СЕЙСМОСТІЙКИЙ КАРКАС ВИСОТНОЇ БУДІВЛІ
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2024/315375Ключові слова:
висотна будівля; конструктивна схема; в’язі, енергопоглинач; демпфер; сейсмостійкістьАнотація
Мета. Метою даної роботи є розгляд варіанту підвищення сейсмостійкості каркасу висотної будівлі за допомогою використання енергопоглинача у в’язевих вузлах рамно-в’язової схеми, що зменшить передачу динамічних навантажень від сейсмічних коливань на вузли рам завдяки частковому розсіюванню та зменшенню амплітуди цих коливань у в’язевих вузлах. Методика. Розгляд основних існуючих конструктивних схем висотних будівель та аналіз преваг і недоліків рамно-в’язевої схеми висотної будівлі, аналіз впливів сейсмічних коливань на вузли конструктивної схеми висотної будівлі. Представлення варіанту підвищення сейсмостійкості каркасу висотної будівлі за допомогою додавання до каркасу пластичних вузлів та використання енергопоглинача у в’язевих вузлах рамно-в’язової схеми, що зменшить передачу динамічних навантажень від сейсмічних коливань на вузли рам завдяки частковому розсіюванню та зменшенню амплітуди цих коливань у в’язевих вузлах. Результати. На основі результатів аналізу, запропоновано метод підвищення сейсмостікості каркасу висотної будівлі за допомогою використання нових конструктивних рішень, що дозволило б зменшити сейсмічний вплив на вузли каркасу. На основі задачі представлене комбіноване рішення: використання пластичних вузлів у з’єднаннях колон та ригелів каркасу для зменшення моментів у вертикальних несучих елементах, запропонована конструктивна модель енергопоглинача для додаткового гасіння коливань за висотою будівлі, та розглянутий принцип його роботи під час впливу сейсмічних коливань; детально описані конструктивні елементи енергопоглинача у в’язевих вузлах, та їх взаємодія між собою. Наукова новизна. Виконано аналіз існуючих конструктивних схем висотних будівель. Розглянутий варіант сейсмостійкого каркасу висотної будівлі рамно-в’язевої конструктивної схеми з енергопоглиначем, детально описане його конструктивне рішення та принцип його роботи. Практична значимість. Технічний результат запропонованого варіанту сейсмостійкого каркасу полягає у підвищенні сейсмостійкості та надійності рамно-в’язевих висотних будівель за допомогою влаштування в’язевих вузлів з енергопоглиначем, без використання додаткових окремих сейсмогасителів.
Посилання
Prasanth, S., & Ghosh, G. (2023). Effect of Seismicity on the Seismic Resilience of a R.C. Building. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section A: Physical Sciences, 93, 147-161. DOI: https://doi.org/10.1007/s40010-022-00803-x (in English)
Rezaei, A., Ezreg, A., Aljoat, M., & Milad, A. (2016). Rigid Frame systems. CIU Uluslararasi Kirbis Universitesi, CVL548, 6-20 (in English)
Sharma, V., Bhandari, M., Shrimali, M. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2022). Numerical study of hybrid steel frames under far-field earthquakes. 12th Structural Engineering Convention-An International Event, 781-787. DOI: https://doi.org/10.38208/acp.v1.582 (in English)
Sharma, V., Shrimali, M. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2018). Behavior of semi-rigid connected steel frames under seismic excitations. 16-th Symposium on Earthquake Engineering. Indian Institute of Technology, 84, 1-10. (in English)
Sharma, V., Shrimali, M. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2019). Seismic energy dissipation in semi-rigid connected steel frames. 16th World Conference on Seismic Isolation, Energy Dissipation and Active Vibration Control of Structures Proceedings, 705-717. (in English)
Sharma, V., Shrimali, M. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2020). Behavior of semi-rigid steel frames under near- and far-field earthquakes. Steel and Composite Structures, 34(5), 625-641. DOI: https://doi.org/10.12989/scs.2020.34.5.625 (in English)
Sharma, V., Shrimali, M. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2020). Evaluation of responses of semi-rigid frames at target displacements predicted by the nonlinear static analysis. Steel and Composite Structures, 34(4), 399-415. DOI: https://doi.org/10.12989/scs.2020.36.4.399 (in English)
Sharma, V., Shrimali, M. K., Bharti, S. D., & Datta, T. K. (2020). Evaluation of responses of semi-rigid frames at target displacements predicted by the nonlinear static analysis. Steel and Composite Structures, 36, 4, 399-415. DOI: https://doi.org/10.12989/scs.2020.36.4.399 (in English)
Wood, A. (2012) High-rise buildings. ArcelorMittal EU brochure, 56-57. (in English)
Bannikov, D. O., & Hezentsvei, Yu. I. (2023). Otsinka yakosti proiektuvannia konstruktyvnykh rishen stalevykh budivel i sporud. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 23, 30-36. DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2023/281076 (in Ukrainian)
Belash, T. A., & Tyulmenev, T. R. (2009). Dempferyi suhogo treniya v sisteme seysmozaschityi vyisotnyih zdaniy. Budivelni konstruktsii, 69. 449-452. (in Russian)
Hetun, H., Koliakova, V., Bezklubenko, I., Balina O., & Melnyk V. (2019). Analiz spetsyfichnykh osoblyvostei proektuvannia vysotnykh budivel u seismichnykh raionakh. Budivelni konstruktsii. Teoriia i praktyka, 4, 39-46. (in Ukrainian)
Ivanova, H. P., Zhabchyk, K. S., Khoziaikina, N. V., & Hryhoriev, O. Ye. (2023). Problema prohnozuvannia zhyvuchosti stryzhnevykh konstruktsii. Mosty ta tuneli: teoriia, doslidzhennia, praktyka, 23, 95-101. DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2023/281166 (in Ukrainian)
Patent 93129 Ukraina, MPK (2013). E 04 N 9/02. Enerhopohlynach. Timchenko, R. O., Krishko, D. A., Popov, S. O., Bohatynskyi, A. V., & Kravchenko, M. O. (Ukraina) № u 2014 01294; zaiavnyk i vlasnyk patentu Kryvorizkyi natsionalnyi universytet; Zaiavl. 10.02.2014; opubl. 25.09.2014, Biul. 18, 7. (in Ukrainian)
Timchenko, R. O., Krishko, D. A., & Kaznadii, R. V (2017). Konstruktyvni metody zabezpechennia seismostiikosti budivel. Mizhnarodna naukovo-tekhnichnoi konferentsiia «Rozvytok promyslovosti ta suspilstva», 182. (in Ukrainian)
Timchenko, R. O., Krishko, D. A., Popov, S. O., Nastych, O. B., & Khoruzhenko, I. V. (2016). Konstruktyvne rishennia enerhopohlynacha dlia karkasnykh budivel ta sporud. Mistobuduvannia ta terytorialne planuvannia, 59, 432-436. (in Ukrainian)
