Напружено-деформований стан гібридних деревозалізобетонних багатоповерхових будівель з урахуванням деформацій повзучості
DOI:
https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.070720.112.647Ключові слова:
гібридні багатоповерхові будівлі, напружено-деформований стан, деревина, бетон, діаграма деформування, повзучістьАнотація
Постановка проблеми. Наразі розробляються нові рішення гібридних конструкцій багатоповерхових будівель, в яких основним конструкційним матеріалом постає деревина, а для забезпечення просторової жорсткості використовується залізобетон або сталь. Проблема в розробленні таких проектів полягає у значній різниці в характеристиках деформування та реологічних властивостях деревини та бетону, що може істотно впливати на несну здатність та експлуатаційну придатність гібридної будівлі. На сьогоднішній день питання спільної роботи цих матеріалів в елементах конструктивних систем вивчені недостатньо. Мета статті − дослідження напружено-деформованого стану гібридних деревозалізобетонних багатоповерхових будівель з урахуванням впливу деформацій повзучості. Висновки. Наведено методику врахування особливостей деформування та повзучості деревини та бетону в розрахунку гібридних багатоповерхових будівель. З використанням програмного комплексу «Ліра» виконано моделювання напружено-деформованого стану багатоповерхових будівель гібридної конструкції з колонами та балками з клеєної деревини та ядром жорсткості із залізобетону. Встановлено, що характеристики деформування та повзучість матеріалів істотно впливають на величину переміщень елементів каркаса. Показники вертикальних переміщень з урахуванням повзучості
в 1,57...1,66 раза перевищують визначені в пружній стадії. Нерівномірне деформування вертикальних конструкцій спричинює перекіс поверхових комірок, перерозподіл зусиль між елементами каркаса та виникнення додаткових поздовжніх зусиль в балках перекриття. Таким чином, у проектуванні багатоповерхових гібридних дерево-залізобетонних будівель необхідно враховувати вплив деформаційних та реологічних властивостей деревини та бетону на параметри напружено-деформованого стану.
Посилання
Savytskyi М.V., Shekhorkina S.Yev., Nikiforova Т.D. and Shlyakhov К.V. Bahatopoverkhove dereviane domobuduvannia: suchasni tendentsii ta maibutni perspektyvy [Multi-storey timber buildings: current trends and future prospects]. Stroytelstvo. Materyalovedenye. Mashynostroenye. Seryia : Sozdanye vysokotekhnolohycheskykh ekokompleksov v Ukrayne na osnove kontseptsyy sbalansyrovannoho (ustoichyvoho) razvytyia [Constructions. Material science. Mechanical engineering. Series: Creating of hightech ecogical complexes in Ukraine based on the concept of a balanced (sustainable) development]. 2017, vol. 99, pp. 153−159. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/smmcvtek_2017_99_23 (Accessed on: 10 May 2020). (in Russian).
Park H.S. Optimal compensation of differential column shortening in high-rise buildings. TheStructural Design of Tall and Special Buildings. 2003, vol. 12 (1), pp. 49–66. URL: https://doi.org/10.1002/tal.212 (Accessed on: 10 May 2020).
Yi T. and Tong X. Differential Column Shortening Effects in Typical Medium-to High-Rise Buildings. New Horizons and Better Practices. 2007, 178 p. URL: https://doi.org/10.1061/40946(248)97 (Accessed on: 10 May 2020).
Samarakkody D.I., Thambiratnam D.P., Chan T.H.T. and Moragaspitiya P.H.N. Differential axial shortening and its effects in high rise buildings with composite concrete filled tube columns. Construction and Building Materials. 2017, vol. 143, pp. 659–672. URL: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2016.11.091 (Accessed on: 10 May 2020).
Voitsekhivskyi O.V., Baida D.M. and Sazonova I.R. Vykorystannia dvoliniinykh diahram deformuvannia materialiv pry rozrakhunkakh zalizobetonnykh konstruktsii za deformatsiinym metodom [Application of two-line deformation diagrams of materials in the calculations of reinforced concrete structures by the deformation method]. Mistobuduvannia ta terytorialne planuvannia [Urban and spatial planning]. 2016, vol. 61, pp. 173−192. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MTP_2016_61_25 (Accessed on: 10 May 2020). (in Ukrainian).
