N 2 за 2022год
Расчеты на прочность
Strength calculations
УДК 624.04:519.62 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.2.8
В.Н. СИМБИРКИН, к.т.н., Ю.В. ПАНАСЕНКО, инж., В.В. КУРНАВИН, инж. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство»; e-mail: simbirkin@eurosoft.ru
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЖИДКОСТНО-ВЯЗКОСТНЫХ ДЕМПФЕРОВ ПРИ РАСЧЕТЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ СООРУЖЕНИЙ...4
МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ЖИДКОСТНО-ВЯЗКОСТНЫХ ДЕМПФЕРОВ ПРИ РАСЧЕТЕ СЕЙСМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ СООРУЖЕНИЙ...4
Выполнен сопоставительный анализ способов моделирования жидкостно-вязкостных демпферов, используемых для повышения расчетной сейсмостойкости сооружений. Рассмотрены модели нелинейно-вязкостных демпферов, реактивное усилие в которых нелинейно зависит от скорости перемещения штока, эквивалентных (по поглощенной энергии) линейно-вязкостных демпферов и эквивалентных (по максимальному усилию и поглощенной энергии) упругопластических элементов. В качестве примера использована расчетная модель несущей системы проектируемого здания одного из аэровокзалов. Применение системы сейсмической защиты в данном случае было единственным способом реализации в проекте архитектурных и объемно-планировочных решений здания на площадке сейсмичностью более 8 баллов. Использованные в статье методики реализованы в программном комплексе STARK ES и доступны для практического применения при проектировании и исследовании работы строительных конструкций.
Ключевые слова: динамический расчет, метод конечных элементов (МКЭ), сейсмостойкость, жидкостно-вязкостный демпфер.
Ключевые слова: динамический расчет, метод конечных элементов (МКЭ), сейсмостойкость, жидкостно-вязкостный демпфер.
UDC.624.04:519.62 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.2.8.MODELLING OF HYDRAULIC VISCOUS DAMPERS IN SEISMIC ANALYSIS OF STRUCTURES. V.N. Simbirkin, Yu.V. Panasenko, V.V. Kurnavin, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: simbirkin@eurosoft.ru
Abstract. The paper presents the derivation of formulas for the method of calculating bent elements for general stability, given in SP 16.13330, which is based on the theory of thin-walled elastic rods and the system of differential equations of V. Z. Vlasov. Formulas are given for a single-span beam with a hinged mounting of supports. A general equation has been compiled for calculating the bending stability coefficient φ_1, which allows adapting the requirements of SP16.13330 standards to various types of load action in the beam span. The results are presented for twenty-five different types of external load action. The formulas take into account the arbitrary location of the load along the height of the beam section, from the lower edge of the lower belt to the upper edge of the upper belt. The values of the critical moment M_cr, at which a new form of equilibrium state arises in the beam, are determined, according to the conclusions of the work [6]. The critical moment M_cr is calculated in the form of a stability problem of the first kind – the loss of a stable position of an element of a rectilinear shape (the load acts along the line of the bending center, the neutral axis of the beam is rectilinear, the material is elastic). The formulas of the presented table can be used to perform verification calculations..
Key words: critical moment, stability of the first kind, flat bending, stability of bending elements, single-span beams, general stability of bending elements, stability of flat bending, bending elements, bending stability coefficient.
Abstract. The paper presents the derivation of formulas for the method of calculating bent elements for general stability, given in SP 16.13330, which is based on the theory of thin-walled elastic rods and the system of differential equations of V. Z. Vlasov. Formulas are given for a single-span beam with a hinged mounting of supports. A general equation has been compiled for calculating the bending stability coefficient φ_1, which allows adapting the requirements of SP16.13330 standards to various types of load action in the beam span. The results are presented for twenty-five different types of external load action. The formulas take into account the arbitrary location of the load along the height of the beam section, from the lower edge of the lower belt to the upper edge of the upper belt. The values of the critical moment M_cr, at which a new form of equilibrium state arises in the beam, are determined, according to the conclusions of the work [6]. The critical moment M_cr is calculated in the form of a stability problem of the first kind – the loss of a stable position of an element of a rectilinear shape (the load acts along the line of the bending center, the neutral axis of the beam is rectilinear, the material is elastic). The formulas of the presented table can be used to perform verification calculations..
Key words: critical moment, stability of the first kind, flat bending, stability of bending elements, single-span beams, general stability of bending elements, stability of flat bending, bending elements, bending stability coefficient.
