Оценка несущей способности строительных конструкций железобетонной вентиляционной трубы высотой 150 м на основе натурных и численных исследований

  • M.H. Marienkov Doctor of Engineering, Senior Researcher, Head of Department, SE “The State Research Institute of Building Constructions”, Kyiv, Ukraine
  • K.M. Babik Head of Laboratory, State Enterprise “The State Research Institute of Building Constructions”, Kyiv, Ukraine http://orcid.org/0000-0002-8763-510X
  • D.V. Bogdan PhD, Researcher, State Enterprise «State Scientific Research Institute of Building Constructions», Kyiv, Ukraine http://orcid.org/0000-0003-2954-3140
Ключові слова: будівельні конструкції, несуча здатність, оцінка несучої здатності, вентиляційна труба, залізобетонна вентиляційна труба, натурні дослідження, чисельні дослідження

Анотація

В статье представлены результаты оценки несущей способности строительных конструкций железобетонной вентиляционной трубы высотой 150 м при сейсмических воздействиях и нагрузках от смерча, с учетом результатов натурных динамических и инструментальных обследований строительных конструкций, на основе численных исследований линейной и нелинейной пространственных расчетных моделей.

Реализация поставленной цели была достигнута за счет решения следующих задач:

  • проведения вибродинамических обследований;
  • определение прочности бетонных конструкций ультразвуковым методом;
  • разработки линейной и нелинейной пространственных расчетных моделей трубы;
  • выполнения расчетов на воздействия смерча класса F3 и сейсмических воздействий интенсивностью 6 баллов (МРЗ) и 7 баллов (выше МРЗ).

По результатам вибродинамических обследований определены фактические динамические параметры конструкций вентиляционной трубы (формы колебания, преобладающие периоды и частоты при колебаниях по основным формам). По результатам инструментальных исследований конструкций ультразвуковым методом определены фактические характеристики прочности конструкций бетона. Полученные натурные данные использованы при разработке пространственных расчетных моделей сооружения.

Для определения несущей способности конструкций выполнены расчеты моделей с использованием программного комплекса «ЛИРА САПР», который является компьютерной системой для структурного анализа и проектирования.

Расчеты выполнены на нагрузки от смерча класса F3, а также сейсмические воздействия интенсивностью 6 и 7 баллов, определенные по спектральному методу. Дополнительно выполнена оценка несущей способности железобетонных конструкций сооружения, при экстремальных нагрузках (сейсмических 7 баллов и смерча класса F3) с учетом пластических свойств бетона и арматуры. Использован нелинейный статический анализ (Pushover analysis) конструкций, применяемый в нормах Украины, Евросоюза, США и других странах при оценке сейсмостойкости эксплуатируемых сооружений.

По результатам исследований получены параметры напряженно-деформированного состояния конструкций железобетонной вентиляционной трубы при рассмотренных сейсмических и смерчевых нагрузках, подготовлены рекомендации по снижению возможных последствий землетрясения интенсивностью 7 баллов и смерча класса F3.

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

Mechanical vibration and shock. Vibration of buildings. Guidelines for the measurement of vibrations and evaluation of their effects on buildings: ДСТУ ISO 4866:2008. (2010).

Seismomonitoring: User’s manual. (2009). Kyiv: Diatos; NTU “KPI”.

Horodetskyi, A.S. (Ed.). (2017). SW “LIRA-CAD”: User’s manual: Learning examples.

Simiu, E., & Skanlan, R. (1984). Wind action on buildings and facilities. Moscow: Stroiizdat.

Tornadoes basic regulatory requirements and design characteristics for the Chernobyl nuclear power plant site. (2002). Derzhbud Informational Bulletin, 10.

Loads and actions: DNB V.1.2-2:2006. (2007).

Construction in seismic regions of Ukraine: DBN V.1.1-12:2014. (2014).

Requirements for seismic-resistant design and seismic safety assessment of nuclear power plant units: NP 306.2.208-2016.

Concrete and reinforced concrete structures. Basic design provisions: DBN V.2.6-98:2009. (2011).

Buildings and structures. Design of high-rise residential and public buildings: DBN V.2.2- 24:2009. (2009).


Переглядів анотації: 17
Завантажень PDF: 7
Опубліковано
2020-03-02