vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2023-25-1-134-141vestniktgasu-1413Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING AND CONSTRUCTIONМоделирование напряженного состояния безригельных перекрытий экспериментального здания от прогрессирующего обрушенияFinite element modeling of stress-strain state of girderless floor construction caused by progressive collapseПодшиваловИ. И.PodshivalovI. I.

Подшивалов Иван Иванович - кандидат технических наук, доцент.

Ivan I. Podshivalov - PhD, A/Professor, Tomsk State University of Architecture and Building.

ivanpodchivalov@list.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202322022023251134141Copyright © Подшивалов И.И., 20232023Подшивалов И.И.Podshivalov I.I.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/1413

Объектом исследования являются перекрытия экспериментального пятиэтажного с подвалом сборно-монолитного безригельного каркасного здания.

Моделирование напряженного состояния перекрытий каркасного экспериментального здания от прогрессирующего обрушения выполнено при удалении средней колонны в подвале с помощью кинематического метода теории предельного равновесия в ПВК MicroFe с разработкой пространственной расчетной модели на жестком основании.

Полученные результаты показали невозможность прогрессирующего обрушения безригельных перекрытий при удалении средней колонны в подвале экспериментального здания.

Purpose

Purpose: Finite element modeling (FEM) of the stress-strain state of the five-storey frame building with girderless floors and the basement caused by progressive collapse.

Methodology

Methodology: FEM is performed in the MicroFe software with the removal of the medium column  in  the  basement  using  the  limit  equilibrium  theory.  Development  of  the  three-dimensional model on a rigid base.

Research findings

Research findings: It is shown that progressive collapse of girderless floors is impossible after the removal of the medium column in the basement of the experimental building.

каркасперекрытиевыключение колонныпрогрессирующее обрушениерасчетная модельнапряженное состояниеframefloorcolumn removalprogressive collapsedesign modelstress-strain stateReferencesУнифицированная система сборно-монолитного каркаса КУБ 2.5. Вып. 1-1. Москва : Стройиздат. 1990. 49 с.Unified reinforced concrete composite frame KUB 2.5. Issue 1-1. Moscow: Stroiizdat, 1990. 49 p. (In Russian).Митасов В.М., Коянкин А.А. Работа диска сборно-монолитного перекрытия // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 3. С. 103‒104.Mitasov V.M., Koyankin A.A. Disc operation of reinforced concrete composite slab. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Stroitel'stvo. 2014; (3): 103-104. (In Russian).Коянкин А.А., Митасов В.М. Каркас сборно-монолитного здания и особенности его работы на разных жизненных циклах // Вестник МГСУ. 2015. № 9. С. 28-35.Koyankin A.A., Mitasov V.M. Prefabricated solid building frame and its properties in different life cycles. Vestnik MGSU. 2015; (9): 28-35. (In Russian).Маковский С.А., Новиков М.В., Маковская Т.А. Конечно-элементный анализ напряженно-деформированного состояния монолитного перекрестно-ребристого перекрытия // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2017. № 2. С. 91‒96.Makovskii S.A., Novikov M.V., Makovskaya T.A. Finite element analysis of the stress-strain state of cast-in-place beam-and-slab floor. Izvestiya vuzov. Severo-Kavkazskii region. Tekhnicheskie nauki. 2017; (2): 91-96. (In Russian).Яров В.А., Скрипальщиков К.В. Безригельные монолитные перекрытия многоэтажных зданий с колоннами крестового сечения // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2009. № 2. С. 97‒91.Yarov V.A., Skripal'shchikov K.V. Reinforced concrete composite frame without collar beams with X cross-section. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2009; (2): 97-91. (In Russian).Райзер В.Д. К проблеме живучести зданий и сооружений // Строительная механика и расчет сооружений. 2012. № 5. С. 77-78.Raizer V.D. Toward the building robustness. Stroitel'naya mekhanika i raschet sooruzhenii. 2012; (5): 77-78. (In Russian).Краснощеков Ю.В., Мельникова С.О., Екимов А.А. Живучесть многоэтажного здания со связевым каркасом // Вестник СибАДИ. 2016. № 2 (48). С. 100‒104.Krasnoshchekov Yu.V., Mel'nikova S.O., Ekimov A.A. Survivability of multi-floor building with braced framing. Vestnik SibADI. 2016; 48 (2): 100–104. (In Russian).Травуш В.И., Колчунов В.И., Леонтьев Е.В. Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения в рамках законодательных и нормативных требований // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 2. С. 46-54.Travush V.I., Kolchunov V.I., Leont'ev E.V. Building protection against progressive collapse in terms of legal and regulatory documents. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2019; (2): 46-54. (In Russian).Кодыш Э.Н. Проектирование защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения с учетом возникновения особого предельного состояния // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 10. С. 95‒101.Kodysh E.N. Design protection of buildings against progressive collapse, with respect to limit state. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2018; (1): 95-101. (In Russian).Ведяков И.И., Ефремов П.Г., Одесский П.Д., Попов Н.А., Соловьев Д.В. Расчет строительных конструкций на прогрессирующее обрушение: нормативные требования // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 4. С. 16‒24.Vedyakov I.I., Efremov P.G., Odesskii P.D., Popov N.A., Solov'ev D.V. Progressive collapse analysis of buildings: Normative requirements. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2019; (4): 16-24. (In Russian).Кодыш Э.Н., Трекин Н.Н., Чесноков Д.А. Защита многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 6. С. 9‒13.Kodysh E.N., Trekin N.N., Chesnokov D.A. Protection of multi-floor buildings against progressive collapse. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2016; (6): 9-13. (In Russian).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. Consideration of changes in design diagram in structural analysis. Inzhenerno-stroitel'nyi zhurnal. 2014; (5): 15-26. (In Russian).

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