УДК 624.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.9.14
В.И. ОБОЗОВ, д.т.н., проф. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва; e-mail: obozov@yandex.ru
АНАЛИТИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПРОСТЕНКОВ НАРУЖНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ СТЕН НА ВЕТРОВУЮ НАГРУЗКУ...9
Приведены уравнения равновесия составляющих расчетную модель ветвей, а также уравнение для связей между слоями. Получена система трех дифференциальных уравнений, описывающих равновесие всей системы. Учитываются деформации сдвига в составляющих ветвях системы. Система трех дифференциальных уравнений второго порядка, описывающая равновесие системы, сведена к одному дифференциальному уравнению четвертого порядка. Для решения дифференциального уравнения четвертого порядка применена процедура Бубнова–Галеркина. В качестве аппроксимирующей решение функции предложен степенной ряд, удовлетворяющий всем граничным условиям. Удержаны первые три члена ряда. В итоге решение дифференциального уравнения сведено к решению трех обыкновенных алгебраических уравнений. В качестве иллюстрации метода расчета приведен пример расчета на ветровую нагрузку простенка шириной 150 см самонесущей наружной стены, соединенной металлическими связями с железобетонной несущей системой 18-этажного здания.
Ключевые слова: наружные многослойные стены многоэтажных зданий, составная система, расчетная схема, дифференциальное уравнение равновесия, процедура Бубнова–Галеркина, аппроксимирующая функция, граничные условия, пример расчета.
Приведены уравнения равновесия составляющих расчетную модель ветвей, а также уравнение для связей между слоями. Получена система трех дифференциальных уравнений, описывающих равновесие всей системы. Учитываются деформации сдвига в составляющих ветвях системы. Система трех дифференциальных уравнений второго порядка, описывающая равновесие системы, сведена к одному дифференциальному уравнению четвертого порядка. Для решения дифференциального уравнения четвертого порядка применена процедура Бубнова–Галеркина. В качестве аппроксимирующей решение функции предложен степенной ряд, удовлетворяющий всем граничным условиям. Удержаны первые три члена ряда. В итоге решение дифференциального уравнения сведено к решению трех обыкновенных алгебраических уравнений. В качестве иллюстрации метода расчета приведен пример расчета на ветровую нагрузку простенка шириной 150 см самонесущей наружной стены, соединенной металлическими связями с железобетонной несущей системой 18-этажного здания.
Ключевые слова: наружные многослойные стены многоэтажных зданий, составная система, расчетная схема, дифференциальное уравнение равновесия, процедура Бубнова–Галеркина, аппроксимирующая функция, граничные условия, пример расчета.
UDC 624.04 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.9.14. ANALYTICAL METHOD OF RASET PIER EXTERNAL MULTI-LAYER WALLS FOR WIND LOAD. V.I. Obozov, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: obozov@yandex.ru
Abstract. A calculation model in the form of a composite rod is proposed to calculate the wind load of the piers of multilayer exterior walls that have connections between the layers. The equilibrium equations of the branches composing the computational model are given, as well as the equation for the connections between the layers. A system of three differential equations describing the equilibrium of the entire system is obtained. Shear deformations in the constituent branches of the system are taken into account. The system of three second-order differential equations describing the equilibrium of the system is reduced to one fourth-order differential equation. The Bubnov-Galerkin procedure is applied to solve the fourth-order differential equation. A power series satisfying all boundary conditions is proposed as an approximation of the solution of the function. The first three members of the row are retained. As a result, the solution of the differential equation is reduced to the solution of three ordinary algebraic equations. As an illustration of the calculation method, an example of calculating the wind load of a 150 cm wide wall of a self-supporting outer wall connected by metal ties with a reinforced concrete bearing system of an 18-storey building is given.
Key words: exterior multilayer walls of multi-storey buildings, composite system, calculation scheme, differential equation of equilibrium, Bubnov-Galerkin procedure, approximating function, boundary conditions, calculation example.
Abstract. A calculation model in the form of a composite rod is proposed to calculate the wind load of the piers of multilayer exterior walls that have connections between the layers. The equilibrium equations of the branches composing the computational model are given, as well as the equation for the connections between the layers. A system of three differential equations describing the equilibrium of the entire system is obtained. Shear deformations in the constituent branches of the system are taken into account. The system of three second-order differential equations describing the equilibrium of the system is reduced to one fourth-order differential equation. The Bubnov-Galerkin procedure is applied to solve the fourth-order differential equation. A power series satisfying all boundary conditions is proposed as an approximation of the solution of the function. The first three members of the row are retained. As a result, the solution of the differential equation is reduced to the solution of three ordinary algebraic equations. As an illustration of the calculation method, an example of calculating the wind load of a 150 cm wide wall of a self-supporting outer wall connected by metal ties with a reinforced concrete bearing system of an 18-storey building is given.
