О ПРОЕКТЕ «ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ ИХ ДЕФОРМАЦИЙ»

Оценка статических и динамических характеристик здания или сооружения может быть выполнена и на основе анализа ее собственных значений частот, периодов и форм собственных колебаний и коэффициентов затухания. Исследуя конструкцию по величинам собственных частот и форм колебаний можно судить о жесткости здания в различных направлениях и его работоспособности. Одним из ключевых моментов при расчете конструкций на динамические воздействия и оценке разумности принятых конструктивных решений является определение частоты (периода) первой формы свободных колебаний здания. Использование для этих целей расчетных программных комплексов позволяет получить обширную и достаточно точную информацию о динамических свойствах конструкций. В тоже время существуют достаточно простые оценки некоторых характеристик зданий, предложенные различными специалистами на основе обработки результатов натурных испытаний реальных конструкций, а также рекомендуемые некоторыми нормами. Использование таких оценок позволяет более обоснованно оценивать принятые конструктивные решения.

В рамках выполнения выпускной квалификационной работы по профилю «Мониторинг, обеспечение безопасности эксплуатационной надежности жилищно-коммунального комплекса и городской инфраструктуры» определена тема «Частота колебаний конструкций с учетом их деформаций».

Рассматривается разработанная пространственная модель производственного здания из металлоконструкций- высотой 12м, имеющего в плане квадратную форму 24х24м.

С целью проверки жесткостных характеристик разработанного проекта был выполнен расчет здания на собственные колебания по программному комплексу ЛИРА-САПР. При выполнении динамических расчетов учитывалось 10 форм собственных колебаний.

Цель данного проекта- сравнение частоты колебаний конструкций в нормальном состоянии и после деформации конструкций.

Рисунок 1. Конечно-элементная модель здания

В проекте была смоделирована аварийная ситуация - автопогрузчик врезался в конструкцию здания.

Были выполнены расчеты:

1. Частота колебаний каркаса без деформаций;
2. Частота колебаний с деформированной центральной колонной;
3. Частота колебаний с деформированной крайней колонной;
4. Частота колебаний с деформированной угловой колонной;

Рисунок 2. Результаты расчета каркаса без деформаций

Рисунок 3. Результаты расчета каркаса с деформированной центральной колонной

Рисунок 4. Результаты расчета каркаса с деформированной крайней колонной

Рисунок 5. Результаты расчета каркаса с деформированной угловой колонной

Список литературы:

1. Амосов А.А., Синицын С.Б. Основы теории сейсмостойкости сооружений. Учебное пособие. Изд-во АСВ, 2001. - 96 с.
2. Поляков В.С. Сейсмостойкие конструкции зданий. Учебное пособие для вузов. — М.: Высшая школа, 1983. — 306 с.
3. Савович М.К. Динамический расчет каркасных зданий/ Югорский государственный университет. Ханты-Мансийск, 2005
4. СП 296.1325800.2017 Здания и сооружения. Особые воздействия. 03.08.2017 Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации
5. СП 118.13330.2012 Общественные здания и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 31-06-2009
6. https://ru.wikipedia.org
7. https://www.sciencedirect.com/