RESISTANCE OF THE PRECAST - CAST-IN-SITU REINFORCED CONCRETE FRAMES OF CIVIL BUILDINGS UNDER SPECIAL EMERGENCY IMPACT
https://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-103-5-45-56
Abstract
The article presents a technique for carrying out experimental and numerical studies of reinforced concrete frame-fragments of a prefabricated monolithic reinforced concrete structural system of multi-storey buildings. The purpose of the research was to determine the nature of the change in the parameters of static-dynamic deformation and force resistance of the proposed structural system both at the stage of operation and during an emergency impact caused by the shutdown of one of the elements - the corner column of the first floor. To increase the resistance of the system under study to local or progressive collapse, new design solutions for the crossbars of the prefabricated monolithic frame are proposed, which make it possible to increase its resistance to a sudden change in power flows in the structural system under consideration. Analytical dependencies are proposed to determine the parameters of the intermedium contact zone in the prefabricated-monolithic structure of the crossbar. The solution of the problems under consideration was carried out using the LIRA-SAPR software package, taking into account material operation diagrams that take into account the static-dynamic nature of the loading of structures. The substantiation of the adopted design solutions for experimental designs of frame fragments for developing a program for conducting experimental studies of the structural system under consideration under special effects is given.
About the Authors
Pavel An. Korenkov
Moscow State University of Civil Enginieerig
Russian Federation
Russian Federation
Natalya V. Fedorovа
Moscow State University of Civil Enginieerig
Russian Federation
Russian Federation
Pavel An. Kaydas
Moscow State University of Civil Enginieerig
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Adam J.M., Parisi F., Sagaseta J., Lu X. Research and practice on progressive collapse and robustness of building structures in the 21st century. Eng. Struct. 2018. 173. Pp. 122-149
2. Мониторинг объемов жилищного строительства. https://minstroyrf.gov.ru/trades/zhilishnaya-politika/8/
3. Мажанская Е.В. Экономические факторы, влияющие на стоимость строительства / Е.В. Мажанская, А.С. Пасечник, Д.А. Калинина [и др.] // Экономические науки. 2020. № 184. С. 58-61. doi:10.14451/1.184.58
4. Зенин С.А., Шарипов Р.Ш., Кудинов О.В., Шапиро Г.И., Гасанов А.А. Расчеты крупнопанельных зданий на устойчивость против прогрессирующего обрушения методами предельного равновесия и конечного элемента // ACADEMIA. Архитектура и строительство. 2016. № 4. С. 109-111
5. Krentowski J.R., Knyziak P., Mackiewicz M. Durability of interlayer connections in external walls in precast residential buildings // Engineering Failure Analysis. 2021. Vol. 121, 105059. ISSN 1350-6307. https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2020.105059
6. Sokolov B.S. Construction of Deformation Diagrams of Concrete Under Shear Based on the Author’s Theory of Anisotropic Materials Power Resistance to Compression and Deformation Theory of Plasticity // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2019. No. 15. Pp. 149-160
7. Baran E., Mahamid M., Baran M., Kurtoglu M., Torra-Bilal I. Performance of a moment resisting beam-column connection for precast concrete construction // Engineering Structures. 2021. 246, 113005
8. Barański J., Berkowski P.Computer Modelling of Precast Large-panel Buildings with Degraded Horizontal Joints // Procedia Engineering. 2015. 111. Pp. 89-96
9. Xia K., Hu X. & Xue W. Experimental studies on in-plane connections of composite beam-precast concrete shear wall under reversed cyclic loading // Structures. 2021. 34. 1961-1972
10. Kolchunov V.I., Fedorova N.V., Savin S.Yu., Kovalev V.V., Iliushchenko T.A. Failure simulation of a RC multi-storey building frame with prestressed girders // Magazine of Civil Engineering. 2019. No. 8. Pp. 155-162
11. Савин С.Ю., Федорова Н.В., Емельянов С.Г. Анализ живучести сборно-монолитных каркасов многоэтажных зданий из железобетонных панельно-рамных элементов при аварийных воздействиях, вызванных потерей устойчивости одной из колонн // Жилищное строительство. 2018. № 12. С. 3-7
12. Savin S.Y., Fedorov S.S. Stability analysis of reinforced concrete building frames damaged by corrosion under static-dynamic loading // Journal of Physics: Conference Series. 2019. 1425, 012043
