COMPUTATIONAL ANALYSIS OF METHODS FOR PROTECTING MONOLITHIC FRAMES OF MULTI-STOREY BUILDINGS WITH FLAT FLOORS FROM PROGRESSIVE COLLAPSE
https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-96-4-35-44
Abstract
The paper presents new design solutions for the protection of monolithic frames of multi-storey buildings with flat floors from progressive collapse. At the same time, two variants of strengthening the support zones - the zones of coupling of the plate with the column, providing the perception of peak bending moments in the event of a sudden change in the force flows of the structural system caused by the removal of one of the supporting columns, are considered: the 1st variant-reinforcement with the use of metal insert plates, the 2nd variant - reinforcement with the use of support frames with inclined reinforcing rods. Numerical studies of a fragment of the considered monolithic frame of a building according to the primary design scheme for the effect of the design load and according to the secondary design scheme for the out-of-design impact show the effectiveness of the proposed design solutions for strengthening the interface zones of flat slabs with columns to protect the monolithic frames of buildings from progressive collapse. It is established that in the considered numerical example, the steel consumption when using the option of reinforcing the support zone with frames with inclined rods, other things being equal, is reduced to 46%.
About the Authors
Vitaly I. Kolchunov
Southwest State University (SWSU); National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MSUCE)
Russian Federation
Russian Federation
Violetta S. Moskovtseva
Southwest State University (SWSU)
Russian Federation
Russian Federation
Olesya B. Bushova
National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MSUCE)
Russian Federation
Russian Federation
Dmitry I. Zhukov
National Research Moscow State University of Civil Engineering (NRU MSUCE)
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Алмазов В.О., Као Зуй Кхой. Динамика прогрессирующего разрушения монолитных многоэтажных каркасов. М.: АСВ, 2013. 128 с
2. S.Yu. Fialko, O.V. Kabantsevb, A.V. Perelmuter Elasto-plastic progressive collapse analysis based on the integration of the equations of motion // Magazine of Civil Engineering. 2021. 102(2). Article No. 10214
3. Кодыш Э.Н., Трекин Н.Н., Чесноков Д.А. Защита многоэтажных зданий от прогрессирующего обрушения // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 6. С.8-13
4. Федорова Н. В., Фан Динь Гуок, Нгуен Тхи Чанг. Экспериментальные исследования живучести железобетонных рам с ригелями, усиленными косвенным армированием // Строительство и реконструкция. 2020. № 1. С. 92-100
5. Ильющенко Т.А., Колчунов В.И., Федоров С.С. Трещиностойкость преднапряженных железобетонных рамно-стержневых конструкций при особых воздействиях // Строительство и реконструкция. 2021. (1).С. 74-84
6. Федорова Н.В., Кореньков П.А., Ву Н.Т. Методика экспериментальных исследований деформирования монолитных железобетонных каркасов зданий при аварийных воздействиях // Строительство и реконструкция. 2018. Т. 4. № 78. С.42-52
7. Кодыш Э.Н. Проектирование защиты зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения с учетом возникновения особого предельного состояния // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 10. С. 95-101
8. Kolcunov V.I. ,Tuyen V.N., Korenkov P.A. Deformation and failure of a monolithic reinforced concrete frame under accidental actions // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Т. 753. С.032037
9. Fedorova N.V., Ngoc V.T. Deformation and failure of monolithic reinforced concrete frames under special actions // Journal of Physics: Conference Series. 2019. Т. 1425. С.012033
10. Adam J.M., Parisi F., Sagaseta J., Lu X. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century // Engineering Structures. 2018. Т. 173. С.122-149
11. Yu J.. Tan K.H. Experimental and numerical investigation on progressive collapse resistance of reinforced concrete beam column sub-assemblages // Engineering Structures. 2013. Т. 55. С.90-106
12. Deng X.-F., Liang S.-L., Fu F., Qian K. Effects of high-strength concrete on progressive collapse resistance of reinforced concrete frame // Journal of Structural Engineering. 2020. Vol. 146. Issue 6. P. 04020078. DOI: 10.1061/(asce)st.1943-541x. 0002628
13. Xuan W., Wang L., Liu C., Xing G., Zhang L., Chen H. Experimental and theoretical investigations on progressive collapse resistance of the concrete-filled square steel tubular column and steel beam frame under the middle column failure scenario // Shock and Vibration. 2019. Vol. 2019. Pp. 1-12. DOI: 10.1155/2019/2354931
14. Alogla K., Weekes L., Augusthus-Nelson L. Theoretical assessment of progressive collapse capacity of reinforced concrete structures // Magazine of Concrete Research. 2017. Т. 69. № 3. С.145-162
15. Shan S. et al. Experimental study on the progressive collapse performance of RC frames with infill walls // Eng. Struct. 2016. Vol. 111. Pp. 80-92
16. Ву Нгок Туен Исследование живучести железобетонной конструктивно нелинейной рамно-стержневой системы каркаса многоэтажного здания в динамической постановке // Строительство и реконструкция. 2020. Т. 90. № 4. С.73-84
17. Федорова Н. В., Халина Т.А. Исследование динамических догружений в железобетонных конструктивных системах при внезапных структурных перестройках // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 8. С. 32-36
18. Бондаренко В.М. Колчунов В.И. Расчетные модели силового сопротивления железобетона. М.: АСВ, 2004. 472 с
19. Бондаренко В.М., Клюева Н.В. К расчёту сооружений, меняющих расчетную схему в следствии коррозионных изменений // Известия вузов. 2008. №1. С.4-12
20. СП 385. 1325800.2018 Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения
Review
For citations:
Kolchunov V.I., Moskovtseva V.S., Bushova O.B., Zhukov D.I. COMPUTATIONAL ANALYSIS OF METHODS FOR PROTECTING MONOLITHIC FRAMES OF MULTI-STOREY BUILDINGS WITH FLAT FLOORS FROM PROGRESSIVE COLLAPSE. Building and Reconstruction. 2021;(4):35-44. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2021-96-4-35-44
Views:
218
Email this article 