Progressive collapse analysis of experimental building skeleton based on stress-strain state of columns and joints
https://doi.org/10.31675/1607-1859-2022-24-3-180-190
Abstract
Purpose: The aim of this work is to compare three methods of the progressive collapse analysis of the experimental building skeleton based on the stress-strain state of the columns and joints. Design technique: The stress-strain state modeling of the columns is performed for the building with the removed intermediate column in the basement. The building includes a basement and represents a reinforced concrete composite frame without collar beams. The MicroFe software is used for three modeling methods, which include quasi-static, dynamic, and kinematic method of limit equilibrium. The MicroFe analysis is combined with the development of the three-dimensional model on a rigid foundation. Findings: The progressive collapse is proven to be impossible for the building skeleton after the removal of the intermediate column in its basement. Originality/value: Based on the three analytical methods, the limit load reproducibility is 15 %. The dynamic analysis gives higher values of the limit load as compared to the quasi-static and kinematic methods. Practical implications: The proposed procedure of three methods for the progressive collapse analysis can be used for the seismic vulnerability analysis.
About the Author
I. I. PodshivalovRussian Federation
Ivan I. Podshivalov - PhD, A/Professor, Tomsk State University of Architecture and Building.
2, Solyanaya Sq., 634003, Tomsk.
References
1. Унифицированная система сборно-монолитного каркаса КУБ 2.5. Вып. 1-1. Москва : Стройиздат, 1990. 49 с.
2. Митасов В.М., Коянкин А.А. Работа диска сборно-монолитного перекрытия // Известия вузов. Строительство. 2014. № 3. С. 103-104.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Клюева Н.В., Колчунов В.И., Рыпаков Д.А., Бухтиярова А.С. Прочность и деформативность сборно-монолитных каркасов жилых зданий пониженной материалоемкости при запроектных воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 1. С. 5-9.
7. Райзер В.Д. К проблеме живучести зданий и сооружений // Строительная механика и расчет сооружений. 2012. № 5. С. 77-78.
8. Краснощеков Ю.В., Мельникова С.О., Екимов А.А. Живучесть многоэтажного здания со связевым каркасом // Вестник СибАДИ. 2016. Вып. 2 (48). С. 100-104.
9. 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.
10. 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.
11. Алмазов В.О., Кхой Као Зуй. Динамика прогрессирующего разрушения монолитных многоэтажных каркасов. Москва : Изд-во АСВ. 128 с.
12. 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.
13. Кодыш Э.Н., Трекин Н.Н., Чесноков Д.А. Защита многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 6. С. 9-13.
14. Кабанцев О.В., Тамразян А.Г. Учет изменений расчетной схемы при анализе работы конструкции // Инженерно-строительный журнал. 2014. № 5. С. 15-26.
15. Кравченко Г.М., Труфанова Е.В., Цуриков С.Г., Лукьянов В.И. Расчет железобетонного каркаса здания с учетом аварийного воздействия во временной области // Инженерный вестник Дона. 2015. № 2. 15 с.
Review
For citations:
Podshivalov I.I. Progressive collapse analysis of experimental building skeleton based on stress-strain state of columns and joints. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture. 2022;24(3):180-190. (In Russ.) https://doi.org/10.31675/1607-1859-2022-24-3-180-190