10.33622/0869-7019.2023.05.17-24

Для цитирования: Туснин А.Р., Бергер М.П., Галстян Т.В. Совместная работа большепролетных ферм и прогонов при расчете на прогрессирующее обрушение // Жилищное строительство. 2023. № 11. С. 24–31. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2023-11-24-31


Печать   E-mail