Behavior of Metal Frame of Ribbed-ring Dome with Decrease in Number of Supporting Columns

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Investigation of the stress state of the metal frame of a ribbed-ring dome, when the number of supporting columns under it is gradually reduced. With that, the same distances or steps between the columns are maintained along the entire contour of the support ring. The main elements of the dome frame and columns are made of steel I-beams. Frames, the domes of which are supported by a different number of cyclically symmetrical columns, were considered as subjects of research. All the domes are characterized by the same geometric structure and size, the same cross sections of the same type of frame elements and are exposed to the same loads. The research was carried out on computer models by calculating the combined effect of the load from the weight of load-bearing and enclosing structures and an asymmetric snow load. The models with a reduced number of columns are obtained by regularly removing them from the original computer model. During the analysis, the stresses in the elements of the frames of all models were determined, which were compared with each other. Deformation graphs and comparative diagrams of the stress state relationships of the frame elements of the original and transformed models are obtained. An assessment of the change in the stress state of the ribbed-ring dome frame with a decrease in the number of columns is given. Significant changes in the stress state of the support ring were noted.

About the authors

Evgeny V. Lebed

Moscow State University of Civil Engineering

Author for correspondence.
Email: evglebed@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3926-8701

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Metal and Wooden Structures

Moscow, Russia

References

  1. Tur V.I. Dome Structures: Morphogenesis, Analysis, Design, Increase in Effectiveness. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.) ISBN 5-93093-249-2
  2. Krivoshapko S.N. Metal ribbed-and-circular and lattice shells from the XIXth until the first half of the XXth centurie.Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2014;6:4–15. (In Russ.) EDN: SYZJFN
  3. Krivoshapko S.N. On application of parabolic shells of revolution in civil engineering in 2000–2017. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2017;4:4–14. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2017-4-4-14
  4. Kuznetsov V.V. Metal Structures. Vol. 2. Steel structures of buildings and constructions. Reference book the designer. Moscow: ASV Publ.; 1998. (In Russ.) ISBN 5-87829-081-2
  5. Lebed E.V., Alukaev A.U. Large-span metal dome roofs and their construction. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2018;14(1):4–16. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2018-14-1-4-16
  6. Chandiwala A. Analysis and design of steel dome using software. International Journal of Research in Engineering and Technology (IJRET). 2014;03(03):35–39. https://doi.org/10.15623/ijret.2014.0303006
  7. Chacko P., Dipu V.S., Manju P.M. Finite Element Analysis of Ribbed Dome. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). 2014:25–32.
  8. Jasim N.A., Saleh I.S., Faleh S.K. Structural Analysis of Ribbed Domes Using Finite Element Method. International Journal of Civil Engineering Research. 2017;8(2):113–130. Available from: https://ripublication.com/ijcer17/ijcerv8n2_04.pdf (accessed: 22.03.2023).
  9. Anu J.S., Preethi M. Parametric Analysis of Single layer Ribbed dome with Diagonal members. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET). 2017;04(08):870–877. Available from: https://www.irjet.net/archives/V4/i8/IRJET-V4I8150.pdf (accessed: 22.03.2023).
  10. Merilmol Eldhose, Rajesh A.K., Ramadass S. Finite Element Analysis and Parametric Study of Schwedler Dome Using ABAQUS Software. International Journal of Engineering Trends and Technology (IJETT). 2015;28(7):333–338. Available from: https://ijettjournal.org/archive/ijett-v28p264 (accessed: 22.03.2023).
  11. Kardapoltsev A.V., Karavaychenko M.G., Kantemirov I.F. Numerical simulation of the ribbed-ring dome roof of a tank, taking into account the physical nonlinearity. Transport and storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2021; 5–6:37–43.
  12. Karpilovskiy V.S., Kriksunov E.Z., Malyarenko A.A., Perel’muter A.V., Perel’muter M.A. SCAD Office. Computer system SCAD. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.) ISВN 978-5903686-02-4.
  13. Gorodetskiy A.S., Evzerov I.D. Computer models of structures. Kiev: Fakt Publ.; 2005. (In Russ.) ISВN 966-359- 027-0
  14. Lebed E.V. Influence of the height of the ribbed-ring dome on the stress state of its frame during the overhang mounting process. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2020;16(6):452–464. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-5235-2020-16-6-452-464
  15. Lebed E. Analysis of the stress state of the ribber-ring metal dome under different methods of installation. XXIV International Scientific Conference “Construction the Formation of Living Environment” (FORM-2021). Moscow. 2021; 263:02046. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126302046
  16. Lebed E.V. The influence of bracing on the stress state of the ribbed-ring dome framework. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2022;18(5):417–427. (In Russ.) http://doi.org/10.22363/1815-5235-2022-18-5- 417-427

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».