Многочисленными исследованиями узлов стальных каркасов установлено, что жесткие узлы обладают некоторой податливостью, а шарнирные узлы способны воспринимать часть изгибающего момента. Отмечено, что при большом количестве конструктивных решений узлов стальных каркасов мало сведений об их реальной изгибной жесткости. Целью исследования является определение степени влияния податливости опорного узла стального каркаса на распределение усилий в его элементах. Конструктивное решение исследуемого опорного узла принято податливым. Опорный узел состоит из стальной опорной плиты, на которую опирается фрезерованный торец колонны. Численные исследования плоского стального каркаса с учетом податливости опорных узлов производились в программном комплексе «ЛИРА» в линейной постановке. Предложена расчетная стержневая модель опорного узла, учитывающая изгибную жесткость опорной стальной пластины. Стальную опорную пластину необходимо моделировать тремя стержнями. Жесткость среднего стержня должна приниматься бесконечно большой. Его длина должна быть равной высоте колонны. Два крайних стержня необходимо моделировать с жесткостью, равной жесткости опорной пластины. Длины крайних стержней должны соответствовать расстоянию между гранью колонны и анкерными болтами. По результатам исследования установлено, что учет податливости опорных узлов стального каркаса приводит к уменьшению опорных моментов на 0,5-10 %. Податливость опорных узлов не оказывает существенного влияния на усилия в остальных элементах и узлах каркаса. Деформативность каркаса максимально увеличивается на 4 % в уровне перекрытия первого этажа. Даны рекомендации по учету податливости узлов при проектировании каркасов многоэтажных зданий.
Rigid joints possess some deformation capacity, and pin joints percipient a part of flectional moment. Numerous research works in this sphere reveal about it. There are a lot of framing schemes of steel framework joints, but there isn’t any information about their real bending stiffness. The investigation purpose is a definition of an influence degree of a datum node deformation capacity of the steel framework to force conditions in its elements. The framing scheme of the investigated datum node is closed non-rigid. Datum node consists of steel template on which the milled end of the column rests. Numerical studies of a flat steel frame, taking into account the datum node deformation capacity are recouped in the «LIRA-SAPR» software in a linear substitution. A datum node calculated rod model considering the bending stiffness of the steel template is suggested. The steel template is necessary simulated by three shanks. The central shank rigidity has to take on infinitude. It lengths has to be equal to column height. Two utmost shanks have to be simulated with the rigidity which is equal to the steel template. The lengths of the utmost shanks have to comply to distance between column plane and expansion-shell anchor bolts. In consequence of the investigation is established, that accounting of the datum node deformation capacity of the steel framework is leaded to decrease the moment at point of fixation up to 10 %. The datum node deformation capacity isn’t have a great impact to forces in other elements and frame joints. A frame deformation property is increased maximum by 4 % on the level of the first floor structure. Some recommendations on accounting of the node deformation capacity in the design of the multistory buildings frames are given.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.