АннотацияОб авторахСписок литературы
Анализ прочности болтовых соединений – распространенная задача при проектировании зданий с металлическим каркасом. Как правило, такие расчеты выполняются аналитическими методами. Однако на сегодняшний день существует множество расчетных программ, позволяющих выполнить анализ прочности стальных конструкций по методу конечных элементов. Возможности таких продвинутых CAE-программ позволяют создавать расчетные модели фланцевых соединений с детальной проработкой. Вместе с тем все более актуальным становится вопрос обоснования использования вычислительных ресурсов и правильного балансирования между упрощением модели и корректностью результатов. Актуальность этого вопроса обусловлена тем, что подробные конечно-элементные модели анализируемых конструкций могут достигать размерности в 105–106 элементов, что при проведении динамических или нелинейных статических расчетов приводит к необходимости в высоких вычислительных ресурсах. В статье рассмотрена необходимость учета таких факторов, как усилие затяжки болта, наличие тела болта при моделировании узла фланцевого соединения стального каркаса (рамного узла) для последующего статического и динамического анализа конструкции. Сделаны выводы о допустимости различных упрощений модели, позволяющих сократить необходимые для расчета вычислительные ресурсы.
А.С. АЛЕКСЕЕВА, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.А. БУЗАЛО, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Б.А. ЧЕРНЫХОВСКИЙ, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Н.А. БУЗАЛО, канд. техн. наук (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Б.А. ЧЕРНЫХОВСКИЙ, инженер (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Южно-Российский государственный политехнический университет им. М.И. Платова (346428, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132)
1. Кашеварова Г.Г., Сон М.П., Землянухин А.Д. Сравнение несущей способности и деформативности фланцевых узлов примыкания балки к колонне при разных толщинах фланца. Современные технологии в строительстве. Теория и практика: Материалы XII Всерос. молодеж. конф. аспирантов, молодых ученых и студентов. 2020. № 1315. Пермь: Изд-во ПНИПУ. С. 44–49.
1. Kashevarova G.G., Son M.P., Zemlyanuhin A.D. Comparison of the bearing capacity and deformability of flange assemblies of beam-to-column abutment at different flange thicknesses. Modern technologies in construction. Theory and practice: materials of the XII All-Russian youth conf. graduate students, young scientists and students. 2020. No. 1315, pp. 44–49. (In Russian).
2. Сон М.П. Влияние механических характеристик болтов на НДС и работу фланцевых соединений балок с колоннами // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2019. № 1 (33). С. 142–152.
2. Son M.P. The influence of the mechanical characteristics of bolts on the VAT and the operation of flange connections of beams with columns. Vestnik Perm National Research Polytechnic university. Applied ecology. Urbanism. 2019. No. 1 (33), pp. 142–152. (In Russian).
3. Coşkun S.B. Advances in computational stability analysis. Rijeka: InTech. 2020. 132 p.
4. Кузнецов Д.Н. Напряженно-деформированное состояние стального двутавра в составе комбинированной балки. Генезис сходимости результатов // Вестник евразийской науки. 2020. Т. 12. № 6. С. 1–17.
4. Kuznetsov D.N. The stress-strain state of a steel I-beam as part of a combined beam. The genesis of convergence of the results. Vestnik evraziiskoi nauki. 2020. Vol. 12, No. 6. p. 1–17. (In Russian).
5. Oluwafemi J., Ofuyatan O., Ede A., Oyebisi S., Bankole D., Babaremu K. A Review on steel connections and structural behavior a review on steel connections and structural behavior. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. No. 1107 (1). DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1107/1/012083.
