Ефективний спосіб підсилення металевих балок і прогонів за допомогою пружної опори в прольоті
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.15.2024.174-184Ключові слова:
епізодичні навантаження, вибухові впливи, аварійні навантаження, аварійні конструкції, підсилення, металеві конструкціїАнотація
Робота присвячена розробці теоретичних підходів до підсилення згинальних елементів, таких як балки та прогони, за допомогою встановлення пружної опори в середині прольоту, де діє максимальний згинальний момент та розробці практичної методики розрахунку такого підсилення.
Необхідність підсилення може виникнути за різних умов. Основні з яких, це з довготривала експлуатація за межами свого проектного ресурсу, збільшення корисного навантаження на існуючому об’єкті, зношення конструкцій, пошкодження конструкцій в результаті додаткових епізодичних навантажень (землетруси, вибухи, тощо).
Метою роботи є надати практичний метод підсилення прогонів і балок із застосуванням пружної опори у прольоті для підвищення несучої здатності конструкцій при збільшенні навантаження (встановлення Сонячної електричної станції на покриття чи іншого додаткового обладнання) або пошкодженнях зумовлених вибухами чи іншими епізодичними навантаженнями, що спричинили зменшення геометричних характерис-тик перерізу і потребують швидкого підсилення.
Запропонувати методику розрахунку такого підсилення, що усуває недоліки існуючої науково-технічної літератури та сприяє широкому впровадженню методу для підвищення надійності конструкцій. Таке рішення не вимагає застосування зварювання чи порушення цілісності конструкції. А для створення попереднього напруження передбачено технологічний зазор, який закривається під час затягування болтів.
Основні переваги – мінімальне втручання, створення попереднього напруження та підвищення надійності конструкції. Стаття містить розрахункову методику для такого методу підсилення, що сприятиме його впровадженню в практику для підвищення ефективності та надійності конструкцій.
Запропонований метод підсилення показаний на прикладі сталевих конструкцій, але при необхідності може бути інтерпольований і на конструкції з інших матеріалів, таких як дерев’яні чи залізобетонні.
Посилання
Бабічев П., Глітін О., Радецький С. (2019). Практична методика розрахунку підсилення металевих прогонів і балок шляхом улаштування двох пружних опор в прольоті. Містобудування та територіальне планування, (71), 46–52.
https://doi.org/10.32347/2076-815x.2019.71.46-52
Михайловський Д., Комар М. (2022). Аналіз напружено-деформованого стану рам з клеєної деревини підсилених композитними стрічками. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (11), 53–60.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.53-60
Панченко О., Іваницький Я., Кунь П., Журавський, О. (2017). Визначення довговічності залізобетонних мостових балок, підсилених композитними стрічками// Фізико-Хімічна Механіка Матеріалів. -2017. -Т. 53, NO 5. -С. 73-77.
http://nbuv.gov.ua/UJRN/PHKhMM_2017_53_5_12
Сморкалов Д., Затилюк Г., Винокур В. (2024). Підсилення монолітних залізобетонних конструкцій з використанням попередньо напружених арматурних канатів // Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві. Луцьк, ЛНТУ. 2024, Випуск 21.
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2024-11(21)-24.
Colombi P., Bocciarelli M., Calabrese A.S., D’antino T., Papa T. (2024). Externally Bonded CFRP Reinforcement of Steel Structures: Mechanical Characterization of a Toughened Epoxy Adhesive. Proceedings of the 6th International Conference on Smart Monitoring, Assessment and Rehabilitation of Civil Structures. SMAR 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 259. Springer, Singapore.
https://doi.org/10.1007/978-981-99-3362-4_50
Permyakov v., Glitin O. (2006) Optimum design of transverse frames containing elements of variable stiffness in frameworks of buildings Proceedings of the 11th International Conference on Metal Structures, ICMS-2006 -Progress in Steel, Composite and Aluminium
Structures.
Білик А., Білик С., Глітін О., Джанов Л. (2022). Оптимальна висота сталевих двотаврових балок зі змінною шириною полиць. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (12), 42–52.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.12.2023.42-52
Лавріненко Л., Олійник Д. (2020). Області оптимальних параметрів сталевих гофро-ваних балок. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (7), 45–56.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.7.2020.45-56
Yurchenko V., Peleshko I. (2022). Optimization of cross-section dimensions of structural members made of cold-formed profiles using compromise search . EasternEuropean Journal of Enterprise Technologies, 5 № 7 (119), 84–95.
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.261037
Абрамов В.М. До питання оцінки технічного стану будівельних конструкцій, будівель і споруд. – В.М. Абрамов, С.В. Колесніченко. Будівництво України, №4. 2016. С. 2-5.
