ЩОДО ПРОЄКТНИХ РОЗРАХУНКІВ БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ

Анатолій Перельмутер

doi:10.33644/2313-6679-3-2024-3

Анатолій Перельмутер Доктор техн. наук, головний науковий співробітник, Науково- виробниче товариство «SCAD Soft» https://orcid.org/0000-0001-9537-2728

DOI: https://doi.org/10.33644/2313-6679-3-2024-3

Ключові слова: проєктні розрахунки, напружено-деформований стан, глобальний опір, часткові коефіцієнти надійності, норми проєкту- вання

Анотація

Робота присвячена аналізу розбіжностей між
лінійним і нелінійним розрахунком будівельних
конструкцій, що деформуються під впливом наван-
таження. Нагадується про наявність двох принци-
пово різних процедур, що притаманні проєктному
розрахунку, а саме: (і) статичного чи динамічного
аналізу поведінки механічної системи, результатом
якого є параметри напружено-деформованого стану
системи, та (іі) оцінки можливого опору елементів
системи і конструкції загалом.
Показано, що при використанні лінійного аналізу
ці процедури ставлять (відтворюють) зміст неза-
лежних етапів розрахунку, в той час коли при
нелінійному аналізі вони об’єднуються і взаємно
впливають одна на одну.
Звертається увага на особливості, що притаманні
лише нелінійному варіанту аналізу, наприклад,
таких як:
– неможливість використання стержневих
скінченних елементів без роздрібнення довжи-
ни стержня на елементарні ділянки;
– виникнення при згині напруги розтягування-
стиснення внаслідок несиметричного розвит-
ку пластичних деформацій по висоті перерізу;
– можливість реалізації екстремальних відкликів
системи на проміжних (не екстремальних) зна-
ченнях інтенсивності навантаження;
– залежність результатів фізично нелінійного
аналізу від послідовності прикладення наван-
тажень;
– можливість геометричної нелінійності так впли-
вати на поведінку систем під навантаженням,
що виникає ефект самозміцнення конструкції.
Розглядається проблема визначення гранично-
го стану системи, що відповідає глобальній оцінці
несучої здатності. Зважаючи на розрахункові
труднощі чисельного аналізу при наближенні систе-
ми до стану механізму, пропонується у якості гранич-
ного приймати стан, у якому можливості опору систе-
ми зменшуються на декілька порядків в порівнянні з
початком навантаження. Також звертається увага на
випадки, коли граничний стан визначається рівнем
деформування системи

Завантаження

Данные скачивания пока не доступны.

