Телефон: 8-800-350-22-65
WhatsApp: 8-800-350-22-65
Telegram: sibac
Прием заявок круглосуточно
График работы офиса: с 9.00 до 18.00 Нск (5.00 - 14.00 Мск)

Статья опубликована в рамках: Научного журнала «Студенческий» № 10(138)

Рубрика журнала: Технические науки

Секция: Архитектура, Строительство

Скачать книгу(-и): скачать журнал часть 1, скачать журнал часть 2

Библиографическое описание:
Бобоев Х.О. ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗНЫХ ТИПОВ СОПРЯЖЕНИЙ МНОГОЭТАЖНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАМ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК // Студенческий: электрон. научн. журн. 2021. № 10(138). URL: https://sibac.info/journal/student/138/205540 (дата обращения: 01.03.2024).

ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗНЫХ ТИПОВ СОПРЯЖЕНИЙ МНОГОЭТАЖНЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАМ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

Бобоев Хусрав Одилович

магистрант, кафедра строительные конструкции и водоснабжения, Поволжский государственный технологический университет,

РФ, г. Йошкар-Ола

Актуганов Анатолий Николаевич

научный руководитель,

канд. тех. наук, доц., Поволжский государственный технологический университет,

РФ, г. Йошкар-Ола

АННОТАЦИЯ

Работа посвящена определению напряженно-деформированному состоянию металлических рам в зависимости от типа сопряжение с учетом влияния сейсмических сил. В качестве объектов исследования приняты три модели многоэтажных рам с разными соединениями узлов. Приводится анализ результатов моделирования рам при помощи МКЭ в ПК ЛИРА-САПР.

 

Ключевые слова: металлические рамы, сейсмические силы, соединение рам, ПК ЛИРА-САПР.

 

Введение

Основной целью расчета металлических рам является решение и обоснование размеров сечений конструкций и их соединений, обеспечивающих необходимую надежность, долговечность и экономичность. Немаловажным требованием является их сопротивление динамическим силам.  Часто эти требования противоречат друг другу, поэтому данное исследование является процессом поиска оптимального решения.

Рамой называют каркасную плоскую систему, состоящую из элементов, обеспечивающих пролет – ригелей, и элементов, обеспечивающих высоту – стоек. Для обеспечения внутреннего пространства плоских рам располагают в здании параллельно, воспринимая нагрузки от второстепенной системы настила и прогонов. Пространственная работа каркаса из рам обеспечивается путем обустройства системы вертикальных и горизонтальных связей соответственно по стойкам и ригелям. [1]

Рамы относятся к конструкциям, работающим преимущественно по сечению. Характерной особенностью рам является наличие жесткого карнизного узла. Элементы рам рассчитывают на прочность и общую устойчивость в плоскости и из плоскости, а также проверяют местную устойчивость отдельных участков сечения. Контролю также подлежат горизонтальные и вертикальные перемещения рамы, в соответствии с ограничениями по второму предельному состоянию. [1]

При проектировании металлических рам необходимо обеспечить последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундаментов здания простейшим способом и кратчайшим путем.

Основная часть

При помощи МКЭ (метод конечных элементов) в ПК (программный комплекс) ЛИРА-САПР были смоделированы многоэтажные рамы с разными узлами сопряжений балок с колоннами и колонн с фундаментами.

В целях определения правильного и рационального выбора соединений в металлических рамах при влиянии сейсмических сил, всем трем рамам задали одинаковые сечения, пролет, этажность и высоту. Также всем трем рамам были заданы одинаковые нагрузки, в том числе сейсмические.

Первая модель является трехэтажной рамой. Соединение которой полностью является жесткими, то есть соединение балок с колоннами и колонн с фундаментами. Вторая модель представляет собой трехэтажную раму, балки которой жестко соединены с колоннами, а сопряжение колонн с фундаментами является шарнирными. Третья модель является также трехэтажной, сопряжение балок с колоннами этой рамы являются шарнирными, а колонны с фундаментами жесткими.

В результате расчета подобрали соответствующие сечения для всех моделей согласно усилиям и напряжениям в стержнях рам.

Для первой модели, программа предлагает, двутавр с параллельными гранями полок типа К (колонный)-30К1 для колонн, а для балок двутавр с параллельными гранями полок типа Б (балочный)-60Б2.

Для второй модели рекомендуемое сечение для колонн это двутавр с параллельными гранями полок типа К (колонный)-30К2, а для балок двутавр с параллельными гранями полок типа Б (балочный)-60Б1.

Для третьей модели программа предлагает, двутавр с параллельными гранями полок типа К (колонный)-30К1 для колонн, а для балок двутавр с параллельными гранями полок типа Б (балочный)-80Б1. [2]

Вывод

Как уже было отмечено, основной целью расчёта металлических рам является поиск оптимальных решений, обеспечивающих достаточную надежность и экономичность. Дороговизна стальных конструкции обязывает нас сделать правильный выбор узлов соединений для существенного снижения стоимости всего здания.

Исходя из анализа результатов расчетов можно сказать, что при воздействии сейсмических сил на многоэтажную металлическую раму самое рациональное сопряжение — это жесткое соединение балок с колоннами и шарнирное соединение колонн с фундаментами, то есть вторая модель.

 

Список литературы:

  1. Конструкции, активные по сечению. Рамы [Электронный ресурс] URL: https://mtmrt.ru/news/metallokonstrukcii-v-arhitekture/konstrukcii-aktivnye-po-seceniu-ramy.html/ (Дата обращения: 10.02.2021).
  2. СП 14.13330.2018 Строительство в сейсмических районах. Актуализированная редакция СНиП II-7-81* (с Изменением N 1) / Минстрой России [Электронное издание]. – URL:http://docs.cntd.ru/document/550565571/ (дата обращения 03.03.2020).

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом
CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.