Тенденции и практический вид современных стальных каркасных конструкций

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель исследования - изучить тенденцию развития строительных норм по стальным конструкциям и практического подхода к проектированию стальных каркасов от ныне действующих стандартов Американского института стальных конструкций до расчетов по методам более высокого порядка, поскольку развитие теории расчета стальных конструкций заключается в переходе от упруго-линейного расчета первого порядка к нелинейному расчету второго порядка. Методы. В работе представлено сравнение зависимостей нагрузки от перемещения, полученных по различным теориям расчета. Проводятся расчет конкретных примеров конструкций различными методами и сопоставление практического метода высокого порядка с программой PROKON. Конкретные примеры включают в себя двухэтажную однопролетную стальную раму и двенадцатиэтажную четырехпролетную раму. Результаты. Выполнено сравнение результатов упруго-линейного расчета первого порядка, расчета устойчивости по упругой схеме, расчета второго порядка и нелинейного расчета стальных рам и показано их различие. Предложенное программное обеспечение для расчета по методам высокого порядка демонстрирует точность и вычислительную эффективность в определении нелинейного поведения стальных конструкций.

Об авторах

Николай Иванович Ватин

Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

Email: tesfaldethg@gmail.com
доктор технических наук, профессор высшей школы промышленно-гражданского и дорожного строительства Российская Федерация, 195251, Санкт-Петербург, ул. Политехническая, 29

Тесфалдет Хадгембес Гебре

Российский университет дружбы народов

Email: tesfaldethg@gmail.com
аспирант, департамент строительства, Инженерная академия Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Шишай Берхане Гебреслассие

Российский университет дружбы народов

Email: tesfaldethg@gmail.com
магистрант, департамент строительства, Инженерная академия Российская Федерация, 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 6

Список литературы

  1. American Society of Civil Engineers Advanced Analysis in Steel Frame: Design Guidelines for Direct Second-Order Inelastic Analysis. 2013.
  2. Chen W.F., Sohal I.S. Plastic Design and Second-Order Analysis of Steel Frames. 2013. https://doi.org/10.1007/978- 1-4613-8428-1
  3. Chen W.F. Toward practical advanced analysis for steel frame design. Structural Engineering International. 2009; 19(3):234-239.
  4. Surovek A.E., White D.W. Alternative Approaches for Elastic Analysis and Design of Steel Frames. I: Overview. J. Struct. Eng. 2004;130(8):1186-1196.
  5. Galishnikova V.V., Gebre T.H., Al-Sabri S.A.M., Saffia-Doe O. Second Order Structural Theory for the Stability Analysis of Columns. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings 2018;14(3):192-197. http://dx.doi.org/10.22363/1815-5235-2018-14-3-192-197
  6. Trahair N.S. Trends in the code design of steel framed structures. Adv. Steel Constr. 2018;14(1):37-56.
  7. Bernuzzi C., Cordova B., Simoncelli M. Unbraced steel frame design according to EC3 and AISC provisions. J. Constr. Steel Res. 2015;114:157-177. https://doi.org/10.1016/ j.jcsr.2015.07.012
  8. White D.W., Hajjar J.F. Application of Second-Order Elastic Analysis in LRFD : Research to Practice. Engineering Journal, American Institute of Steel Construction. 1991;28: 133-148.
  9. Xu L. Second-order analysis for semi rigid steel frame design. Can. J. Civ. Eng. 2011;28(1):59-76.
  10. Galishnikova V.V., Pahl P.J., Dunaisk P. Geometrically non-linear analysis. Stellenbosch: SUN MeDIA; 2012.
  11. Chen W.F. Advanced Analysis of Steel Frames: Theory, Software, and Applications. CRC Press; 2018.
  12. Geschwindner L.F. A Practical Look at Frame Analysis, Stability and Leaning. Columns Engineering Journal. 2002;39(4):167-181.
  13. Torkamani M.A.M., Sönmez M.S., Cao J. Second-Order Elastic Plane-Frame Analysis Using Finite-Element Method. Journal of Structural Engineering. 1997;123(9):1225-1235. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1997)123:9(1225).
  14. Maleck A.E. Second-Order Inelastic and Modified Elastic Analysis and Design Evaluation of Planar Steel Frames. 2001.
  15. Surovek A., White D.W. Direct Analysis Approach for the Assessment of Frame Stability: Verification Studies. Structural Stability Research Council Annual Stability Conference. 2001.
  16. White D.W., Surovek A.E. et al. Stability Analysis and Design of Steel Building Frames Using the 2005 AISC Specification. Steel Structures. 2006;6:71-91.
  17. White D.W., Surovek A., Chang C.-J. Direct analysis and design using amplified first-order analysis. Part 2: Moment frames and general framing systems. Engineering Journal (New York). 2007;44(4):323-340.
  18. Elghazouli A.Y. Non-Linear Static and Cyclic Analysis of Steel Frames with Semi-Rigid Connections. Struct. Saf. 2001;23(2):195-197.
  19. Galishnikova V.V., Gebre T.H. A comparative study of beam design curves against lateral torsional buckling using AISC, EC and SP. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2019;15(1):25-32.
  20. Galishnikova V.V., Pahl P.J. Analysis of frame buckling without sidesway classification. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2018;14(4): 299-312.
  21. Nagarajan P. Matrix Methods of Structural Analysis. CRC Press, Boca Raton Publ.; 2019.

© Ватин Н.И., Гебре Т.Х., Гебреслассие Ш.Б., 2020

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах