Влияние узловых сопряжений на усилия в элементах металлического каркаса ребристо-кольцевого купола с учетом разного количества поддерживающих его колонн
- Авторы: Лебедь Е.В.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
- Выпуск: Том 21, № 1 (2025)
- Страницы: 3-17
- Раздел: Расчет и проектирование строительных конструкций
- URL: https://journals.rcsi.science/1815-5235/article/view/325922
- DOI: https://doi.org/10.22363/1815-5235-2025-21-1-3-17
- EDN: https://elibrary.ru/IBTMJL
- ID: 325922
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Исследовалось влияние узловых сопряжений на величины внутренних усилий в элементах металлического каркаса ребристо-кольцевого купола, в том числе и при разном количестве поддерживающих его колонн. При этом сохранялась циклическая симметрия колонн по всему контуру купола. Все элементы купольного каркаса и колонны приняты из стальных труб. Объектами исследования служили купольные каркасы, которые отличались друг от друга как разными узловыми сопряжениями, так и разным количеством поддерживающих его колонн. Купола имеют одинаковое геометрическое строение и размеры, одинаковые сечения однотипных элементов каркаса и воспринимают одинаковые нагрузки. Исследования проводились посредством расчетов компьютерных моделей каркасов. Модели с разными узловыми сопряжениями получены постепенным преобразованием изначально назначенных шарнирных узлов в жесткие, а разное количество колонн создавалось регулярным их удалением из исходной компьютерной модели. В процессе расчетов определялись внутренние усилия N и M в элементах каркасов всех моделей, которые сравнивались между собой. Получены сравнительные диаграммы внутренних усилий N и M в элементах каркасов исходной и всех преобразованных моделей. Дана оценка работы элементов ребристо-кольцевых куполов с разными узловыми сопряжениями для каркасов с разным количеством колонн. По результатам исследования отмечены значительные изменения изгибающих моментов M в нижнем кольце и продольных сил N в колоннах. Причем характер изменения усилий зависит от вида узловых сопряжений.
Об авторах
Евгений Васильевич Лебедь
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: evglebed@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3926-8701
SPIN-код: 5297-2700
кандидат технических наук, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций
Российская Федерация, 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26Список литературы
- Tur V.I. Dome Structures: Morphogenesis, Analysis, Design, Increase In Effectiveness. Moscow: ASV Publ.; 2004. (In Russ.) ISBN 5-93093-249-2
- 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
- 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/10.22363/1815-5235-20174-4-14 EDN: ZHAIXB
- Kuznetsov V.V. Metal Structures. In 3 vols. Vol. 2. Steel structures of buildings and constructions. Reference book the designer. Moscow: ASV Publ.; 1998. (In Russ.) ISBN: 5-87829-081-2
- 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 EDN: YOJITL
- Lebed E.V. Behavior of metal frame of ribbed-ring dome with decrease in number of supporting columns. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2024;20(1):14–26. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/1815-52352024-20-1-14-26 EDN: YPWZQU
- Anuj Ch. 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
- Chacko P., Dipu V.S., Manju P.M. Finite Element Analysis of Ribbed Dome. International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA). 2014;2248-9622:25–32.
- 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://faculty.uobasrah.edu.iq/uploads/publications/1644004697.pdf (accessed: 15.08.2024)
- 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.
- Eldhose M., 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: http://www.ijettjournal.org (accessed: 15.08.2024)
- 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/10.22363/1815-5235-2022-18-5417-427 EDN: MVUUGT
- Lebed E.V. Influence of the size of the upper ring on the stressed state of the ribbed-ring metal dome. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2023;19(5):450–458. http://doi.org/10.22363/1815-5235-2023-195-450-458 EDN: DTILTG
- Jeleniewicz K., Jaworski J., Żółtowski M., Izabela Uziębło I., Stefańska A., Dixit S. Steel ribbed dome structural performance with different node connections and bracing system. Scientific Reports. 2024;14:14013. https://doi.org/10.1038/s41598-024-64811-0 EDN: DXKSNY
- 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.; 2006. (In Russ.) ISBN: 5-93093-289-1 EDN: QNMHYR
- Gorodetskiy A.S., Evzerov I.D. Computer models of structures. Kiev: Fakt Publ.; 2005. (In Russ.) Available from: https://dwg.ru/dnl/1952 (accessed: 15.08.2024)
Дополнительные файлы
