constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2022-103-5-57-66construction-519Research ArticleБЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙBUILDING AND STRUCTURE SAFETYПОВЫШЕНИЕ СОПРОТИВЛЯЕМОСТИ ШТЕПСЕЛЬНОГО СТЫКА КОЛОНН ПРОГРЕССИРУЮЩЕМУ ОБРУШЕНИЮINCREASING THE RESISTANCE OF THE PLUG JOINT OF COLUMNS TO PROGRESSIVE COLLAPSEЛюблинскийВалерий АркадьевичLyublinskiyValery A.lva_55@mail.ruМироноваЮлия ВикторовнаMironovaJuliya V.yul.mironova2018@mail.ruНациональный исследовательский Московский государственный строительный университетMoscow State University of Civil EngineeringФГБОУ ВО «Казанский государственный архитектурно-строительный университет»Kazan State University of Architecture and Engineering202221112022055766Copyright © Люблинский В.А., Миронова Ю.В., 20222022Люблинский В.А., Миронова Ю.В.Lyublinskiy V.A., Mironova J.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/519

Рассмотрена необходимость разработки решений, повышающих сопротивляемость несущих систем прогрессирующему разрушению, приводящему к моментальному или длительному разрушению отдельных конструктивных элементов и узлов. Штепсельный стык колонн в сборных и сборно-монолитных каркасах запроектированный на сжимающие усилия, при аварийном воздействии начинает работать на растяжение.Определены максимальные растягивающие усилия в колоннах и стыках типового сборного каркаса при аварийном воздействии и предложены варианты модернизации конструктивных решений штепсельного стыка. Предложено использование закладной детали для скважины штепсельного стыка сборных колонн, обеспечивающее работу на растягивающие усилия. Проведено многофакторное численное моделирование штепсельного стыка с учетом работы на растяжение, определены прочностные характеристики. Разработаны рекомендации по проектированию штепсельного стыка для несущих систем с учетом их работы при прогрессирующем разрушении, предложены рекомендации по армированию стыка в зависимости от усилий в нем. Результаты могут быть использованы при проектировании штепсельных стыков сборных и сборно-монолитных каркасов.

The necessity of developing solutions that increase the resistance of load-bearing systems to progressive destruction, leading to instant or prolonged destruction of individual structural elements and assemblies, is considered. The plug joint columns in prefabricated and prefabricated monolithic frames designed for compressive forces, in case of emergency impact, begins to work on tension. The maximum tensile forces in the columns and joints of a typical prefabricated frame in case of emergency impact are determined and options for upgrading the design solutions of the plug joint are proposed. It is proposed to use a plug-in part for the well of the plug joint of the prefabricated columns, which provides work for tensile forces. Multivariate numerical simulation of the plug joint was carried out taking into account the tensile work, strength characteristics were determined. Recommendations have been developed for the design of a plug joint for load-bearing systems, taking into account their work with progressive destruction, recommendations for reinforcing the joint depending on the efforts in it have been proposed. The results can be used in the design of plug joints of prefabricated and prefabricated monolithic frames.

многоэтажные зданиясборный железобетонный каркаспрогрессирующее разрушениештепсельный стыкнапряженно-деформированное состояниеmulti-storey buildingsprecast reinforced concrete frameprogressive destructionplug jointstress-strain stateReferencesТравуш В.И., Колчунов В.И., Клюева Н.В. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 4-11Травуш В.И., Колчунов В.И., Клюева Н.В. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 4-11Тамразян А.Г. Основные принципы оценки риска при проектировании зданий и сооружений // Вестник МГСУ. 2011. № 2-1. С. 21-27Тамразян А.Г. Основные принципы оценки риска при проектировании зданий и сооружений // Вестник МГСУ. 2011. № 2-1. С. 21-27Кодыш Э.Н. Проектирование защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения с учетом возникновения особого предельного состояния // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 10. С. 95-101Кодыш Э.Н. Проектирование защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения с учетом возникновения особого предельного состояния // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 10. С. 95-101Juliya Mironova. Structural solution of the horizontal joint of floor slabs in girderless frame // 2 International Scientific Conference on Socio-Technical Construction and Civil Engineering (STCCE -2021). 