Клименко Є.В. Методика прогнозування технічного стану / Вісн. Одес. держ. акад. будівництва та архітектури. Вип.26. Одес. держ. акад. будівництва та архітектури. Одеса: ОДАБА, 2007. С. 172–179.
Клименко Є.В., Дорофєєв В.С. Технічний стан залізобетонних конструкцій після нетривалого перевантаження. / Вісн. Одес. держ. акад. будівницт-ва та архітектури. Вип. 23. Одес. держ. акад. будівництва та архітектури. Одеса: ОДАБА, 2006. С. 69–76.
Гетун, Г., Колякова, В. ., Соломін, А., & Безклубенко, І. (2022). Особливості проєктування сталевих сейсмостійких конструкцій висотних будівель. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (11), 18–31
https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.18-31
Chyrva, T. ., Martynov, V., Koliakova, V., & Chyrva, V. (2022). A the influence of blasting on buildings and constructions. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (10), 143–149.
https://doi.org/10.32347/2522-4182.10.2022.143-149
Колесниченко С.В. Оцінка ризику експлуатації металевих конструкцій. / Збірник наукових праць Укрндіпроєкт-стальконструкція ім. В.М. Шимановського. Відп.ред. О.В. Шимановський // Київ: – Вид-во «Сталь», 2010. Вип. 5. – С. 151-158.
Колесниченко С.В. Принципи визначення залишкового ресурсу будівельних конструкцій в умовах їх довготривалої експлуатації. Збірник наукових праць Укрндіпроектстальконструкція ім. В.М. Шимановського./ Відп.ред. О.В. Шимановський // Київ: - Видво «Сталь», Вип. 7.- 2011- С. 86-96.
Колесніченко С.В. Визначення технічного стану сталевої кроквяної ферми промислової будівлі за показником індексу надійності β. /С.В. Колесніченко, І.Ю. Черних //Вісті Донецького гірничого інституту. Всеукраїнський науково-технічний журнал. - Покровськ,
ДВНЗ «ДонНТУ» 1(44) 2019. – С. 107-115.
DOI:https://doi.org/10.31474/1999-981x-2019-1-107-115.
Kolesnichenko S. The Principles of Risk Assessment for Building Steel Structures with Imperfections. – International Journal of Innovative Technology and Exploring Engineering (IJITEE). Volume-8. Issue-8. June 2019. – pp. 2735 – 2739.
Колесніченко С. В. Загальні принципи оцінки ризику експлуатації сталевих конструкцій та визначення їх залишкового ресурсу. /С. В. Колесніченко, Ю. В. Селютін, І. Ю. Черних, К. Б. Мнацаканян // Scientific Journal «ScienceRise» № 11(40) 2017. - С. 37-42.
DOI:10.15587/2313-8416.2017.116444.
Перельмутер А.В. Стан та залишковий ресурс фонду будівельних металевих конструкцій в Україні /А.В. Перельмутер, В.М. Гордеєв, Є.В. Горохов та ін. Київ: УІНСіЗР, 2002. 92 с.
Koliakova, V., Dumych, A., & Sumak, A. (2024). Stress-strain state of shelter structures under the action of air shock wave. Sworld-Us Conference Proceedings, 1(usc22-01), 49–56.
https://doi.org/10.30888/2709-2267.2024-22-00-020
Шимановський О.В., Колесніченко С.В. Визначення процедури та складу обстеження з метою розрахунку залишкового ресурсу /"Промислове будівництво та інженерні споруди». № 3, 2018. - С. 2-6.
ДСТУ Б В.2.6-210:2016. Оцінка технічного стану сталевих будівельних конструкцій, що експлуатуються. Чинний від 2017-01-01. Вид. офіц.. Київ: УкрНДНЦ, 2016. 52 с.
ДСТУ 9273:2024. Настанова щодо обстеження будівель і споруд для визначення та оцінювання їхнього технічного стану. Механічний опір та стійкість. Чинний від 2024-09-01. Вид. офіц. Київ, ДП УкрНДНЦ, 2024.
ДСТУ Б В.3.1-2:2016 Ремонт і підсилення несучих і огороджувальних будівельних конструкцій та основ будівель і споруд. Чинний від 2017-04-01. Вид. офіц. Київ, ДП УкрНДНЦ, 2016.
ДБН В.1.2-14:2018. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд. Зі Зміною №1. Чинні з 2022-09-01. Київ, Мінрегіон України, 2022. – 35 с.
ДБН В.2.6-198:2014 Сталеві конструкції. Норми проектування. Зі Зміною № 1 Чинні з 2022-09-01. Київ, Мінрегіон України, 2014. –298 с
ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впливи. Норми проектування. Зі зміною №1 та №2. Чинні з 2020-06-01. Київ, Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2006. – 68 с