Bambura A.M., Hurkivskyi O.B., Ametov Yu.H., Bezbozhna M.S., Dorohova O.V., Sazonova I.R. and
Storozhenko L.I. Nove v proektuvanni zalizobetonnykh ta stalezalizobetonnykh konstruktsii [New in the design of reinforced concrete and steel-reinforced concrete structures]. Budivelni konstruktsii [Building structures]. 2013, vol. 78 (1), pp. 3−13. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/buko_2013_78%281%29__3 (Accessed on: 10 May 2020). (in Ukrainian).
Krainskyi P.I., Khmil R.Ye. and Blikharskyi Z.Ya. Zastosuvannia rozrakhunku za deformatsiinym metodom pry planuvanni doslidzhen stysnuto-zihnutykh elementiv, pidsylenykh zalizobetonnoiu oboimoiu [Application of the deformation method calculation when planning studies of compressed-bent elements reinforced with a reinforced concrete holder]. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Teoriia i praktyka budivnytstva [Bulletin of Lviv Polytechnic National University. Series Theory and Building Practice]. 2013, no. 755, pp. 198−204. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/VNULPTPB_2013_755_39 (Accessed on: 10 May 2020). (in Ukrainian).
Bashynskaia O.Yu. and Barabash M.S. Sravnytelnyi analyz metodov chyslennoho modelyrovanyia plastycheskykh deformatsyi betona [Comparative analysis of methods for numerical simulation of concrete plastic deformations]. Stroytelstvo. Materyalovedenye. Mashynostroenye. Seryia : Ynnovatsyonnye tekhnolohyy zhyznennoho tsykla obyektov zhylyshchno-hrazhdanskoho, promyshlennoho y transportnoho naznachenyia [Constructions. Material science. Mechanical engineering. Series: The innovative lifecycle technology of housing and civil, industrial and transport objects]. 2016, vol. 91, pp. 32−39. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/smmit_2016_91_6 (Accessed on: 10 May 2020). (in Russian).
Barabash M.S., Bashynskaia O.Yu. and Zapotochnyi R.M. Metodyka opredelenyia deformatsyi polzuchesty na prymere mostovykh konstruktsyi [Methodology for the determination of creep strains using bridge structures as an example]. Mistobuduvannia ta terytorialne planuvannia [Urban and spatial planning]. 2016, vol. 61, pp. 147−154. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MTP_2016_61_22 (Accessed on: 10 May 2020). (in Russian).
Theiler M. Stabilität von Axial auf Druck beanspruchten Bauteilen aus Vollholz und Brettschichtholz : Doctoral Thesis. ETH-Zürich. 2014, 35 p. URL: https://doi.org/10.3929/ethz-a-010273734 (Accessed on: 10 May 2020).
Homon S.S. Kryterii ruinuvannia pozatsentrovostysnutykh ta zghynalnykh elementiv z derevyny z urakhuvanniam pruzhnoplastychnoi roboty materialu z obmezhenoiu deformatyvnistiu [Criterion of destruction of out-of-center compressed and bending timber elements taking into account elastic-plastic work of material with limited deformability]. Resursoekonomni materialy, konstruktsii, budivli ta sporudy [Resource-saving materials, structures, buildings and structures]. 2013, vol. 25, pp. 248−253. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/rmkbs_2013_25_37 (Accessed on: 10 May 2020). (in Ukrainian).
Fragiacomo M. and Ceccotti A. Simplified approach for the long-term behaviour of timber-concrete composite beams according to the Eurocode 5 provisions. Florence, Italy: Meeting thirty-nine of the Working Commission W18-Timber Structures, CIB, International Council for Research and Innovation, 28−31 Aug 2006. Proceedings of the 39th Meeting of W018 on Timber Structures. 2006, vol. 39-9-1, 484 p. URL: http://hdl.handle.net/10092/18 (Accessed on: 10.05.2020).
##submission.downloads##
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство роботи та передають журналу право першої публікації на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право самостійно укладати додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження наукової роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу передбачає можливість розміщення авторами рукопису в мережі Інтернет (наприклад, у електронних сховищах інформації або на веб-сайтах), оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Договір про передачу авторського права