2021. Vol. 274. Рр. 1-10. doi:10.1051/e3sconf/202127403017Juliya Mironova. Structural solution of the horizontal joint of floor slabs in girderless frame // 2 International Scientific Conference on Socio-Technical Construction and Civil Engineering (STCCE -2021). 2021. Vol. 274. Рр. 1-10. doi:10.1051/e3sconf/202127403017Люблинский В.А. К вопросу о перераспределении напряжений в вертикальных несущих железобетонных конструкциях многоэтажных зданий // Строительство и реконструкция. 2021. № 2. С. 39-45. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-94-2-39-45Люблинский В.А. К вопросу о перераспределении напряжений в вертикальных несущих железобетонных конструкциях многоэтажных зданий // Строительство и реконструкция. 2021. № 2. С. 39-45. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-94-2-39-45Люблинский В.А. К испытанию вертикальных сварных стыковых соединений панельных зданий // Строительство и реконструкция. 2019. № 5. С. 17-22. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-85-5-17-22Люблинский В.А. К испытанию вертикальных сварных стыковых соединений панельных зданий // Строительство и реконструкция. 2019. № 5. С. 17-22. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2019-85-5-17-22Liu J., Xue Y., Wang C., Nie J., Wu Z. Experimental investigation on seismic performance of mechanical joints with bolted flange plate for precast concrete column // Engineering Structures. 2020. Vol. 216. doi:10.1016/j.engstruct.2020.110729Liu J., Xue Y., Wang C., Nie J., Wu Z. Experimental investigation on seismic performance of mechanical joints with bolted flange plate for precast concrete column // Engineering Structures. 2020. Vol. 216. doi:10.1016/j.engstruct.2020.110729Hu J.Y., Hong W.K., Park S.C. Experimental investigation of precast concrete based dry mechanical column-column joints for precast concrete frames // Structural Design of Tall and Special Buildings. 2017. Vol. 26. No. 5. doi:10.1002/tal.1337Hu J.Y., Hong W.K., Park S.C. Experimental investigation of precast concrete based dry mechanical column-column joints for precast concrete frames // Structural Design of Tall and Special Buildings. 2017. Vol. 26. No. 5. doi:10.1002/tal.1337Ruiz-Pinilla J.G., Cladera A., Pallarés F.J., Calderón P.A., Adam J.M. Joint strengthening by external bars on RC beam-column joints // Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 45. doi:10.1016/j.jobe.2021.103445Ruiz-Pinilla J.G., Cladera A., Pallarés F.J., Calderón P.A., Adam J.M. Joint strengthening by external bars on RC beam-column joints // Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 45. doi:10.1016/j.jobe.2021.103445Федорова Н.В., Савин С.Ю. Анализ особенностей сопротивления прогрессирующему обрушению конструктивных систем зданий и сооружений при внезапных структурных перестройках: аналитический обзор научных исследований // Строительство и реконструкция. 2021. № 3 С. 76-108. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-95-3-76-108Федорова Н.В., Савин С.Ю. Анализ особенностей сопротивления прогрессирующему обрушению конструктивных систем зданий и сооружений при внезапных структурных перестройках: аналитический обзор научных исследований // Строительство и реконструкция. 2021. № 3 С. 76-108. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-95-3-76-108Kiakojouri F. et al. Progressive collapse of framed building structures: Current knowledge and future prospects // Engineering Structures. 2020. Vol. 206. P. 110061. doi:10.1016/j.engstruct.2019.110061Kiakojouri F. et al. Progressive collapse of framed building structures: Current knowledge and future prospects // Engineering Structures. 2020. Vol. 206. P. 110061. doi:10.1016/j.engstruct.2019.110061Колчунов В.И., Московцева В.С., Бушова О.Б., Жуков Д.И. Расчетный анализ способов защиты монолитных каркасов многоэтажных зданий с плоскими перекрытиями от прогрессирующего обрушения // Строительство и реконструкция. 2021. № 4. С. 35-44. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-96-4-35-44Колчунов В.И., Московцева В.С., Бушова О.Б., Жуков Д.И. Расчетный анализ способов защиты монолитных каркасов многоэтажных зданий с плоскими перекрытиями от прогрессирующего обрушения // Строительство и реконструкция. 