ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Влияние горизонтальных нагрузок на работу стад-болтов в комбинированных плитах перекрытия

  • Фаттахова Алсу Илсуровна - Казанский государственный архитектурно-строительный университет (КГАСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2020.1.31-42
Страницы: 31-42
Введение. Комбинированные перекрытия часто применяются в гражданских зданиях. Способы расчета данных конструкций подробно описаны в отечественной и зарубежной нормативных базах. Детально изучена работа перекрытий от вертикальных нагрузок, однако в отечественной практике проектирования не учитываются дополнительные сдвигающие усилия в болтах от горизонтальных нагрузок. Использование зарубежных методик ограничивается применением профилированного настила в качестве основного армирования. Кроме того, применяемые за рубежом типы профилированных настилов отличаются от отечественных. Материалы и методы. Для изучения влияния горизонтальных нагрузок на гибкие анкеры комбинированного перекрытия с использованием профилированного настила рассмотрен пример каркаса существующего здания. Представлена его модель в ПК ЛИРА-САПР. Результаты. Результаты численных экспериментов были описаны с точки зрения влияния ветровой нагрузки и температуры на структуру. Получены значения усилий в гибких связях от приложенных нагрузок при различных условиях работы. Определена доля этих усилий по сравнению с усилиями от вертикальных нагрузок и несущей способности одного стад-болта. Рассмотрен вопрос определения несущей способности по отечественным и зарубежным нормам проектирования, а также по нормативным документам предприятий — производителей изучаемых анкеров. Установлены отличные друг от друга значения несущей способности. Приведены возможные причины большого расхождения значений на основе расчетных формул, представленных в документах для определения нагрузки, выдерживаемой одним болтом. Выводы. Выявлена необходимость дальнейшего изучения вопроса обеспечения сдвиговой жесткости стад-болтов от горизонтальных нагрузок. На распределение усилий в гибких анкерах влияет расположение балок перекрытия и связей.
  • стад-болт;
  • сдвиговая жесткость;
  • горизонтальные нагрузки;
  • усилия сдвига;
  • ветровая нагрузка;
  • температурное воздействие;
  • несущая способность гибкого анкера;
Литература
  1. Siva A., Sangeetha S. A state of art — review of composite deck systems // International Conference on Recent Developments in Civil and Environmental Engineering. 2016.
  2. Siva A., Thamilselvi P., Saddam M.A., Senthil R. Concrete composite slab construction: state of the art // International Journal of Research in Engineering and Technology. 2017. Vol. 06. Issue 01. Pp. 120–128. DOI: 10.15623/ijret.2017.0601023
  3. Koliou M., Filiatrault A., Kelly D.J., Lawson J. Buildings with rigid walls and flexible roof diaphragms. I: evaluation of current U.S. seismic provisions // Journal of Structural Engineering. 2016. Issue 3. No. 142. P. 04015166. DOI: 10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001438
  4. Shim H.B., Lee J.H. Shear force of headed shear studs, high-strength shear studs and steel plate embedded in concrete: An experimental study // Material Research Innovations. 2015. Vol. 19. Issue sup8. Pp. S8-145–S8-148. DOI: 10.1179/1432891715Z.0000000001645
  5. Wang Y.-H., Yu J., Liu J.-P., Chen Y.F. Shear behavior of shear stud groups in precast concrete decks // Engineering Structures. 2019. Vol. 187. Pp. 73–84. DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.02.002
  6. Molkens T., Dobrić J., Rossi B. Shear resistance of headed shear studs welded on welded plates in composite floors // Engineering Structures. 2019. Vol. 197. P. 109412. DOI: 10.1016/j.engstruct.2019.109412
  7. Ding F.-X., Yin Guo-An, Wang H.-B., Wang L., Guo Q. Behavior of headed shear stud connectors subjected to cyclic loading // Steel and Composite Structures. 2017. Vol. 25. Issue 6. Pp. 705–716. DOI: 10.12989/scs.2017.25.6.705
  8. Luttrell L., Mattingly J., Schult W., Sputo T. Diaphragm design manual. 4th ed. Steel Deck Institute, 2015. 405 p.
  9. Туснин А.Р. Перекрытия многоэтажных зданий со стальным каркасом // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 8. С. 10–14.
  10. Тамразян А.Г., Филимонова Е.А. Рациональное распределение жесткости плит по высоте здания с учетом работы перекрытия на сдвиг // Вестник МГСУ. 2013. № 11. С. 84–90. DOI: 10.22227/1997-0935.2013.11.84-90
  11. Ling Y., Zheng Z., Yang T.Y., Ma H. Behaviour and modeling of the bearing capacity of shear stud connectors // International Journal of Steel Structures. 2019. Vol. 19. Issue 2. Pp. 650–659. DOI: 10.1007/s13296-018-0154-3
  12. O’Brien P., Eatherton M.R., Easterling W.S. Characterizing the load-deformation behavior of steel deck diaphragms using past test data. 2017. Pp. 243–251. URL: http://hdl.handle.net/10919/78679
  13. Михаськин В.В., Карачева М.А. Моделирование сталежелезобетонного перекрытия с профилированным настилом и оценка расчетной схемы в сравнении с ручным расчетом // Вопросы науки и образования. 2018. № 7 (19). С. 56–58. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/modelirovanie-stalezhelezobetonnogo-perekrytiya-s-profilirovannym-nastilom-i-otsenka-raschetnoy-shemy-v-sravnenii-s-ruchnym-raschetom
  14. Будошкина К.А., Кузнецов В.С., Мурлышева Ю.А., Улямаев А.С., Шапошникова Ю.А. Анализ работы комбинированных балок в широком диапазоне нагрузок // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 (49). С. 169.
  15. Айрумян Э.Л., Каменщиков Н.И., Румянцева И.А. Особенности расчета монолитных плит сталежелезобетонных перекрытий по профилированному стальному настилу // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 9. С. 21–26.
  16. Замалиев Ф.С. К расчету сталежелезобетонных перекрытий со стальным профилированным настилом // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 3 (37). С. 129–134. URL: https://izvestija.kgasu.ru/files/3_2016/129_134_Zamaliev.pdf
  17. Джонсон Р.П. Руководство для проектировщиков к Еврокоду 4: Проектирование сталежелезобетонных конструкций EN 1994-1-1 (пер. с англ.). М. : МГСУ, 2012. 413 с.
  18. Замалиев Ф.С. К оценке прочности анкерных связей изгибаемых сталежелезобетонных конструкций // Известия КГАСУ. 2015. № 1 (31). С. 80–85.
  19. Dujmović D., Androić B., Lukačević I. Composite Structures according to Eurocode 4. Wilhelm Ernst & Sohn, A Wiley Company, 2015. Pp. 908–926. DOI: 10.1002/9783433604908
  20. Алмазов В.О., Арутюнян С.Н. Проектирование сталежелезобетонных плит перекрытий по Еврокоду 4 и российским рекомендациям // Вестник МГСУ. 2016. № 8. С. 51–65. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.8.51-65
СКАЧАТЬ (RUS)