Аналіз розрахунку болтових з’єднань опорних вузлів консольних сталезалізобетонних стійок

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.26906/znp.2023.60.3554

Ключові слова:

вітрове навантаження, опорний вузол, болтове з’єднання, консольна конструкція

Анотація

З метою оптимізації витрат сталі при влаштуванні опорних вузлів консольних трубобетонних рекламних конструкцій було розраховано оптимальний варіант співвідношення розміру опорної пластини та діаметру анкерних болтів опорного вузла. Для розрахунку діаметру та перерізу анкерних болтів було пораховано навантаження на вузол обпирання рекламної конструкції для п’яти різних значень вітрового тиску. Проаналізовано вплив зміни розміру опорної пластини консольної конструкції та відповідно відстань між анкерними болтами на розрахункові напруження в анкерних болтах для п’яти вітрових районів України. В результаті аналізу розрахунків було виявлено залежність загальної вартості опорного вузла та анкерних болтів від габаритних розмірів вузла та діаметра анкерних болтів. При збільшенні розмірів опорного вузла вартість металу опорного вузла зростає значно швидше ніж зменшується вартість анкерних болтів. Для більш ефективного використання будівельних матеріалів необхідно зменшити габаритні розміри опорного вузла і відповідно збільшити діаметр анкерних болтів. Для кожного вітрового району існує оптимальне співвідношення розміру бази, товщини бази та діаметру анкерних болтів. В результаті проведених досліджень та розрахунків існуючої рекламної конструкції з рекламним щитом розміром 6,0м на 3,0м що розміщено на висоті 4,0м (у м. Полтава) найбільш ефективним виявився вузол обпирання з габаритним розміром бази колони 500х500мм в комбінації з анкерними болтами діаметром 36мм. Економія загальної вартості такого вузла становить 8,9% в порівнянні з вартістю існуючого вузла обпирання досліджуваної рекламної конструкції. Подальше зменшення габаритних розмірів вузла обпирання веде до збільшення загальної вартості вузла обпирання за рахунок збільшення діаметрів та відповідно і вартості анкерних болтів.

Посилання

1. Pichugin, S.F. (2022). Trends in the development of wind load standards for building structures. Modern technologies and methods of calculations in construction, issue 18, 2022, 98-116. https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2022-8(18)-12

2. Pashynskyi, V.A. (2016). Methodology of administrative-territorial zoning of climatic loads on building structures. Collection of scientific works “Resource-efficient materials, structures, buildings and structures”, issue 32. Rivne: NUWGP, 387-393.

3. Pashynskyi, V.A. (2023). Methodology for determining climatic loads according to the data of the regional network of weather stations. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical Sciences, issue 7(38), part I, 77-85.

https://doi.org/10.32515/2664-262Х.2023.7(38).1.77-85

4. Wind Loads on Solid Signs (2021) Retrieved from https://www.mecaenterprises.com/wind-loads-on-solid-signs

5. Megha Kalra, Pumima Bajpai and Dilpreet Singh, (2016). Comparison of response of building against wind load as per wind codes - Indian Journal of Science and Technology, Vol 9(48).

Retrieved from https://iopscience.iop.org/ article/10.1088/1755-1315/796/1/012007/pdf

https://doi:10.17485/ijst/2016/v9i48/10570

6. Yasuyuki Ishida, Akihito Yoshida, Shuhei Kamata, Yuta Yamane and Akashi Mochida, (2023). Uncertainty Quantification and Simulation of Wind-Tunnel-Informed Stochastic Wind Loads- MDPI Journal, A special issue of Wind (ISSN 2674-032X)

Retrieved from https://https://www.mdpi.com/2674-032X/3/3/22

https://doi.org/10.3390/wind3030022

7. Usama Abid, Ayesha Abid, (2023). A parametric analysis of wind effects on tall buildings according to European, American, and Australian standards, engrXiv (Engineering Archive). Retrieved from https://engrxiv.org/preprint/view/3183 https://doi.org/10.31224/3183

8. Pichugin, S.F. (2018). Metal structures. Elements of metal structures, Poltava PoltNTU.

Retrieved from https://reposit.nupp.edu.ua/handle/PoltNTU/5155

9. Nevdakha YA, Pirogov VV, Nevdakha NA, Oleinichenko LS, Vasilkovsky MO (2022). Increasing the safety margin of threaded connections operating under variable loads. Central Ukrainian Scientific Bulletin. Technical sciences, issue 6(37), part I, 30-36.

https://doi.org/10.32515/2664-262X.2022.6(37).1.30-36

10. Simon Oman, Marko Nagode, (2017). Bolted Connection of an End-Plate Cantilever Beam: The Distribution of Operating Force. Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 63(2017)11, 617-627,

Retrieved from https://www.sv-jme.eu/?id=5107&ns_articles_pdf=/ns_articles/files/ojs/4638/public/4638-25298-1-PB.pdf

https:// doi:10.5545/sv-jme.2017.4638

11. Rui Yan, Haohui Xin, Milan Veljkovic, Luís Simões Da Silva, (2023). Tensile behaviour of asymmetric bolted square hollow section column splices – Thin-Walled Structures, 190,

Retrieved from http://resolver.tudelft.nl/uuid:d9fcf2e5-af48-4914-80f7-e3e12b5a73b7 https://doi.org/10.1016/j.tws.2023.111014

12. Tao Wang, Gangbing Song, Shaopeng Liu, Yourong Li, and Han Xiao, (2013). Review of Bolted Connection Monitoring - International Journal of Distributed Sensor Networks. Volume 9, Issue 12,

Retrieved from https:// journals.sagepub.com/doi/epub/10.1155/2013/871213

https://doi.org/10.1155/2013/871213

13. Paula Moura Leite Vilelaa, Hermes Carvalhoa, Oswaldo Teixeira Baião Filhob, (2018) Numerical simulation of bolted connections - Latin American Journal of Solids and Structures, 15(10 Thematic Section), e94

Retrieved from https://www.scielo.br/j/lajss/a/ZdXrfQwcbw3xfGywJkKwG5P/?format=pdf&lang=en

https://doi.org/10.1590/1679-78254338

14. DBN V.1.2-2:2006 "Loads and impacts" - K.: Ministry of Regional Development of Ukraine (2006).

15. DBN B.2.6-198:2014 "Steel structures. Design standards" - K.: Ministry of Regional Development of Ukraine, (2014).

Опубліковано

2023-06-19

Як цитувати

Закомірний , Д., & Семко , О. (2023). Аналіз розрахунку болтових з’єднань опорних вузлів консольних сталезалізобетонних стійок. Збірник наукових праць Галузеве машинобудування будівництво, 1(60), 60–68. https://doi.org/10.26906/znp.2023.60.3554