Застосування енергопоглиначів у металевих каркасах будівель

Р. Тімченко Д. Крішко В. Савенко М. Коваль
Отримано 06.01.2022, Доопрацьовано 03.03.2022, Прийнято 26.04.2022
Анотація

Мета. Розробка способів посилення сейсмозахисту, розрахункової оцінки та прогнозу очікуваного ефекту деформаційного впливу на основі динамічних систем є важливим напрямом науки про сейсмостійке будівництво. Методи дослідження. Набули розвитку розробка та практичне застосування пристроїв сейсмозахисту та сейсмоізоляції різних видів будівель, споруд, обладнання, що знижують інтенсивність сейсмічних навантажень та підвищують їх сейсмостійкість. Запропоновано різноманітні конструкції сейсмоізоляції, що відрізняються принципом дії, характером роботи. Для низки конструкцій сейсмоізоляції проведено численні дослідження теоретичного та експериментального характеру, в результаті яких отримано дані про їх ефективність, яка зазвичай оцінюється за двома критеріями: ступенем зниження інерційних сейсмічних навантажень на споруду та величиною відносних зсувів об'єкта, що захищається, щодо основи або фундаменту. Проблема підвищення сейсмостійкості споруд різного призначення (енергетичних, транспортних, об'єктів промислового та цивільного будівництва) пов'язана з використанням різних засобів сейсмоізоляції та сейсмозахисту. Досвід досліджень розрахунково-теоретичного та експериментального характеру, переконливо доводить ефективність та перспективність методів підвищення сейсмостійкості. Наукова новизна. Здатність елементів поглинати енергію зовнішніх впливів під час роботи на різних стадіях є основним критерієм сейсмостійкості металевих каркасів будівель та споруд. Практична значимість. При проектуванні будівель та споруд, призначених для будівництва в сейсмічних районах, рекомендується застосовувати активні системи сейсмозахисту, які знижують сейсмічні навантаження. Звичайні заходи з сейсмозахисту (пасивні системи) зводяться в основному до підвищення несучої здатності елементів і конструкцій. Такі заходи не знижують сейсмічних навантажень на будівлі та споруди, а лише враховують їх. Застосування енергопоглиначів зменшує енергію сейсмічного впливу на каркас будівлі. В цьому випадку зусилля в основних елементах каркасу зменшуються, що призводить до економії сталі та підвищення сейсмостійкості будівель. Елементи енергопоглиначів повинні виготовлятись із сталі з високими пластичними властивостями. Результати. Розглядаються основні конструктивні рішення енергопоглиначів для каркасних будівель та споруд, а також запропоновано альтернативне конструктивне рішення енергопоглинача удосконаленої конструкції

Ключові слова:
металеві каркаси; енергопоглиначі; гасителі коливань; сейсмостійкість

Взято з Том 20, № 1, 2022

Сторінки 115–121

Використані джерела ЦИТУВАТИ

[1] Сейсмоизоляция. Современное состояние / Т. А. Белаш, В. С. Беляев, А. М. Уздин, А. А. Ермошин, И. О. Кузнецова // В сб. «Избранные статьи профессора О.А.Савинова и ключевые доклады, представленные на четвертые Савиновские чтения». – Санкт-Петербург: ЗАО «Ленингадский Промстройпроект». – 2004. – С. 95-128.

[2] Сахаров О. А. К вопросу задания сейсмического воздействия при многоуровневом проектировании сейсмостойких конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2004. – № 4. – С. 7-9.

[3] Немчинов Ю. И. Особенности строительства в сейсмических районахУкраины и совершенствование норм проектирования зданий и сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений, – 2000. – № 1. – С. 8-15.

[4] Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance – Part 3: Assessment and retrofitting of buildings. – Brussels: 2004. – 89 p.

[5] ДБН В.2.6-163:2010. Сталеві конструкції – К.: Мінрегіонбуд, 2011. – 127 c.

[6] ДБН В.1.1-12:2014. Будівництво у сейсмічних районах України +Зміна №1. – К.: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України, 2014. – 118 с.

[7] Рекомендации по определению сейсмической загрузки для сооружений с учетом пространственного характера воздействия и работы конструкции / Ю. П. Назаров, Н. А. Николаенко, А. Т. Штоль, Г. В. Мамаева, А. Ш. Ревишвили //ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. – М.: 1989. – 142 с. 

[8] Устройства для сеймсоизоляции зданий, промышленных объектов и их оборудования / В. С. Беляев, В. Д. Гуськов, В. Г. Долбенков, Ю. Л. Рутман //Вестник ИНЖЭКОНА. – 2007.– № 6 (19). – С. 114-120.

[9] Остриков Г. М., Максимов Ю. С. Пособие по расчету и конструированию стальных сейсмостойких каркасов многоэтажных зданий (в развитие СНиП РК 2.03-04-2001). – Алма-Ата: Казахстан, 2003. – Ч. 1. – 52 с.

[10] Айзенберг Я. М. Сооружения с выключающимися связями для сейсмических районов – М.: Стройиздат,1976. – С. 229.

[11] Уздин А. М., Сандович Т. А., Самих Амин Аль-Насер-Мохомад. Основы теории сейсмостойкости и сейсмостійкого строительства зданий и сооружений – Санкт-Петербург: ВНИИГ, 1993. – С. 175.

[12] Skiner R. I., Robinon W. H., McVerry G. H. An introduction to seismic isolation // New Zealand. John Wiley & Sons. – 1993. – p. 353.

[13] Банах В. А., Банах А. В. Учет деформированной схемы зданий в расчетных моделях при расчете на сейсмические воздействия // Будівельні конструкції. – К.: НДІБК, 2006. – Вип. 64. – С. 132-139.

[14] Егупов К. В. Проблемы проектирования протяженных и несимметричных сооружений // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. – 2000. – №1. – С. 23-29.

[15] Pampanin S. Bulletin of the New Zealand Society for earthquake engineering. – 2006. – Vol 39. – No 2. – P. 120-133.

[16] Ажермачев Г. А., Абдурахманов А. З. Работа кольцевого энергопоглотителя при знакопеременном циклическом нагружении // Строительство и техногенная безопасность: сб. научн. трудов. – Симферополь: НАПКС, 2011. – Вып. 35. – C. 243-246.

[17] Effective design solutions for deformation absorption // R. A. Тimchenko, S. O. Popov, D. A. Krishko, M. O. Kravchenko / Містобудування та територіальне планування – К.: КНУБА, 2014. – Вип. 51 – С. 606-613.

[18] Пат. 93128 Україна, МПК Е04Н 9/02. Сейсмостійкий каркас багатоповерхової будівлі: 93128 Україна, МПК Е04Н 9/02 Тімченко Р. О., Попов С. О., Крішко Д. А., Богатинський В. В., Кравченко М. О. (Україна). – № u 2014 01293; Заявл. 10.02.14; Опубл. 25.09.14, Бюл. № 18. – 4 с.

[19] Пат. 93129 Україна, МПК Е04Н 9/02. Енергопоглинач: 93129 Україна, МПК Е04Н 9/02 Тімченко Р. О., Попов С. О., Крішко Д. А., Богатинський В. В., Кравченко М. О. (Україна). – № u 2014 01294; Заявл. 10.02.14; Опубл. 25.09.14, Бюл. № 18. – 4 с.

Timchenko, R., Krishko, D., Savenko, V., & Koval, M. (2022). The use of energy absorbers in the metal frames of buildings. Journal of Kryvyi Rih National University, 20(1), 115-121. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2022-1-54-115-121
uk