Key words: exterior multilayer walls of multi-storey buildings, composite system, calculation scheme, differential equation of equilibrium, Bubnov-Galerkin procedure, approximating function, boundary conditions, calculation example.
Динамические расчеты
Dynamic calculation
УДК 539.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.14.18
А.М. АРУТЮНЯН, канд. физ.-мат. наук АО «НИЦ «Строительство» ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко; e-mail:89057254188@mail.ru
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО КОНТАКТА ФУНДАМЕНТА С ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ И ГРУНТОВОГО МАССИВА С НЕОДНОРОДНОСТЬЮ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ И РАСПОЛОЖЕНИЯ...14
ИССЛЕДОВАНИЕ НЕСТАЦИОНАРНОГО КОНТАКТА ФУНДАМЕНТА С ДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ И ГРУНТОВОГО МАССИВА С НЕОДНОРОДНОСТЬЮ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ И РАСПОЛОЖЕНИЯ...14
Предложена постановка плоских нестационарных контактных задач о взаимодействии абсолютно твердого фундамента с динамической нагрузкой и упругого полупространства с заглубленной полостью. Получена система разрешающих уравнений. Ядрами основного разрешающего уравнения являются фундаментальные и сингулярные решения для упругой плоскости, представляющие собой перемещения и напряжения в упругой плоскости в ответ на действие единичного импульса. Разработан и реализован на ЭВМ оригинальный алгоритм решения с дополнительной итерационной процедурой, позволяющей учитывать частичный отрыв граничных поверхностей ударника и полупространства в области контакта.
Ключевые слова: распространение объемных возмущений, нестационарные контактные задачи теории упругости, смешанные граничные условия, принцип суперпозиции, динамическая теорема взаимности работ, интегральные преобразования, обобщенные функции, аналитические представления.
Ключевые слова: распространение объемных возмущений, нестационарные контактные задачи теории упругости, смешанные граничные условия, принцип суперпозиции, динамическая теорема взаимности работ, интегральные преобразования, обобщенные функции, аналитические представления.
UDC 539.3 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.14.18. INVESTIGATION OF THE NON-STATIONARY CONTACT OF THE FOUNDATION AND THE SOIL MASS WITH THE HETEROGENEITY OF ARBITRARY GEOMETRY AND LOCATION. A.M. Arutyunyan, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail:89057254188@mail.ru
Abstract. Many important practical problems are associated with the study of the dynamic contact interaction of bounded bodies with semi-bounded elastic regions of a complex structure. These tasks are determined, among other things, by the problems of earthquake resistance and vibration protection of structures, the calculation of the level and characteristics of the impact on buildings and structures of manmade vibrations propagating in the ground, seismic exploration of minerals, etc. In the ground mass, there are often cavities of both natural (for example, karst cavities) and artificial (various communications, metro tunnels, buried waste storage facilities, etc.) origin. Therefore, the question of the degree of influence of such cavities on the wave fields generated taking into account their influence is significant. A narrow circle of domestic and foreign scientists deals with the problems of research and contact interaction of bodies with semi-limited areas of complex structure. Solving problems on the impact of a stamp on an elastic half-space.
Key words: distribution of volume perturbations, non-stationary contact problems of the theory of elasticity, mixed boundary conditions, the superposition principle, the dynamic reciprocity theorem of works, integral transformations, generalized functions, analytical representations.
Key words: distribution of volume perturbations, non-stationary contact problems of the theory of elasticity, mixed boundary conditions, the superposition principle, the dynamic reciprocity theorem of works, integral transformations, generalized functions, analytical representations.
Расчеты на надежность
Reliability calculation
УДК 624.011.78 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.19.22
В.Е. БАТРАК, к.т.н. ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство), г.Москва, e-mail: batrakve@yandex.ru
ВЕРОЯТНОСТНАЯ ОЦЕНКА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТРЕХСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ С ПОЛИИЗОЦИАНУРАТНЫМ УТЕПЛИТЕЛЕМ...19
Приводится оценка прочности трехслойных сэндвич-панелей при изгибе с учетом изменчивости нагрузок и прочности эффективного утеплителя – пенополиизоцианурата при сдвиге. Оценка прочности панелей проводится путем расчета коэффициента безопасности. По величине коэффициента безопасности назначается испытательная нагрузка на сэндвич-панели, гарантирующая безопасную эксплуатацию панелей при изгибе эксплуатационными нагрузками.
Ключевые слова: трехслойные сэндвич-панели, пенополиизоциануратные утеплители, эксплуатационные показатели, коэффициент безопасности, испытательная нагрузка.
UDC 624.011.78 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.19.22. PROBABILISTIC EVALUATION OF PERFORMANCE INDICATORS OF THREE-LAYER PANELS WITH POLYISOCYANURATE INSULATION. V.E. Batrak, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: batrakve@yandex.ru
Abstract. This article provides an assessment of the strength of three-layer sandwich panels during bending, taking into account the variability of loads and the strength of the effective insulation – polyisocyanurate foam during shear. The strength of the panels is assessed by calculating the safety factor. According to the value of the safety coefficient, a test load is assigned to the sandwich panels, which guarantees the safe operation of the panels during bending by operational loads.
Key words: structural fiberglass, composite materials, viscoelastic characteristics, creep, relaxation, longterm strength.
Ключевые слова: трехслойные сэндвич-панели, пенополиизоциануратные утеплители, эксплуатационные показатели, коэффициент безопасности, испытательная нагрузка.
UDC 624.011.78 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.19.22. PROBABILISTIC EVALUATION OF PERFORMANCE INDICATORS OF THREE-LAYER PANELS WITH POLYISOCYANURATE INSULATION. V.E. Batrak, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: batrakve@yandex.ru
Abstract. This article provides an assessment of the strength of three-layer sandwich panels during bending, taking into account the variability of loads and the strength of the effective insulation – polyisocyanurate foam during shear. The strength of the panels is assessed by calculating the safety factor. According to the value of the safety coefficient, a test load is assigned to the sandwich panels, which guarantees the safe operation of the panels during bending by operational loads.
Key words: structural fiberglass, composite materials, viscoelastic characteristics, creep, relaxation, longterm strength.
Сейсмические расчеты
Seismic calculations
УДК 624.042.7 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.23.30
Е.В. ПОЗНЯК1 , д.т.н., А.Г. БУГАЕВСКИЙ2 , канд. физ.-мат. наук, В.Н. СИМБИРКИН3 , к.т.н., В.В. КУРНАВИН4 , инж. 1ФГБОУ ВО НИУ МЭИ, 2ИФЗ РАН, 3ООО «Еврософт», 4ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко (АО «НИЦ Строительство»); e-mail: elpoz@yandex.ru
РАСЧЕТ ПОКРЫТИЯ СТАДИОНА НА ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫЕ СЕЙСМИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МОДИФИЦИРОВАННЫМ ЛИНЕЙНО-СПЕКТРАЛЬНЫМ МЕТОДОМ...23
В статье представлен расчет покрытия стадиона (размер в плане 285 м) на дифференцированные сейсмические воздействия, проведенный модифицированным линейно-спектральным методом (ЛСМ). В качестве исходных данных для расчета применялись трехкомпонентные записи землетрясений (акселерограммы) в трех близких точках, с расстояниями между ними порядка 150–200 м. Расчет покрытия проведен на два природных землетрясения – кратковременное, преимущественно высокочастотное, и более продолжительное, преимущественно длиннопериодное. Акселерограммы землетрясений были получены при инструментальных наблюдениях для сейсмического микрорайонирования строительной площадки. Представлены расчетные параметры сейсмического воздействия, приведен сравнительный анализ результатов, полученных стандартным и модифицированным ЛСМ.
Ключевые слова: линейно-спектральный метод, дифференцированная модель сейсмического движения грунта, акселерограммы, сейсмический анализ, проектирование, стадион.
Ключевые слова: линейно-спектральный метод, дифференцированная модель сейсмического движения грунта, акселерограммы, сейсмический анализ, проектирование, стадион.
UDC 624.042.7 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.23.30. ANALYSIS OF STADIUM ROOF UNDER DIFFERENTIAL SEISMIC IMPACTS PERFORMED BY MODIFIED RESPONSE SPECTRUM METHOD. E.V. Poznyak1, A.G. Bugaevsky2, V.N. Simbirkin3, V.V. Kurnavin4, 1Power Engineering Institute National Research University, Moscow, 2Schmidt Institute of Physics of the Earth, Moscow, 3EuroSoft Co., Moscow, 4TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: elpoz@yandex.ru
Abstract. The paper presents a seismic analysis of the stadium roof (size in plan 285 m) for differential seismic impacts, performed by a modified response spectrum method (RSM). Input data are three-component earthquake records (accelerograms) at three close points with distances of about 150-200 m. Analysis of the roof was performed for two natural earthquakes – short, mainly high-frequency, and longer, mainly long-period. Accelerograms of earthquakes were obtained during instrumental observations for microseismic zoning of the construction site. The parameters of the seismic impact and a comparative analysis of the results for the standard and modified RSM are present.