13. Elsanadedy H.M., Al-Salloum Y.A., Alrubaidi M.A., Almusallam T.H., Abbas H. Finite element analysis for progressive collapse potential of precast concrete beam-to-column connections strengthened with steel plates // Journal of Building Engineering. 2021. 34, 101875
14. Fedorova N., Tamrazyan A., Korenkov P. Industrial constructive system of civil buildings of increased survivability // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 97. P. 04003
15. Колчунов В.И., Осовских Е.В., Фомичев С.И., Прочность железобетонных платформенных стыков жилых зданий с перекрестно-стеновой системой из панельных элементов // Жилищное строительство. 2009. № 12. С. 12-16
16. Соколов Б.С., Трошков Е.О. Сравнение результатов компьютерного моделирования и экспериментальных исследований штепсельных стыков сборных железобетонных колонн с плитами перекрытий// Жилищное строительство. 2017. № 7. С. 41-46
17. Трошков Е.О. Экспериментальные исследования штепсельных стыков второго типа на сдвиг // Долговечность, прочность и механика разрушения бетона, железобетона и других строительных материалов: Сборник докладов IX Академических чтений РААСН - Международной научной конференции. СПб.: СПбГАСУ, 2016. С. 85-90
18. Ibrahim M.H. Alshaikh, Aref A. Abadel, Mohammed Alrubaidi. Precast RC structures’ progressive collapse resistance: Current knowledge and future requirements, Structures, 2022. Vol. 37. Pp. 338-352. ISSN 2352-0124. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.12.086
19. Johannes A.J. Huber, Hercend Mpidi Bita, Thomas Tannert, Sven Berg. Finite element analysis of alternative load paths to prevent disproportionate collapse in platform-type CLT floor systems // Engineering Structures. 2021. Vol. 240, 112362. ISSN 0141-0296. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2021.112362
20. Yu J., Tan K.H. Structural Behavior of RC Beam-Column Subassemblages under a Middle Column Removal Scenario //j. Struct. Eng. 2013. Vol. 139. No. 2. Pp. 233-250
21. Kang S.B., Tan K.H., Yang E.H. Progressive collapse resistance of precast beam-column sub-assemblages with engineered cementitious composites // Eng. Struct. 2015
22. Forquin P., Chen W. An experimental investigation of the progressive collapse resistance of beam-column RC sub-assemblages // Constr. Build. Mater. 2017. Vol. 152. P. 1068-1084
23. Han Q. et al. Experimental Investigation of Beam-Column Joints with Cast Steel Stiffeners for Progressive Collapse Prevention //j. Struct. Eng. 2019. Vol. 145. No. 5. P. 04019020
24. Колчунов В.И., Панченко Л.А. Расчет составных тонкостенных конструкций. М.: АСВ, 1999. 281 с
25. Колчин Я.Е., Колчунов В.И. Исследование закономерностей деформирования и разрушения зон контакта железобетонных составных конструкций // Строительство и реконструкция. 2010. № 2(28). С. 17-22
26. Колчунов В.И. Живучесть зданий и сооружений при запроектных воздействиях / В.И. Колчунов, Н.В. Клюева, Н.Б. Андросова, А.С. Бухтиярова. М. : АСВ, 2014. 208 с
27. СП 385.1325800.2018 «Защита зданий и сооружений от прогрессирующего обрушения. Правила проектирования». ЭС НТИ "Техэксперт", 2017. 35 с
28. Korenkov P. Determination of the scale factor in the physical modeling of reinforced concrete structures exposed to emergency loads / P. Korenkov, V. Chemodurov, O. Korenkova, I. Manaenkov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : 23, Construction - The Formation of Living Environment, 55 GiaiPhong Road, Hanoi, 23-26 сентября 2020 года. - 55 GiaiPhong Road, Hanoi, 2020. P. 052053. doi:10.1088/1757-899X/869/5/052053. EDN WSCSUY
29. Fedorova N.V., Ngoc V.T. Deformation and failure of monolithic reinforced concrete frames under special actions //j. Phys. Conf. Ser. 2020. Vol. 1425. № 1
30. Патент № 2642542 C1 Российская Федерация, МПК G01N 3/60. Устройство для экспериментального определения динамических догружений в рамно-стержневых конструктивных системах : № 2016130263 : заявл. 22.07.2016 :опубл. 25.01.2018 / Н.В. Клюева, П.А. Кореньков ; заявитель Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского". EDN QHFNGF
31. Колчунов В.И., Колчунов Вл.И., Федорова Н.В. Деформационные модели железобетона при особых воздействиях // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 8. С. 54-60. EDN UWOAEP
Review
For citations:
Korenkov P.A., Fedorovа N.V., Kaydas P.A. RESISTANCE OF THE PRECAST - CAST-IN-SITU REINFORCED CONCRETE FRAMES OF CIVIL BUILDINGS UNDER SPECIAL EMERGENCY IMPACT. Building and Reconstruction. 2022;(5):45-56. (In Russ.) https://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-103-5-45-56
Views:
192
Email this article 