Impact Assessment of the Steel Column Datum Node Deformation Capacity

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.

стальной каркас, опорный узел, податливость узлов, стержневая модель

1. Должиков В. Н. Исследование влияния податливости соединений на напряженно-деформированное состояние стержневых конструкций с внутренней статической неопределимостью // Современные наукоемкие технологии. 2009. № 10. С. 49-50.

2. Зубков В. А. Влияние деформативности соединений на распределение усилий между элементами сквозных пролетных строений // Исследование металлических мостов. 1979. № 110. С. 76-92.

3. Павлов А. Б. Учет реального поведения узлов при расчете рам стальных каркасов // Промышленное и гражданское строительство. 2002. № 6. С. 37-39.

4. Павлов А. Б. Основы проектирования стальных строительных конструкции каркасов зданий с учетом реальной изгибной жесткости и прочности узлов соединений их элементов: Автореф. дис.. канд. техн. наук. М., 1996. 46 с.

5. Святошенко А. Е. Исследование напряженного состояния элементов узловых соединений // Проблемы прочности и пластичности: Сб. Нижегород. ун-та им. Н. И. Лобачевского. Н. Новгород: Нац. исслед. Нижегород. гос. ун-т им. Н. И. Лобачевского, 2006. Вып. 68. С. 170-175.

6. Троицкий П. Н., Левитанский И. В. Исследование действительной работы сварного рамного узла крепления балок и рекомендации по их расчету // Материалы по металлическим конструкциям. М., 1977. Вып. 19. С. 120-131.

7. Карелин Д. А. Оценка податливости опорного узла стального каркаса // Наука, образование и инновации: Сб. ст. междунар. науч.-практ. конф., 28 декабря 2015 г., Челябинск. Ч. 3. Уфа: Изд-во РИО МЦИИ ОМЕГА САЙНС, 2015. С. 74-77.

8. Варнавский В. С., Поворин А. С. Определение несущей способности металлического рамного каркаса с применением программного комплекса Лира // Строительная механика и конструкции. 2011. № 3. С. 113-121.

9. Варнавский В. С., Болотов А. О. Численное исследование несущей способности металлической рамы на основе программного комплекса Лира // Строительная механика и конструкции. 2014. № 9. С. 117-125.

10. СП 16.13330.2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. М.: Минрегион России, 2011. 172 с.