vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2022-24-6-119-128vestniktgasu-1363Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING AND CONSTRUCTIONМоделирование напряженно-деформированного состояния одноэтажного каркасного здания, получившего поврежденияПодшиваловИ. И.PodshivalovI. I.

Подшивалов Иван Иванович, канд. техн. наук, доцент

634003, г. Томск, пл. Соляная, 2

Ivan I. Podshivalov, PhD, A/Professor

2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk

ivanpodchivalov@list.ruАндриенкоИ. А.AndrienkoI. A.

Андриенко Ирина Арсентьевна, инженер

634059, г. Томск, ул. Стародеповская, 1

Tomsk

 

ia_andrienko_29@mail.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian FederationООО «СПТЦ»РоссияOOO “SPTTs”Russian Federation202220122022246119128Copyright © Подшивалов И.И., Андриенко И.А., 20222022Подшивалов И.И., Андриенко И.А.Podshivalov I.I., Andrienko I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/1363

Объектом исследования является одноэтажное каркасное здание из сборного железобетона на монолитной фундаментной плите, расположенное в сейсмическом районе.

Цель работы – моделирование напряженно-деформированного состояния одноэтажного каркасного здания, получившего повреждения после выполнения инструментального обследования, с учетом повреждений кирпичной кладки самонесущих стен, полученных при ранее произошедших землетрясениях.

Строительство каркасного здания было выполнено без учета возможных сейсмических воздействий. После изучения материалов инженерно-геологических изысканий, анализа конструктивной схемы каркасного здания и фундамента на естественном основании было выполнено моделирование напряженно-деформированного состояния здания в ПВК MicroFe с разработкой расчетной модели в системе «основание – фундамент – здание».

Полученные результаты позволили обеспечить надежность каркасного здания путем реализации технических решений по восстановлению его эксплуатационной пригодности в условиях возможного сейсмического воздействия.

Purpose

Purpose: Stress-strain state simulation of the one-story prefabricated reinforced concrete building on a monolithic foundation slab damaged after instrument-aided structural survey, including damage to the self-bearing brickwork caused by earlier earthquakes. This frame building is constructed without consideration of seismic impacts.

Methodology

Methodology: Engineering-geological survey, structural analysis, finite element modeling in the MicroFe software, development of the base– foundation–building model.

Practical implications

Practical implications: The obtained results are used to provide the reliability of the frame building by implementing technical solutions on restoration of its serviceability in seismic conditions

 

зданиемоделированиенапряженно-деформированное состояниерасчетная модельрасчетная схемасейсмическое воздействиеbuildingmodelingstress-strain statedesign modelanalytical modelseismic loadReferencesШашкин В.А. Эффекты взаимодействия оснований и сооружений // Развитие городов и геотехническое строительство. 2012. № 14. С. 141−167.Shashkin V.A. Effekty vzaimodeistviya osnovanii i sooruzhenii [Interaction between foundations and structures]. Razvitie gorodov i geotekhnicheskoe stroitel'stvo. 2012. No. 14. Pp. 141–167. (rus)Шашкин А.Г., Шашкин К.Г. Взаимодействие здания и основания: методика расчета и практическое применение при проектировании / под ред. В.М. Улицкого. Санкт-Петербург : Стройиздат СПб, 2002. 48 с.Shashkin A.G., Shashkin K.G. Vzaimodeistvie zdaniya i osnovaniya: metodika rascheta i prakticheskoe primenenie pri proektirovanii [Interaction of building and foundation: Design methodology and practical application], V.M. Ulitskii, Ed., Saint-Petersburg: Stroiizdat, 2002. 48 p. (rus)Шулятьев О.А. Основания и фундаменты высотных зданий. Москва, 2016. 392 с.Shulyat'ev O.A. Osnovaniya i fundamenty vysotnykh zdanii [Bases and foundations of highrise buildings]. Moscow: ASV, 2018. 392 p. (rus)Шулятьев О.А. Фундаменты высотных зданий // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2014. № 4. С. 202−244.Shulyat'ev O.A. Fundamenty vysotnykh zdanii [Foundations of high-rise buildings]. Vestnik PNIPU. Stroitel'stvo i arkhitektura. 2014. No. 4. Pp. 202−244. (rus)Карпенко Н.И., Карпенко С.Н., Кузнецов Е.Н. О современных проблемах расчета высотных зданий из монолитного железобетона // Бетон и железобетон – пути развития : научн. тр. II Всерос. (Междунар.) конф. В пяти книгах. Т. 1. Пленарные доклады. Москва, 2005. С. 149−166.Karpenko N.I., Karpenko S.N., Kuznetsov E.N. O sovremennykh problemakh rascheta vysotnykh zdanii iz monolitnogo zhelezobetona [Current problems in strength analysis of high-rise solid reinforced concrete buildings]. In: II Vseros. (Mezhdunar.) konf. Beton i zhelezobeton – puti razvitiya. Nauchn. Tr. Konf. V pyati knigakh (Proc. 2nd Int. Sci. Conf. ‘Concrete and Reinforced Concrete – Glance at Future’), in 5 vol., Vol. 1. 2005. Pp. 149–166. (rus)Кабанцев О.В., Тамразян А.Г. Учет изменений расчетной схемы при анализе работы конструкции // Инженерно-строительный журнал. 2014. № 5. С. 15−26.Kabantsev O.V., Tamrazyan A.G. Uchet izmenenii raschetnoi skhemy pri analize raboty konstruktsii [Consideration of changes in design diagram in structural analysis]. Inzhenernostroitel'nyi zhurnal. 2014. No. 5. Pp. 15−26. (rus)Алмазов В.О., Климов А.Н. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния конструкций высотного здания // Вестник МГСУ. 2013. № 10. С. 102−109.Almazov V.O., Klimov A.N. Eksperimental'noe issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya konstruktsii vysotnogo zdaniya [Experimental investigation of stress-strain state of high-rise buildings]. Vestnik MGSU. 2013. No. 10. Pp. 102−109. (rus)Нуждин Л.В., Михайлов В.С. Численное моделирование свайных фундаментов в расчетно-аналитическом комплексе SCAD Office // Вестник ПНИПУ. Строительство и архитектура. 2018. № 1. С. 5−18.Nuzhdin L.V., Mikhailov V.S. Chislennoe modelirovanie svainykh fundamentov v raschetnoanaliticheskom komplekse SCAD Office [Creation of solid 3D CAD pile foundations in SCAD software]. Vestnik PNIPU. Stroitel'stvo i arkhitektura. 2018. No. 1. Pp. 5–18. (rus)Михайлов В.С., Теплых А.В. Учет характерных особенностей различных моделей основания при расчете взаимного влияния зданий на больших фундаментных плитах с использованием расчетно-аналитической системы SCAD Office // Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений : VI Международный симпозиум. Владивосток, 2016. С. 133−134.Mikhailov V.S., Teplykh A.V. Uchet kharakternykh osobennostei razlichnykh modelei osnovaniya pri raschete vzaimnogo vliyaniya zdanii na bol'shikh fundamentnykh plitakh s ispol'zovaniem raschetno-analiticheskoi sistemy SCAD Office [Allowing for characteristics of various design models in calculating mutual influence of buildings on pile-raft foundation in SCAD software]. In: VI Mezhdunarodnyi simpozium. Aktual'nye problemy komp'yuternogo modelirovaniya konstruktsii i sooruzhenii (Proc. 6th Int. Sci. Symp. ‘Relevant Computer Modeling Problems of Structures’). Vladivostok, 2016. Pp. 133–134. (rus)Ющубе С.В., Подшивалов И.И., Филиппович А.А., Тряпицин А.Е. Моделирование напряженно-деформированного состояния кирпичного здания повышенной этажности на свайном фундаменте // Вестник гражданских инженеров. 2018. № 4 (69). С. 72−77.Yushchube S.V., Podshivalov I.I., Filippovich A.A., Tryapitsin A.E. Modelirovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya kirpichnogo zdaniya povyshennoi etazhnosti na svainom fundamente [Stress-strain state modeling of high-rise brick building on pile foundation]. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2018. No. 4 (69). Pp. 72–77. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.