Key words: response spectrum method, differential model of seismic ground motion, accelerograms, seismic analysis, structural design, stadium.
Abstract. The paper presents a seismic analysis of the stadium roof (size in plan 285 m) for differential seismic impacts, performed by a modified response spectrum method (RSM). Input data are three-component earthquake records (accelerograms) at three close points with distances of about 150-200 m. Analysis of the roof was performed for two natural earthquakes – short, mainly high-frequency, and longer, mainly long-period. Accelerograms of earthquakes were obtained during instrumental observations for microseismic zoning of the construction site. The parameters of the seismic impact and a comparative analysis of the results for the standard and modified RSM are present.
Key words: response spectrum method, differential model of seismic ground motion, accelerograms, seismic analysis, structural design, stadium.
УДК 694, 69.07 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.31.38
А.А. ПОГОРЕЛЬЦЕВ, к.т.н., С.Б. ТУРКОВСКИЙ, к.т.н. ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»); e-mail: pogara@yandex.ru
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ...31
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В СЕЙСМИЧЕСКИХ РАЙОНАХ...31
Анализ расчетных положений, свойств КДК и опыта их эксплуатации в объектах (после землетрясений) подтверждает эффективность применения деревянных конструкций в районах высокой сейсмической активности. Рекомендации СП 14.13330.2018 в части применения КДК крайне ограничены и не учитывают новых технических решений, в т.ч. узловых соединений системы ЦНИИСК. Исследования КДК на воздействие сейсмических нагрузок практически не проводились с начала их производства с 1973 г. Это тормозит применение КДК в России, где около 30% территорий находится в зоне с сейсмичностью 7–10 баллов. Обосновывается необходимость проведения исследований конструкций и их соединений с целью совершенствования СП 14.13330.2018 или развития СП 64.13330.2017 [3] для широкого применения КДК в сейсмических районах РФ.
Ключевые слова: сейсмические усилия, соединения клееных конструкций, эффективность, совершенствование норм проектирования, вклеенные стержни, жесткие узлы.
UDC 694, 69.07 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.31.38.FEATURES OF APPLICATION OF GLULAM STRUCTURES IN SEISMIC AREAS.A.A. Pogoreltsev, S.B. Turkovskiy, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: pogara@yandex.ru
Ключевые слова: сейсмические усилия, соединения клееных конструкций, эффективность, совершенствование норм проектирования, вклеенные стержни, жесткие узлы.
UDC 694, 69.07 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.31.38.FEATURES OF APPLICATION OF GLULAM STRUCTURES IN SEISMIC AREAS.A.A. Pogoreltsev, S.B. Turkovskiy, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: pogara@yandex.ru
Abstract. Analysis of the calculated provisions [1], the properties of SCC and the experience of their operation in facilities (after earthquakes) confirms the effectiveness of the use of wooden structures in areas of high seismic activity. Recommendations SNIP [1] in terms of the use of SCC are extremely limited and do not take into account new technical solutions, including nodal joints of the TSNIISK system. Since the beginning of their manufacture in 1973 the studies of CDC on the effect of seismic loads have been practically not conducted. It inhibits the application of CDC in Russia, where about 30 % of the territories are in the zone with seismicity of 7-10 points. The necessity of research of structures and their connections in order to improve SP 14.13330.2018 or development of SP 64.13330.2017 [3] for wide application of QDC in seismic areas of the Russian Federation is substantiated.
Key words: seismic forces, connections of glued structures, efficiency, improvement of design norms, glued rods, rigid units.
Key words: seismic forces, connections of glued structures, efficiency, improvement of design norms, glued rods, rigid units.
Нормирование
Codification
УДК 624.042.1 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.39.46
И.В. ЛЕБЕДЕВА, к.т.н. ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва; e-mail: ilebedeva61@gmail.com
ПРОБЛЕМЫ НОРМИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ЭКСПЕРТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В ОБЛАСТИ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТАН ДАРТИЗАЦИИ...39
Рассматриваются общие проблемы обеспечения надежности сооружений и новые предложения, подготовленные для включения в проект Изменения №1 Межгосударственного стандарта ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения». Представлены основные изменения, связанные с пересмотром его отдельных разделов и положений, введением дополнений и поправок, а также наши предложения по пересмотру Международного стандарта ИСО 8930:2021 ред. 2 «Общие принципы надежности строительных конструкций – Глоссарий» и их реализация при подготовке новой редакции документа.
