Напряженно-деформированное состояние высотного здания при ветровом воздействии и прогрессирующем обрушении
Автор: Семенов Александр Александрович, Порываев Илья Аркадьевич, Кузнецов Дмитрий Валерьевич, Нгуен Тху Хыонг, Саитгалина Айгуль Солтановна, Трегубова Екатерина Сергеевна
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 8 (59), 2017 года.
Бесплатный доступ
Объектом статьи является небоскреб «Идель-Тауэр» - первое высотное здание в республике Башкортостан. В ходе исследования был проведен прочностной анализ несущих конструкции здания при ветровом воздействии и прогрессирующем обрушении с использованием ПК SCAD Office 21.1. Получены формы собственных колебаний данного здания, при которых возможно возникновения резонанса; определены максимальные перемещения от статической и пульсационной составляющих ветровой нагрузки и доли усилий от ветровых нагрузок в составе общих. Определены наихудшие варианты аварийных ситуаций; установлено необходимое количество арматуры для обеспечения безопасности людей при таких ситуациях в данном здании.
Высотное здание, гражданское строительство, ветровое воздействие, собственная частота колебания, прогрессирующее обрушение, аварийные воздействия
Короткий адрес: https://sciup.org/143163583
IDR: 143163583 | УДК: 69.07 | DOI: 10.18720/CUBS.59.1
Stress-strain state of high-rise building under wind load and progressive collapse
The subject of research is Idel Tower, the first high-rise building in the Republic of Bashkortostan. This study present the strength calculation of load bearing members of high-rise building under wind load and progressive collapse for structural analysis. The calculations were performed in a software SCAD 21.1. The results were obtained as the natural mode shapes of building oscillation that may cause resonance, the maximum displacements under static and dynamic wind loads and ratios of normal forces caused by wind load to overall loads. The worst emergency situations were detected. The determination of the amount of reinforcements for ensuring the safety of people in emergencies for this building has also shown in this study.
Список литературы Напряженно-деформированное состояние высотного здания при ветровом воздействии и прогрессирующем обрушении
- СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85.
- МГСН 4.19-05. Многофункциональные высотные здания и комплексы.
- Карпиловский В.С., Криксунов Э. З., Маляренко А.А., Фиалко С. Ю., Перельмутер А. В., Перельмутер М.А. Вычислительный комплекс SCAD М.: Издательство «СКАД СОФТ». 2006. C. 309-311.
- Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Фиалко С.Ю., Перельмутер А.В., Перельмутер М.А. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++ М.: Издательство СКАД СОФТ, Издательский дом АСВ. 2015. С. 848.
- Реттер Э. И. Строительная аэродинамика М.: Издательство «Стройиздат». 1984.C. 295.
- Маклакова, Т. Г. Высотные здания М.: Издательство «Ассоциации строительных вузов». 2010. С. 20-21.
- Михайлова М.К., Далинчук В.С., Бушманова А.В., Доброгорская Л.В. Проектирование, строительство и эксплуатация высотных зданий с учетом аэродинамических аспектов//Строительство уникальных здании. 2016. №10(49). С.59-74.
- Макулов В.В., Квартальнов С.В. Воздействия ветра на высотные здания//Металлические конструкции. 2016. № 5 (8). С. 527-530.
- Попелло Е.С., Гурьева В.А. Влияние ветровых нагрузок на высотные здания//Научно-технический прогресс: актуальные и перспективные направления будущего. Сборник материалов II Международной научно-практической конференции: в 2-х томах. 2016. С. 168-171.
- Шеин А.И., Кузнецов А.Н., Чуманов А.В. Моделирование воздействии ветра на высотные здания, Екатеринбург, Россия//Моделирование и механика конструкций. 2016. № 4. 1 с.
- Мутока Кяло Ндунда. Живучесть многоэтажных каркасных железобетонных гражданских зданий при особых воздействиях//НИУ Московский государственный строительный университет. 2005. 185 с.
- Расторгуев Б.С., Плотников А.И. Расчёт несущих конструкций монолитных железобетонных зданий на прогрессирующее разрушение с учётом динамических эффектов//Сборник научных трудов института строительства и архитектуры. 2008. С.68-75.
- Расторгуев Б.С. Методы динамического расчёта зданий на устойчивость против прогрессирующего разрушения//Вестник отделения строительных наук РААСН, т.1, вып.13, 2009. -109 с.
- Design of buildings to resist progressive collapse//UFC 4-023-03 DoD, USA, 2003. -175 p.
- ДБН В.1.2-14-2009. Общие принципы обеспечения надежности и конструктивной безопасности зданий, сооружений, строительных конструкций и оснований. 2009. 20 с.
- Алмазов В.О. Сопротивление прогрессирующему разрушению: расчёты и конструктивные мероприятия//Вестник ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко «Исследования по теории сооружений» №1(ХХУ1), 2009. С.179-194.
- Гордеев В.Н., Лантух-Лященко А.И., Пашинский В.А., Перельмутер A.B., Пичугин С.Ф. Нагрузки и воздействия на здания и сооружения М. ИАСВ 2006. 230 с.
- Попов H.H., Расторгуев Б.С. Динамический расчет железобетонных конструкций М.: Стройиздат. 1974. 207 с.
- Рекомендации по защите высотных зданий от прогрессирующего обрушения М., Правительство Москвы. 2002. 34c.
- Chiaia B.M., Masoero E. Analogies between progressive collapse of structures and fracture of materials//International journal of fracture. Vol. 154. 2008. Pp 177-193.
- Xu M., Zhang S.M., Gao S. Overview of analysis approaches in preventing progressive collapse of building structure//Harbin gongye daxue xuebao. Vol. 42. 2010. Pp.234-239.
- Горохов Е.В., Кузнецов С.Г., Васылев В.Н., Лозинский Э.А., Дроздов А.А. Ветровая нагрузка на высотные здания, Макеевка, Украина//Металлические конструкции. 2011. Т. 17. № 4. С. 225-235.
- Yin Zhou, Tracy Kijewski, Ahsan Kareem. Aerodynamic Loads on Tall Buildings: Interactive Database//Journal of Structural Engineering. 2004. Pp.395-404.
- Сергеевцев Е.Ю., Зубков Д.А., Румянцев А.А. Изучение динамических характеристик высотного здания//Вестник МГСУ. 2011. №4. 266 с.
- Дубинский С.И. Расчеты высотных сооружений при ветровом воздействии//САПР и графика. 2005. №10. 1 с.
- Pereira J.D. Wind Tunnels: Aerodynamics, Models and Experiments. New York: Nova Science Publishers, Inc. 2011. 227 p.
- А.А. Семенов1, И.А. Порываев2, Д.В. Кузнецов3, Е.С. Трегубова4, Т.Х. Нгуен5, А.С. Саитгалина. Анализ напряженно-деформированного состояния высотного здания в процессе возведения//Строительство уникальных зданий и сооружений. 2017. № 3(54).9 с.
- DoD Minimum Antiterrorism Standard for Buildings.//UFC 4-010-01 DoD, USA, 2002-71p.
- Minimum Antiterrorism Standoff Distances for Buildings.//UFC 4-010-02 DoD, USA, 2002-5p.
- Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures.//ASCE/SEI 7-10, 2010-658p.
- Structural use of steelwork in building.//BS 5950-1:2000, 2008-224p
- Limit States Design of Steel Structures.//CSA Standard S16-01, 2001-162 p.
