vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2024-26-1-118-126vestniktgasu-1694Research ArticleСТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯBUILDING AND CONSTRUCTIONМоделирование напряженно-деформированного состояния металлического каркаса промышленного здания из трубчатых ферм и решетчатых прогонов покрытия с учетом несовершенствStress-strain state model of building metal frame made of tube trusses and bar joists with regard to geometrical imperfectionsПодшиваловИ. 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

ivanpod-chivalov@list.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation202423022024261118126Copyright © Подшивалов И.И., 20242024Подшивалов 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/1694

Актуальность работы заключается в том, что при реконструкции металлического каркаса промышленного здания возникла необходимость в оценке влияния несовершенств в виде неравномерных геометрических отклонений от вертикального положения решетчатых прогонов покрытия на их напряженно-деформированное состояние и в проверке условий выполнения первого и второго предельных состояний.

Цель работы состоит в расчетном обосновании допустимого значения горизонтального отклонения из плоскости решетчатых прогонов покрытия.

Методы

Методы. Расчетное обоснование возможности использования решетчатых прогонов покрытия с учетом установленных геометрических несовершенств при реконструкции промышленного здания выполнено моделированием напряженно-деформированного состояния металлического каркаса в программном комплексе Ing+2021 MicroFe с разработкой расчетной конечно-элементной пространственной модели.

Результаты

Результаты. Расчетным путем обосновано предельное значение геометрического отклонения из плоскости решетчатых прогонов покрытия, при котором не требуется их возвращения в вертикальное положение или замена.

The paper studies the metal frame industrial building during the reconstruction of its bar joists having imperfections in the form of non-uniform geometric deviations from the vertical position.

Purpose

Purpose: The aim of this work is to calculate the allowable value of horizontal deviation of bar joists from the vertical position.

Methodology

Methodology: The computational justification of using roof bar joists with regard to geometric imperfections in the reconstruction of the industrial building, is provided by modeling the stress-strain state of the metal frame in Ing + 2021, MicroFe software using the finite element model.

Research findings

Research findings: The limiting value of the geometric deviation from the bar joist plane, at which their vertical position or replacement is not required, is justified by calculation.

металлический каркаструбчатые фермырешетчатые прогоны покрытиягеометрические несовершенстваmetal frametubular trussbar joistgeometrical imperfectionsReferencesЗолина Т.В., Туснин А.Р. Увеличение срока эксплуатации промышленного объекта введением конструктивных мер // Вестник МГСУ. 2015. № 6. С. 41–49.Zolina T.V., Tusnin A.R. Extending of operation life of industrial building. Vestnik MGSU. 2015; (6): 41–49. (In Russian)Золина Т.В. Порядок проведения обследования здания с целью последующей оценки его остаточного ресурса // Вестник МГСУ. 2014. № 11. С. 98–108.Zolina T.V. Examination procedure for building residual operation life. Vestnik MGSU. 2014; (11): 98–108. (In Russian)Боровский Д.С. Расчет на прочность усиливаемых под нагрузкой стержневых элементов стальных конструкций при многопараметрическом нагружении // Вестник гражданских инженеров. 2021. № 2 (85). С. 36–41.Borovskiy D.S. Strength analysis of rod elements of steel structures under multiparameter loading. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov. 2021; 2 (85): 36–41. (In Russian)Гукова М.И., Искендиров В.Г., Фарфель М.И. Ошибки проектирования, изготовления и монтажа, приводящие к аварийному состоянию строительных конструкций производственных зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2013. № 10. С. 25–28.Gukova M.I., Iskendirov V.G., Farfel M.I. Design, manufacture and construction errors leading to emergency of industrial buildings. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2013; (10): 25–28. (In Russian)Лебедь Е.В., Григорян А.А. Влияние монтажных расчетных схем ребер двухпоясного металлического купола на начальные усилия при устранении погрешностей // Вестник МГСУ. 2015. № 8. С. 66–79.Lebed E.V., Grigoryan A.A. Influence of analytical rib models of a double metal dome on initial forces at error elimination. Vestnik MGSU. 2015; (8): 66–79. (in Russian)Еремин К.А., Матвеюшкин С.А. Анализ риска несущих конструкций покрытий стальных каркасов одноэтажных промышленных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2011. № 3. С. 16–18.Eremin K.A., Matveyushkin S.A. Risk analysis of bearing structures of steel frame covering of one-storey industrial buildings. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2011; (3): 16–18. (In Russian)Еремин К.А., Матвеюшкин С.А. Анализ надежности несущих конструкций покрытий стальных каркасов одноэтажных промышленных зданий // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 10. С. 19–21.Eremin K.A., Matveyushkin S.A. Reliability analysis of load-bearing structures of steel frame coverings of one-storey industrial buildings. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2010; (10): 19–21. (In Russian)Туснина О.А. Работа связей в покрытии промышленного здания со стальным каркасом // Промышленное и гражданское строительство. 2019. № 1. С. 37–42.Tusnina O.A. Performance of covering bonds of industrial building with steel frame. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2019; (1): 37–42. (In Russian)Рекомендации по применению стальных профилированных настилов нового сортамента в утепленных покрытиях производственных зданий. Москва : Госстрой СССР. ЦНИИПроектстальконструкция им. Мельникова, 1985. 33 с.Recommendations on the use of steel profiled decks of a new grade in insulated coverings of industrial buildings: Moscow: Gosstroy, 1985. 33 p. (in Russian)Кудишин Ю.И. К вопросу учета начальных несовершенств при расчете стальных стержневых систем по деформированной схеме // Промышленное и гражданское строительство. 2011. № 3. С. 6–9.Kudishin Yu.I. The problem of initial imperfections in steel rod system analysis according to deformed scheme. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitelstvo. 2011; (3): 6−9. (In Russian)Туснин А.Р., Бергер М.П. Расчет металлической фермы с поврежденными элементами // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 11. С. 35–41.Tusnin A.R., Berger M.P. Strength analysis of metal truss with damaged elements. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitelstvo. 2018; (11): 35–41. (In Russian)

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