ПРОБЛЕМЫ НОРМИРОВАНИЯ НАДЕЖНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ЭКСПЕРТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ В ОБЛАСТИ МЕЖДУНАРОДНОЙ СТАН ДАРТИЗАЦИИ...39
Рассматриваются общие проблемы обеспечения надежности сооружений и новые предложения, подготовленные для включения в проект Изменения №1 Межгосударственного стандарта ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения». Представлены основные изменения, связанные с пересмотром его отдельных разделов и положений, введением дополнений и поправок, а также наши предложения по пересмотру Международного стандарта ИСО 8930:2021 ред. 2 «Общие принципы надежности строительных конструкций – Глоссарий» и их реализация при подготовке новой редакции документа.
Ключевые слова: надежность, строительная конструкция, термины и их определения, Межгосударственный стандарт, Международный стандарт, Международная организация по стандартизации (ИСО), нагрузка, воздействие, особые воздействия, аварийная расчетная ситуация, научно-техническое сопровождение.
UDC 624.042.1 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.39.46.PROBLEMS OF STRUCTURAL RELIABILITY CODIFICATION AND EXPERT ACTIVITY IN THE FIELD OF INTERNATIONAL STANDARDIZATION. I.V. Lebedeva, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: ilebedeva61@gmail.com
UDC 624.042.1 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.39.46.PROBLEMS OF STRUCTURAL RELIABILITY CODIFICATION AND EXPERT ACTIVITY IN THE FIELD OF INTERNATIONAL STANDARDIZATION. I.V. Lebedeva, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: ilebedeva61@gmail.com
Abstract. General problems of ensuring the reliability of structures and new proposals prepared for inclusion in the draft Amendment No. 1 of the Interstate Standard GOST 27751-2014 «Reliability for constructions and foundations. General principles» are considered. The main changes related to the revision of some its separate sections and statements, the additions and amendments introduced, as well as our proposals for the revision of the International Standard ISO 8930:2021 ed. 2 « General principles on reliability for structures— Vocabulary» and their implementation in the preparation of a new version of the document are presented.
Key words: reliability, building construction, terms and their definitions, Interstate standard, International Standard, International Organization for Standardization (ISO), load, action, accidental actions, accidental design situation, scientific and technical support.
Key words: reliability, building construction, terms and their definitions, Interstate standard, International Standard, International Organization for Standardization (ISO), load, action, accidental actions, accidental design situation, scientific and technical support.
To help the designe
УДК 624.072.2.014 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.46.59
И.И. ВЕДЯКОВ1 , д.т.н., проф., М.И. ГУКОВА1 , к.т.н., М.И. ФАРФЕЛЬ1,2, к.т.н., доцент 1ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»), г. Москва 2НИУ МГСУ, г. Москва; e-mail: vedykov@gmail.com
ИЗМЕНЕНИЯ № 3 К НОРМАМ НА РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ (СП 16.13330.2017)...46
В статье описаны внесенные Изменения № 3 в СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции» в помощь проектировщикам и в ответ на поступившие к разработчикам в 2020 году вопросы. В состав Изменений № 3 вошли 11 разделов и Приложения В, Г и Ж, в разделе 2 «Нормативные ссылки» учтены вступившие в действие Изменения в своды правил, упоминаемых в СП 16. Наиболее значимыми являются изменения, внесенные в раздел 15 к требованиям по проектированию конструкций зданий и, сооружений, включающие требования к установке связей на покрытиях зданий из стальных конструкций. В Приложения по материалам строительных конструкций внесены уточнения в части использования новых сталей, уточнены требования по нормированию ударной вязкости, а также расшифрованы параметры обобщенной расчетной диаграммы работы стали.
Ключевые слова: сталь, стальная конструкция, несущая способность, жесткость, ферма, ригель, болт, горизонтальная связь, прокат, труба, ударная вязкость.
Ключевые слова: сталь, стальная конструкция, несущая способность, жесткость, ферма, ригель, болт, горизонтальная связь, прокат, труба, ударная вязкость.
UDC 624.072.2.014 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.46.59.AMENDMENTS NO. 3 TO THE STANDARDS FOR THE CALCULATION AND DESIGN OF STEEL STRUCTURES.(SP 16.13330.2017) I.I. Vedyakov1, M.I. Gukova1, M.I. Farfel1,2, 1TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow, 2Department of Metal and Wooden Structures of the NRU MGSU, Moscow; e-mail: vedykov@gmail.com
Abstract. The Amendments No. 3 to the Joint Venture 16.13330.2017 “Steel structures” are given to help designers and in response to questions received by developers in 2020. Amendments No. 3 included 11 sections and Appendices «B», «Г» and «Ж». At the same time, section 2 “Regulatory references” takes into account the Changes that have come into effect to the sets of rules referred to in SP 16. The most significant are the changes made to section 15 to the requirements for the design of structures of buildings and structures, including requirements for the installation of ties on the coatings of buildings made of steel structures. In the Appendices on the materials of building structures, clarifications have been made regarding the use of new steels, the requirements for the normalization of impact strength have been clarified, and the parameters of the generalized design diagram of steel work have been deciphered.
