Напружено-деформований стан структурної плити

Ключові слова: структурна плита, регулювання НДС, структура, металоємність, оптимізація, регулятор напружень

Анотація

Структурні плити − це просторові стержньові конструкції. Форма структурної одиниці плити є подібною до форми природних кристалів, тому, очевидно, є ефективною та заслуговує на дослідження. Структура складається із просторових елементів за формою піраміди, що повторюються багаторазово. Структурні плити широко застосовуються для перекриття одноповерхових споруд і мають велике різноманіття конструктивних і архітектурних форм.
Структурна конструкція є багато разів статично невизначуваною конструкцією. Одним із чинників, що впливають на напружено-деформований стан конструкції, є розташування колон. Схема, крок розташування колон, їх кількість впливають на величини зусиль в стержнях структури. Задача, що формулюється в статті, полягає у визначенні конструктивного вирішення структурної плити з найменшою вагою серед декількох конструктивних варіантів плит, що відрізняються різною кількістю опор, але мають однакові розміри в плані. В роботі досліджено, як саме розташування колон, кількість точок спирання та крок опор впливають на величини зусиль в усіх елементах структурної плити та в самих опорах (колонах).Базова структурна плита по верхньому поясу має розміри в плані 30×30 м. На базі цієї плити створено три розрахункові моделі, які відрізняються кроком колон та їх кількістю. При першому варіанті моделі прийняте спирання плити в кутах на чотири колони. Крок колон прийнято 27 м. При другому варіанті прийняте спирання плити по двом сторонам − на шість колон з кожного боку. Відстань між колонами 6 м. При третьому варіанті спирання структурна плита спирається на 20 колон по периметру, що розташовані з кроком 6 м. У висновках проаналізовано результати статичного розрахунку моделей структурної плити покриття з різним способом розташування опор. Визначено, що за критерієм металомісткісткості для розглянутих проектних рішень найбільш ефективний третій варіант розташування колон.

Посилання

1. Vasil'kin A.A. & Denyakova V.V. (2018). Regulation of the stress-strain state of the structural roof slab. IVD, 2(49)
Retrieved from
https://cyberleninka.ru/article/n/regulirovanie-napryazhenno-deformirovannogo-sostoyaniya-strukturnoy-plity-pokrytiya

2. Pahomov A.I., Kochetova E.A. & Kobezskij V.A. The main aspects of space grid structures in modern design. Materials of the VIII International Student Scientific Conference "Student Scientific Forum" Retrieved from
http://scienceforum.ru/2016/article/2016019012

3. Tolmachev I.N. (1981). Space grid structures of coatings of one-story industrial buildings. Moscow: MIIT

4. Hisamov R.I. (1981). Calculation and design of space grid coatings. Kyiv: Budіvel'nik

5. Lubo L.N. & Mironkov B.A. Slabs of regular spatial pattern. Leningrad: Strojizdat

6. Kolodezhnov S.N. & Selivanova A.N. (2017). Analysis of suspended structural slab canopy reinforcement systems. Structural mechanics and structures, 14, 61-71

7. Vasil'kin A.A. & Shcherbina S.V. (2015). Automated solution of the determining optimal height of a steel truss problem by the criterion of minimum mass with varying truss height. Integration, partnership and innovation in building science and education (12-13.12.2014). Moscow: MGSU, 131-134

8. Nikityuk A.V., Moskovkina A.A. & Zueva I.I. (2011). Advantages and disadvantages of space gridstructures. PNRPU Bulletin. Construction and architecture, 1 Retrieved from https://cyberleninka.ru

9. Hisamov R.I., Agafonkin V.S. & Zamaliev F.S. (1973). Tutorial for the truss roofing structural calculation and design. Kazan': Tatpoligraf

10. Trofimov V.I. & Begun G.B. (1972). Space grid structures. Moscow: Strojizdat

11. Huybrechts S. & Tsai S.W. (1996). Analysis and behavior of grid structures. Composites Science and Technology, 56(9), 1001-1015
https://doi.org/10.1016/0266-3538(96)00063-2

12. Chilton J. (1999). Space Grid Structures. Routledge
https://doi.org/10.4324/9780080498188

13. Mikhaylov V., Sergeev M.S. (2011). Space grid structures for roofs. Vladimir: VlGU

14. Parlashkevich V.S., Vasil'kin A.A. & Bulatov O.E. Design and calculation of metal structures of working sites. Moscow: MGSU

15. Trushchev A.G. (1983). Spatial metal structures. Moskva: Strojizdat

16. DBN V.2.6-198:2014 (2014). Steel structures. Design standards. Kyiv: Minregionbud

17.DSTU B V.1.2-3:2006 (2006). Deflections and displacements. Requirements to designing. Kyiv: Minregionbud

18. Ashtul S.A. & Patil S.N. (2020). Review on Study of Space Frame Structure System. International Research Journal of Engineering and Technology, 7(4)

19. Space Frame Structure; an analysis of its benefit by Constro Facilitator. Retrieved from
https://www.constrofacilitator.com/space-frame-structure-an-analysis-of-its-benefit

20. Murtha-Smith E. & Bean J.E. (1989). Double Layer Grid Space Frame Buckling. International Journal of Space Structures, 4(3),117-127
https://doi.org/10.1177/026635118900400301

21. Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Space frame". Encyclopedia Britannica, Retrieved from
https://www.britannica.com/technology/space-frame

22. Li Z.X. (2013). Structure Mechanics Analysis with Different Construction Schemes in Large-Span Space Grid Structure. Advanced Materials Research, 788, 534–537
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMR.788.534

23. Zhou Z., Wu J., Meng Sp. et al. (2012). Construction process analysis for a single-layer folded space grid structure in considering time-dependent effect. International Journal Steel Structures, 12, 205-217
https://doi.org/10.1007/s13296-012-2005-y

24. Fu F., Parke G.A.R. (2018).Assessment of the Progressive Collapse Resistance of Double-Layer Grid Space Structures Using Implicit and Explicit Methods. International Journal Steel Structures, 18, 831-842
https://doi.org/10.1007/s13296-018-0030-1
Опубліковано
2020-12-30
Як цитувати
Sribniak Nataliia Напружено-деформований стан структурної плити / Nataliia Sribniak, Liudmyla Tsyhanenko, Hennadii Tsyhanenko, Serhii Halushka // ACADEMIC JOURNAL Industrial Machine Building, Civil Engineering. – Полтава: ПНТУ, 2020. – Т. 2 (55). – С. 35-43. – doi:https://doi.org/10.26906/znp.2020.55.2339.