2021. № 4. С. 35-44. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-96-4-35-44Morey P.K., Satone P.S.R. Progressive collapse analysis of building // International Journal of Optimization in Civil Engineering. 2012. Vol. 2. No. 4Morey P.K., Satone P.S.R. Progressive collapse analysis of building // International Journal of Optimization in Civil Engineering. 2012. Vol. 2. No. 4Yi N.H. et al. Collision capacity evaluation of RC columns by impact simulation and probabilistic evaluation // Journal of Advanced Concrete Technology. 2015. Vol. 13. No. 2. Pр. 67-81Yi N.H. et al. Collision capacity evaluation of RC columns by impact simulation and probabilistic evaluation // Journal of Advanced Concrete Technology. 2015. Vol. 13. No. 2. Pр. 67-81Rong Q., Luo Q. Experimental study on seismic performance of an improved precast reinforced concrete column-to-column joint // Mechanics Based Design of Structures and Machines. 2022. Vol. 50. No. 5. doi:10.1080/15397734.2020.1763183Rong Q., Luo Q. Experimental study on seismic performance of an improved precast reinforced concrete column-to-column joint // Mechanics Based Design of Structures and Machines. 2022. Vol. 50. No. 5. doi:10.1080/15397734.2020.1763183Thai H.T., Ho Q.V., Li W., Ngo T. Progressive collapse and robustness of modular high-rise buildings // Structure and Infrastructure Engineering. 2021. doi:10.1080/15732479.2021.1944226Thai H.T., Ho Q.V., Li W., Ngo T. Progressive collapse and robustness of modular high-rise buildings // Structure and Infrastructure Engineering. 2021. doi:10.1080/15732479.2021.1944226Sharafi P., Alembagheri M., Kildashti K., Ganji H.T. Gravity-Induced Progressive Collapse Response of Precast Corner-Supported Modular Buildings // Journal of Architectural Engineering. 2021. Vol. 27. No. 4. doi:10.1061/(asce)ae.1943-5568.0000499Sharafi P., Alembagheri M., Kildashti K., Ganji H.T. Gravity-Induced Progressive Collapse Response of Precast Corner-Supported Modular Buildings // Journal of Architectural Engineering. 2021. Vol. 27. No. 4. doi:10.1061/(asce)ae.1943-5568.0000499Peng J., Hou C., Shen L. Progressive collapse analysis of corner-supported composite modular buildings // Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 48. doi:10.1016/j.jobe.2021.103977Peng J., Hou C., Shen L. Progressive collapse analysis of corner-supported composite modular buildings // Journal of Building Engineering. 2022. Vol. 48. doi:10.1016/j.jobe.2021.103977Соколов Б.С. Латыпов Р.Р. Прочность и податливость штепсельных стыков железобетонных колонн при действии статических и сейсмических нагрузок. М. : Изд-во АСВ, 2010. 127 сСоколов Б.С. Латыпов Р.Р. Прочность и податливость штепсельных стыков железобетонных колонн при действии статических и сейсмических нагрузок. М. : Изд-во АСВ, 2010. 127 сТрошков Е.О. Сравнение результатов компьютерного моделирования и экспериментальных исследований штепсельных стыков сборных железобетонных колонн с плитами перекрытий // Жилищное строительство. 2017. № 7. С. 41-46Трошков Е.О. Сравнение результатов компьютерного моделирования и экспериментальных исследований штепсельных стыков сборных железобетонных колонн с плитами перекрытий // Жилищное строительство. 2017. № 7. С. 41-46Васильев А.П., Матков Н.Г., Мирмуминов М.М. Местное сжатие в стыках колонн каркаса многоэтажных зданий // Бетон и железобетон. 1977. № 9. С. 30-32Васильев А.П., Матков Н.Г., Мирмуминов М.М. Местное сжатие в стыках колонн каркаса многоэтажных зданий // Бетон и железобетон. 1977. № 9. С. 30-32Абдрахимова Н.С., Миронова Ю.В., Шамсутдинова А.И. Экспериментально-теоретические исследования усиленных штепсельных стыков железобетонных колонн при действии поперечной силы // Известия КГАСУ. 2016. № 3(37). С. 118-128Абдрахимова Н.С., Миронова Ю.В., Шамсутдинова А.И. Экспериментально-теоретические исследования усиленных штепсельных стыков железобетонных колонн при действии поперечной силы // Известия КГАСУ. 2016. № 3(37). С. 118-128Соколов Б.С., Трошков Е.О. Деформативность штепсельных стыков сборных железобетонных плит перекрытий с колоннами в несущей системе УИКСС // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 3(62). С. 32-39Соколов Б.С., Трошков Е.О. Деформативность штепсельных стыков сборных железобетонных плит перекрытий с колоннами в несущей системе УИКСС // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 3(62). С. 32-39

The authors declare that there are no conflicts of interest present.