Key word: steel, steel structure, bearing capacity, stiffness, truss, crossbar, bolt, horizontal connection, rolled steel, pipe, toughness.
Abstract. The Amendments No. 3 to the Joint Venture 16.13330.2017 “Steel structures” are given to help designers and in response to questions received by developers in 2020. Amendments No. 3 included 11 sections and Appendices «B», «Г» and «Ж». At the same time, section 2 “Regulatory references” takes into account the Changes that have come into effect to the sets of rules referred to in SP 16. The most significant are the changes made to section 15 to the requirements for the design of structures of buildings and structures, including requirements for the installation of ties on the coatings of buildings made of steel structures. In the Appendices on the materials of building structures, clarifications have been made regarding the use of new steels, the requirements for the normalization of impact strength have been clarified, and the parameters of the generalized design diagram of steel work have been deciphered.
Key word: steel, steel structure, bearing capacity, stiffness, truss, crossbar, bolt, horizontal connection, rolled steel, pipe, toughness.
Экспериментальные исследования
Experimental studies
УДК 69.07, 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.60.70
И.И. ВЕДЯКОВ, д.т.н., проф., Д.В. КОНИН, к.т.н., А.А. ЕГОРОВА, к.т.н. ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»); e-mail: vedykov@gmail
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ПОКОВОК В ОПОРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ...60
Рассмотрены проблемы применения стальных поковок, шарниров в строительных конструкциях. Описаны особенности работы таких изделий в строительной конструкции. Представлены и проанализированы результаты испытаний. Даны конкретные требования к механическим свойствам материала, химическому составу и методам испытаний. Проведена оценка влияния термоупрочнения на поковки больших диаметров и рассмотрена и проанализирована микроструктура при разных температурных режимах закалка – отпуск.
Ключевые слова: поковки больших сечений, термоупрочнение, ударная вязкость, структура стали, однородность свойств по сечению, эксплуатационная надежность.
UDC 69.07, 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.60.70. FEATURES OF APPLICATION OF STEEL FORGINGS IN SUPPORT STRUCTURES. I.I. Vedyakov, D.V. Konin, A.A. Egorova, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: vedykov@gmail.com
Abstract. The problems of using steel forgings, hinges in building structures are considered. The features of the work of such products in the building structure are described. The test results are presented and analyzed. Specific requirements for the mechanical properties of the material, chemical composition and test methods are given. The influence of thermal hardening on forgings of large diameters was assessed and the microstructure was considered and analyzed at different temperature regimes of hardening – tempering.
Key words: forgings of large sections, heat strengthening, impact strength, steel structure, uniformity of properties over the section, operational reliability.
Рассмотрены проблемы применения стальных поковок, шарниров в строительных конструкциях. Описаны особенности работы таких изделий в строительной конструкции. Представлены и проанализированы результаты испытаний. Даны конкретные требования к механическим свойствам материала, химическому составу и методам испытаний. Проведена оценка влияния термоупрочнения на поковки больших диаметров и рассмотрена и проанализирована микроструктура при разных температурных режимах закалка – отпуск.
Ключевые слова: поковки больших сечений, термоупрочнение, ударная вязкость, структура стали, однородность свойств по сечению, эксплуатационная надежность.
UDC 69.07, 624.014.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.60.70. FEATURES OF APPLICATION OF STEEL FORGINGS IN SUPPORT STRUCTURES. I.I. Vedyakov, D.V. Konin, A.A. Egorova, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; e-mail: vedykov@gmail.com
Abstract. The problems of using steel forgings, hinges in building structures are considered. The features of the work of such products in the building structure are described. The test results are presented and analyzed. Specific requirements for the mechanical properties of the material, chemical composition and test methods are given. The influence of thermal hardening on forgings of large diameters was assessed and the microstructure was considered and analyzed at different temperature regimes of hardening – tempering.
Key words: forgings of large sections, heat strengthening, impact strength, steel structure, uniformity of properties over the section, operational reliability.
