Андрей Брониславович Шурин — кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой строительных конструкций
224017, г. Брест, ул. Московская, д. 267
Scopus: 57220833497
Andrei B. Shuryn — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Building Structures
267 Moskovskaya st., Brest, 224017
Scopus: 57220833497
Игорь Владимирович Зинкевич — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры строительных конструкций
224017, г. Брест, ул. Московская, д. 267
Igor V. Zinkevich — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Building Structures
267 Moskovskaya st., Brest, 224017
Введение. Практика проектирования металлоконструкций показывает, что действительная работа конструкций узловых сопряжений практически никогда не является «чистым» шарниром и не существует «абсолютно жесткого» соединения элементов. В EN 1993-1-8 узлы металлических конструкций классифицируются как жесткие, номинально-шарнирные и полужесткие в зависимости от соотношения начальной вращательной жесткости узла и редуцируемой погонной жесткости. Актуальность исследования заключается в уточнении критериев отнесения баз внецентренно сжатых колонн к жестким, что позволит использовать методику EN 1993-1-8 в отечественной практике проектирования.
Материалы и методы. Применен сравнительный анализ типовых решений баз внецентренно сжатых колонн и произведена оценка их жесткости по EN 1993-1-8. Выполнен анализ влияния податливости баз внецентренно сжатых колонн одноэтажных промышленных зданий со смещаемой рамой на расчетную длину колонны и коэффициент снижения расчетного сопротивления (прочности) по пределу текучести.
Результаты. Приведена классификация узлов стальных конструкций с точки зрения конструктивной работы в соответствии с отечественной практикой проектирования стальных конструкций, базирующейся на СНиП II-23 (СП 16.13330). Представлены отличия в классификации узлов в зависимости от их вращательной жесткости по EN 1993-1-8. Проведена оценка жесткости баз типовых колонн и разработаны рекомендации по изменению критерия их классификации.
Выводы. Выполнена оценка жесткости типовых внецентренно нагруженных баз колонн. Установлено, что более 50 % типовых баз колонн попадают в разряд полужестких, что в соответствии с требованиями EN 1993-1-8 недопустимо. На жесткость баз колонн толщина плиты и класс прочности бетона фундамента влияют в меньшей степени. Жесткость на 60 % зависит от марки (класса) стали и диаметра анкерных болтов и высоты колонны. На основании этого рекомендуется пересмотр конструктивных решений, принятых в типовых решениях, или критериев отнесения типа базы колонны к жесткой.
Introduction. The practice of metal structure design shows that the actual performance of nodal joint structures is almost never a “pure” hinge, and there is no “absolutely rigid” connection of elements. In EN 1993-1-8, metal structure assemblies are classified as rigid, nominally hinged and semi-rigid depending on the ratio of the initial rotational stiffness of the assembly to the reduced linear stiffness. The relevance of this study lies in the clarification of the criteria for classifying the bases of off-centre compressed columns as rigid, which will allow the EN 1993-1-8 methodology to be used in domestic design practice.
Materials and methods. The study uses comparative analysis of typical solutions for the bases of off-centre compressed columns and assesses their stiffness according to EN 1993-1-8. An analysis of the influence of the pliability of the bases of off-centre compressed columns of single-storey industrial buildings with a sway frames on the design length of the column and the yield strength reduction factor has been performed.
Results. Classification of steel structure assemblies from the point of view of structural performance is given, in accordance with the domestic practice of steel structure design based on SNiP II-23 (СP 16.13330). Differences in the classification of assemblies depending on their rotational stiffness according to EN 1993-1-8 are presented. The stiffness of bases of typical columns is evaluated and recommendations for changing the criterion of their classification are developed.
Conclusions. The stiffness of typical off-centre loaded column bases was assessed. It was found that more than 50 per cent of typical column bases are semi-rigid, which is unacceptable according to EN 1993-1-8. The stiffness of the column bases is less affected by the thickness of the slab and the strength class of the foundation concrete. The stiffness is 60 % dependent on the steel grade and diameter of the anchor bolts and the height of the column. Based on this, it is recommended to revise the design solutions adopted in the standard solutions or the criteria for classifying the column base type as rigid.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.