Посилання

1. ДБН В.2.6-98:2008. Бетонні та залізобетонні
конструкції. Основні положення проекту-
вання. Київ, Мінрегіон України, 2011. 75 с.
2. Перельмутер А.В., Пічугін С.Ф. Основи мето-
ду розрахункових граничних станів. Київ:
Видавництво «Софія-А», 2024. 253 с.
3. Ngo T., Mendis P., Gupta A., Ramsay J.
Blast Loading and Blast Effects on Structures:
An Overview. Electronic Journal of Structural
Engineering, Special Issue: Loading on
Structures. 2007. Р. 76-91.
4. Лукаш П.А. Основи нелінійної будівельної
механіки. Москва: Стройиздат, 1978. 204 с.
5. Oden J.T. Finite Elements of Nonlinear
Continua. New York: McGraw-Hill, 1972.
448 р.
6. Hinton E. Introduction to Non-linear Finite
Element Analysis. East Kilbridge: NAFEMS,
1992. 220 p.
7. Crisfield M.A. Non-linear finite element analysis
of solids and structures. Vol. 1: Essentails, Vol.
2: Advanced Topics. Chichester: John Wiley &
Sons Ltd., 1998. P. 345-494.
8. Becker A.A. Understanding Non-linear
Finite Element Analysis Through Illustrative
Benchmarks. Glasgow: NAFEMS, 2001. 170 p.
9. Петров В.В. Нелінійна інкрементальна
будівельна механіка. Москва: Інфра
Інженерія, 2014. 480 с.
10. Клованіч С.Ф., Малишко Л. Нелінійні моделі
матеріалів у будівельній механіці. Одеса:
ОНМУ, 2017. 125 с.
11. Перельмутер, А.В., Тур В.В. Готовы ли
мы перейти к нелинейному анализу при
проектировании? International Journal for
Computational Civil and Structural Engineering.
2017. № 13(3). Р. 86–102.
12. Schlune H., Plos M., Gylltoft K. Safety Format for
the non-linear analysis of Concrete Structures.
Engineering Structures. 2011. № 33 (8). Р.
2350-2356.
13. Bertagnoli G, Giordano L, Mancini G. Safety
Format for the Nonlinear Analysis of Concrete
Structures. Studi e ricerche. Politecnico di
Milano, Scuola di specializzazione in costruzioni
in cemento armato. 2004. № 25. Р 31-56.
14. Tur A., Tur V. Reliability Approaches to Modeling
of the Nonlinear Pseudo-static Response of
RC-structural Systems in Accidental Design
Situations. Journal of Sustainable Architecture
and Civil Engineering. 2018. № 22 (1). Р. 76-87.
15. Allaix D.L., Carbone V.I., Mancini G. Global
Safety Format for Non-Linear Analysis of
Reinforced Concrete Structures. Structural
Concrete. 2013. № 14. Р. 29–42.
16. Sangiogio F. Safety Format for Non-linear
Analysis of RC Structures Subjected to Multiple
Failure Modes. Doctoral Thesis. Stockholm,
ISSN 2313????6669 ????SCIENCE & CONSTRUCTION???? ????НАУКА ТА БУДIВНИЦТВО???? 3(41)’2024 23
Sweden: KTH Royal Institute of Technology,
2015. 45 p.
17. Gino D., Castaldo P., Giordano L., Mancini G.
Model uncertainty in non-linear numerical
analyses of slender reinforced concrete
members. Structural concrete. 2021. № 22(2).
Р. 845-870.
18. Cervenka V., Cervenka J., Kadlek L. Model
uncertainties in numerical simulations of
reinforced concrete structures. Structural
Concrete. 2018. № 19. P. 2004–2016.
19. EN 1990:2023. Eurocode. Basis of structural
and geotechnical design. Brussels, Belgium:
CEN, European Committee for Standardization,
2023. 172 p.
20. prEN 1992-1-1:2021. Eurocode 2: Design of
concrete structures. Part 1-1: General rules —
Rules for buildings, bridges and civil engineering
structures. Brussels, Belgium: CEN, European
Committee for Standardization, 2021. 160 p.
21. EN 1993-1-1:2022. Eurocode 3: Design of steel
structures. Part 1-1: General rules and rules for
buildings. Brussels, Belgium: CEN, European
Committee for Standardization, 2022. 175 p.
22. ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції.
Норми проектування. Київ, Мінрегіон
України, 2014. 205 с.
23. prEN 1993-1-14. Design of steel structures. Part
1-14: Design assisted by finite element analysis.
Brussels, Belgium: Technical Committee CEN/
TC 250, draft of September 2023.
24. Фиалко С.Ю. Застосування методу скінчених
елементів до аналізу міцності та несучої
здатності тонкостінних залізобетонних
конструкцій з урахуванням фізичної
нелінійності. Москва: Вид-во СКАД СОФТ,
вид-во АСВ, 2018.192 с.
25. Перельмутер А.В. Бесіди про будівельну
механіку. Київ: Вид-во «Сталь», 2024. 316 с.
26. Alawdin P., Urbańska K. Limit analysis of
geometrically hardening composite steelconcrete
systems. Civil and Environmental
Engineering Reports. 2015. № 16 (1). P. 5-23.
27. Алявдин П.В. Конструктивні системи, що
самозміцнюються. Опір матеріалів і теорія
споруд. 2015. № 94. С. 186 – 201.
28. Fuller R.B. Tensile-integrity structures.
29. Годдард, В. С. Роторний двигун внутрішнього
згоряння (Патент США № 3,063,521).
Відомство з патентів і товарних знаків США,
1962. 9 с.
30. Guest S. The stiffness of prestressed frameworks:
A unifying approach. International Journal of
Solid and Structures. 2006. № 43. P. 842-854.
31. Teichgräber M., Fußeder M., Bletzinger K-U.,
Straub D. Non-linear structural models and the
partial safety factor concept. Structural Safety.
2023. № 103. Article 102341.
32. Perelmuter A.V. Repulsion criterion in
estimating structural limit state. Vestnik MGSU.
2021. № 16 (12). P. 559−566.
33. Перельмутер А.В., Воскобійник О.П. Друге
покоління Єврокодів і національні норми.
Наука та будівництво. 2023. № 4(38). C. 3-23.