УДК 694.141.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.71.78
П.Н. СМИРНОВ, к.т.н. ЦНИИСК им В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»); е-mail: spair23@list.ru
П.Н. СМИРНОВ, к.т.н. ЦНИИСК им В.А. Кучеренко (АО «НИЦ «Строительство»); е-mail: spair23@list.ru
МЕТОДИКА РАСЧЕТА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СТЫКА ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА КЛЕЕВИНТОВЫХ СТЕРЖНЯХ...71
В статье приведены результаты исследований стыка деревянных конструкций на клеевинтовых стержнях. В первой части статьи приводятся особенности устройства соединений на клеевинтовых стержнях и их преимущество в сравнении с соединениями на арматурных вклеенных стержнях. Далее приводится конструкция и методика расчета стыка, воспринимающего изгибающий момент с клеевинтовыми стержнями, работающими на выдергивание в растянутой зоне. Во второй части статьи представлены результаты экспериментальных исследований жесткости, прочности, деформативности и напряженно-деформированного состояния стыка. Полученные экспериментальные данные модуля упругости состыкованной в середине пролета балочной конструкции позволили сделать вывод о достаточной жесткости стыка на клеевинтовых стержнях. Сравнение результатов расчетов стыка с результатами экспериментальных исследований показало высокую сходимость результатов расчетного метода с экспериментальными данными. Результаты исследований напряженно-деформированного состояния подтвердили расчетные предпосылки о равномерности распределения напряжений в соединении на клеевинтовых стержнях. Разработанная методика расчета и результаты проведенных экспериментальных исследований будут способствовать широкому внедрению нового типа стыка на клеевинтовых стержнях при проектировании и строительстве зданий и сооружений из деревянных конструкций.
Ключевые слова: деревянные конструкции, стык конструкций по длине, соединение на клеевинтовых стержнях, стержень с метрической резьбой, модифицирование древесины клеем.
Ключевые слова: деревянные конструкции, стык конструкций по длине, соединение на клеевинтовых стержнях, стержень с метрической резьбой, модифицирование древесины клеем.
UDC 694.141.2 DOI: 10.37538/0039-2383.2022.2.71.78.CALCULATION METHOD AND EXPERIMENTAL STUDIES OF THE JOINT OF WOODEN STRUCTURES ON GLUE-SCREW RODS. P.N. Smirnov, TSNIISK named after V.A. Kucherenko (JSC “SIC “Construction”), Moscow; е-mail: spair23@list.ru
Abstract: the article presents the results of studies of the butt joint of wooden structures on glue-screw rods. In the first part of the article, the features of the device of connections on glue-screw rods and their advantage in comparison with connections on reinforcement glued rods are given. The following is the design and calculation method of a butt joint that perceives the bending moment with glue-screw rods working for pulling out in a stretched zone. The second part of the article presents the results of experimental studies of stiffness, strength, deformability and stress-strain state of the butt joint. The obtained experimental data of the elastic modulus of the docked beam structure allowed us to conclude that the joint on the gluescrew rods is sufficiently rigid. Comparison of the results of butt joint calculations with the results of experimental studies showed a high convergence of the results of the calculation method with experimental data. The results of studies of the stress-strain state confirmed the calculated assumptions about the uniformity of the stress distribution between the rods in the joint. The developed calculation method and the results of the tests will contribute to the widespread introduction of a new type of nodal butt joint on glue-screw rods in the design and construction of buildings and structures made of wooden structures. Key words: wooden structures, laminated veneer lumber, fire tests, fire resistance limit, charring, standard fire temperature.
Key words: wooden structures, joint of structures along the length, joint on glue-screw rods, rod with metric thread, modification of wood with glue.
Abstract: the article presents the results of studies of the butt joint of wooden structures on glue-screw rods. In the first part of the article, the features of the device of connections on glue-screw rods and their advantage in comparison with connections on reinforcement glued rods are given. The following is the design and calculation method of a butt joint that perceives the bending moment with glue-screw rods working for pulling out in a stretched zone. The second part of the article presents the results of experimental studies of stiffness, strength, deformability and stress-strain state of the butt joint. The obtained experimental data of the elastic modulus of the docked beam structure allowed us to conclude that the joint on the gluescrew rods is sufficiently rigid. Comparison of the results of butt joint calculations with the results of experimental studies showed a high convergence of the results of the calculation method with experimental data. The results of studies of the stress-strain state confirmed the calculated assumptions about the uniformity of the stress distribution between the rods in the joint. The developed calculation method and the results of the tests will contribute to the widespread introduction of a new type of nodal butt joint on glue-screw rods in the design and construction of buildings and structures made of wooden structures. Key words: wooden structures, laminated veneer lumber, fire tests, fire resistance limit, charring, standard fire temperature.
Key words: wooden structures, joint of structures along the length, joint on glue-screw rods, rod with metric thread, modification of wood with glue.