Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Учет пластических деформаций при расчете фланцевых соединений
  • УДК 69.07:624.014.2 DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.09-16
    Иван Иванович ВЕДЯКОВ, доктор технических наук, профессор, директор, e-mail:vedyakov@tsniisk.ru
    Денис Владимирович КОНИН, кандидат технических наук, зав. лабораторией высотных зданий и сооружений, е-mail: konden@inbox.ru
    Александр Ричардович ОЛУРОМБИ, кандидат технических наук, e-mail: alexolrich@gmail.com
    Павел Викторович НАХВАЛЬНОВ, научный сотрудник, e-mail: 707abc@gmail.com
    ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство», 109428 Москва, 2-я Институтская ул., 6
    Аннотация. В связи с большим количеством исходных данных, расчет фланцевых болтовых соединений балок с колоннами - достаточно сложная задача. Известные расчетные методики фаланцевых соединений не являются универсальными, поэтому использовать их можно только для тех сортаментов и диапазонов профилей, для которых они были разработаны. Установлено, что расчетная методика евронорм для массивных профилей в некоторых комбинациях профилей балок и колонн показывает существенные превышения несущей способности по предельному моменту в сравнении с конечно-элементным расчетом. Кроме того, данные методы расчета не учитывают жесткость колонны при расчете фланца и жесткость фланца при расчете отгиба полки колонны. Создан универсальный прототип восьмиболтового соединения балки с колонной, который можно применить практически для любой комбинации профилеразмеров. По результатам расчетов конечно-элементных моделей болтовых соединений установлены критерии предельных состояний фланцевого соединения - по пластическим деформациями во фланце, полке и стенке колонны, напряжению в болтах, раскрытию зазора между фланцем и колонной. Предложен модифицированный метод аналитического расчета соединения, который учитывает соотношение толщины полки колонны и фланца. В дальнейшем на основе дополнительных теоретических изысканий данная методика будет уточняться, однако уже сейчас ее можно рекомендовать в качестве проверки несущей способности соединений с гибким фланцем.
    Ключевые слова: фланцевое болтовое соединение, стальные конструкции, балки, колонны, пластическая деформация, конечно-элементное моделирование.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Каленов В. В. Экспериментально-теоретическое исследование и совершенствование методов проектирования болтовых монтажных соединений стальных строительных конструкций. М., 1995. 300 с. URL: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_000295667/ (дата обращения: 17.08.2021).
    2. Катюшин В. В. Здания с каркасами из стальных рам переменного сечения. М. : Стройиздат, 2005. 656 с.
    3. Конин Д. В., Сон М. П. Фланцевые соединения балок с колоннами в стальных каркасах жилых и общественных зданий // Строительная механика и расчет сооружений. 2015. № 6 (263). С. 29-35.
    4. Рекомендации по расчету, проектированию, изготовлению и монтажу фланцевых соединений стальных строительных конструкций. М. : ЦБНТИ , 1988. 83 с.
    5. Конин Д. В., Артамонов В. А., Сошникова Л. С., Конина С. М., Олуромби А. Р., Крылов А. С. О внедрении новых профилеразмеров и сталей различного класса прочности на примерах наиболее востребованных зданий // Строительная механика и расчет сооружений. 2016. № 2 (265). С. 71-75.
    6. Серия 2.440-2. Узлы стальных конструкций производственных зданий промышленных предприятий. Вып. 1. Шарнирные узлы балочных клеток и рамные узлы примыкания ригелей к колоннам. М. : ЦНИИПромстальконструкция им. Мельникова, 1989. 89 с.
    7. Joints in steel construction moment connection [Узлы стальных конструкций, жесткие соединения]. London, The Steel Construction Institute, 1997. 163 p.
    8. Зевин А. А. Расчет фланцевых соединений многогранных элементов опор ВЛ // Электрические станции. 2011. № 2. С. 52-53.
    9. Hu J., Ahn J. New bolted end-plate connection design [Проектирование новых болтовых фланцевых соединений]. Advanced Materials Research, 2014, vol. 1025-1026, pp. 878-884.
    10. Couchaux M. Element simulations on the tensile resistance of bolted end-plate connections with tubular members [Моделирование методом конечных элементов сопротивления растяжению фланцевых болтовых соединений с трубчатыми элементами]. The Open Construction and Building Technology Journal, 2018, no. 12, pp. 177-186.
    11. Nemati B. N., Houedec D. The analysis and the 3D finite element simulation of steel bolted end-plate connections [Анализ и 3D-моделирование конечных элементов болтовых фланцевых соединений. Steel and Composite Structures, 2021, vol. 12, iss. 2, pp. 179-187.
    12. Ghindea M., Ballok R. State-of-the-art review on bolted steel beam-to-column connections [Современный обзор болтовых соединений стальных балок с колоннами]. Bulletin of the Transilvania University of Brasov, 2015, vol. 8(57), iss. 1, pp. 91-98.
    13. Wang X., Luo Y., Qiang X. Review on high strength steel bolted end-plate connections [Обзор фланцевых болтовых соединений из высокопрочной стали]. Applied Mechanics and Materials, 2015, vol. 744-746, pp. 265-273.
    14. Abidelah A., Bouchair A., Kerdal D. E. Experimental and analytical behavior of bolted end-plate connections with or without stiffeners [Экспериментальное и аналитическое поведение фланцевых болтовых соединений с ребрами жесткости или без них]. Journal of Constructional Steel Research, 2012, no. 76, pp. 13-27.
    15. Li S., Li Q. Jiang H., Zhang H., Yan L., Jiang W. Experimental study on a new type of assembly bolted end-plate connection [Экспериментальное исследование нового типа монтажного болтового фланцевого соединения]. Steel and Composite Structures, 2018, no. 26, pp. 463-471.
    16. Yilmaz O. Experimental investigation of bolted stiffened end-plate and bolted flange-plate connections [Экспериментальное исследование фланцевых болтовых соединений с ребрами и болтового соединения полки из листа]. Latin American Journal of Solids and Structures, 2019, no. 16, pp. 1-12.
  • Для цитирования: Ведяков И. И., Конин Д. В., Олуромби А. Р., Нахвальнов П. В. Учет пластических деформаций при расчете фланцевых соединений // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 10. С. 9-16. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.10.09-16.


НАЗАД