6. Avendaño J., Domingo A., Zlatanova S. Building information modeling in steel building projects following BIM-DFE methodology: a case study. Buildings. 2023. No. 13 (9). DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13092137
7. Туснин A.P., Платонова В.Д. Экспериментальные исследования влияния зазоров во фланцевых соединениях на напряженно-деформированное состояние узла // Вестник МГСУ. 2023. № 18 (11), 1763–1779. DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.11.1763-1779
7. Tusnin A.R., Platonova V.D. Experimental studies of the effect of gaps in flange connections on the stress-strain state of the node. Vestnik MGSU. 2023. No. 18 (11), 1763–1779. (In Russian).DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.11.1763-1779
8. Dalverny O., Peres F., Martin S., Faye J., Frigui F., Judenherc S. Global methodology for damage detection and localization in civil engineering structures. Engineering structures. 2020. No. 171, pp. 686–695. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.06.026
9. Karpilovsky V.S., Kriksunov E.Z., Perelmuter A.V., Yurchenko V.V. Analysis and design of structural steel joints and connection: software implementation. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2021. Vol. 17. No. 2, pp. 58–66. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2021-17-2-57-65
10. Перельмутер А.В. Обратные задачи строительной механики // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. Т. 22. № 4. С. 83–101. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2021-17-2-57-65
10. Perelmuter A.V. Inverse problems of structural mechanics. Vestnik of the Tomsk State National University of Architecture and Civil Engineering. 2020. Vol. 22. No. 4, pp. 83–101. (In Russian). DOI 10.31675/1607-1859-2020-22-4-83-101
11. Басов K.A. ANSYS для конструкторов. М.: ДМК Пресс, 2016. 248 с.
11. Basov K.A. ANSYS dlya konstruktorov [ANSYS for designers]. Moscow: DMK Press. 2016. 248 p.
12. Nakasone Y., Yoshimoto S., Stolarski T. Engineering Analysis with ANSYS Software. Butterworth-Heinemann. 2007. 472 p.
13. Eastman C., Eastman M., Teicholz P., Sacks R. BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. John Wiley & Sons. 2011. 650 p.
14. Згода Ю.Н., Семенов А.А. Перспективы развития программного и аппаратного обеспечения BIM-моделирования. Новые информационные технологии в архитектуре и строительстве: Материалы научно-практической конференции с международным участием. Екатеринбург: УрГАХУ, 2020. С. 43–48.
14. Zgoda Y.N, Semenov A.A. Prospects for the development of software and hardware for BIM modeling. New information technologies in architecture and construction: materials of a scientific and practical conference with international participation. Ekaterinburg: USAAA. 2020, pp. 43–48. (In Russian).
15. Перельмутер A.B., Кабанцев O.B., Пичугин C.Ф. Основы метода предельных расчетных состояний. М.: АСВ, 2019. 240 с.
15. Perelmuter A.V., Kabantsev O.V., Pichugin S.F. Osnovy metoda predelnyh raschetnyh sostoyanii [Fundamentals of the limit calculation states method]. Moscow: АСV. 2019. 240 p.
1. Kashevarova G.G., Son M.P., Zemlyanuhin A.D. Comparison of the bearing capacity and deformability of flange assemblies of beam-to-column abutment at different flange thicknesses. Modern technologies in construction. Theory and practice: materials of the XII All-Russian youth conf. graduate students, young scientists and students. 2020. No. 1315, pp. 44–49. (In Russian).
2. Сон М.П. Влияние механических характеристик болтов на НДС и работу фланцевых соединений балок с колоннами // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. 2019. № 1 (33). С. 142–152.
2. Son M.P. The influence of the mechanical characteristics of bolts on the VAT and the operation of flange connections of beams with columns. Vestnik Perm National Research Polytechnic university. Applied ecology. Urbanism. 2019. No. 1 (33), pp. 142–152. (In Russian).
3. Coşkun S.B. Advances in computational stability analysis. Rijeka: InTech. 2020. 132 p.
4. Кузнецов Д.Н. Напряженно-деформированное состояние стального двутавра в составе комбинированной балки. Генезис сходимости результатов // Вестник евразийской науки. 2020. Т. 12. № 6. С. 1–17.
4. Kuznetsov D.N. The stress-strain state of a steel I-beam as part of a combined beam. The genesis of convergence of the results. Vestnik evraziiskoi nauki. 2020. Vol. 12, No. 6. p. 1–17. (In Russian).
5. Oluwafemi J., Ofuyatan O., Ede A., Oyebisi S., Bankole D., Babaremu K. A Review on steel connections and structural behavior a review on steel connections and structural behavior. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. No. 1107 (1). DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/1107/1/012083.
6. Avendaño J., Domingo A., Zlatanova S. Building information modeling in steel building projects following BIM-DFE methodology: a case study. Buildings. 2023. No. 13 (9). DOI: https://doi.org/10.3390/buildings13092137
7. Туснин A.P., Платонова В.Д. Экспериментальные исследования влияния зазоров во фланцевых соединениях на напряженно-деформированное состояние узла // Вестник МГСУ. 2023. № 18 (11), 1763–1779. DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.11.1763-1779
7. Tusnin A.R., Platonova V.D. Experimental studies of the effect of gaps in flange connections on the stress-strain state of the node. Vestnik MGSU. 2023. No. 18 (11), 1763–1779. (In Russian).DOI: https://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.11.1763-1779
8. Dalverny O., Peres F., Martin S., Faye J., Frigui F., Judenherc S. Global methodology for damage detection and localization in civil engineering structures. Engineering structures. 2020. No. 171, pp. 686–695. DOI: https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.06.026
9. Karpilovsky V.S., Kriksunov E.Z., Perelmuter A.V., Yurchenko V.V. Analysis and design of structural steel joints and connection: software implementation. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2021. Vol. 17. No. 2, pp. 58–66. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2021-17-2-57-65
10. Перельмутер А.В. Обратные задачи строительной механики // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2020. Т. 22. № 4. С. 83–101. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2021-17-2-57-65
10. Perelmuter A.V. Inverse problems of structural mechanics. Vestnik of the Tomsk State National University of Architecture and Civil Engineering. 2020. Vol. 22. No. 4, pp. 83–101. (In Russian). DOI 10.31675/1607-1859-2020-22-4-83-101
11. Басов K.A. ANSYS для конструкторов. М.: ДМК Пресс, 2016. 248 с.
11. Basov K.A. ANSYS dlya konstruktorov [ANSYS for designers]. Moscow: DMK Press. 2016. 248 p.
12. Nakasone Y., Yoshimoto S., Stolarski T. Engineering Analysis with ANSYS Software. Butterworth-Heinemann. 2007. 472 p.
13. Eastman C., Eastman M., Teicholz P., Sacks R. BIM handbook: A guide to building information modeling for owners, managers, designers, engineers and contractors. John Wiley & Sons. 2011. 650 p.
14. Згода Ю.Н., Семенов А.А. Перспективы развития программного и аппаратного обеспечения BIM-моделирования. Новые информационные технологии в архитектуре и строительстве: Материалы научно-практической конференции с международным участием. Екатеринбург: УрГАХУ, 2020. С. 43–48.
14. Zgoda Y.N, Semenov A.A. Prospects for the development of software and hardware for BIM modeling. New information technologies in architecture and construction: materials of a scientific and practical conference with international participation. Ekaterinburg: USAAA. 2020, pp. 43–48. (In Russian).
15. Перельмутер A.B., Кабанцев O.B., Пичугин C.Ф. Основы метода предельных расчетных состояний. М.: АСВ, 2019. 240 с.
15. Perelmuter A.V., Kabantsev O.V., Pichugin S.F. Osnovy metoda predelnyh raschetnyh sostoyanii [Fundamentals of the limit calculation states method]. Moscow: АСV. 2019. 240 p.
Для цитирования: Алексеева А.С., Бузало Н.А., Черныховский Б.А. Моделирование болтов и контактных взаимодействий в конечно-элементной модели фланцевого соединения // Жилищное строительство. 2024. № 6. С. 32–35. DOI: https://doi.org/10.31659/0044-4472-2024-6-32-35