Increasing the reliability of reinforced concrete frames of multistorey buildings

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The aim of the numerical research was to develop a method to improve the reliability of multistorey buildings with monolithic reinforced concrete frames. The method was based on the analysis of the total area of possible slab destruction due to emergencies and failure of individual building elements located in different places in the plan and in height. To analyze the reliability of spatial reinforced concrete frames according to the principle of single failure of a separate load-bearing structure, we introduced the concept of failure area coefficient. It allowed us to estimate the failure effect of a load-bearing key element of the building on the total failure area of the building slabs. In spatial frame structures of multistorey buildings with reinforced concrete frame, the key elements of the structural system are columns, pylons, collars, beams and other elements that ensure the overall stability of the building. Increasing the overall reliability of the frame building suggest the introducing an additional reliability coefficient of survivability depending on the failure area factor. In addition, we proposed an algorithm for analyzing and rejection of unsuccessful structural systems of monolithic reinforced concrete frame buildings based on the evaluation of excessively high ratios of building failure area. We analyzed the structural systems on the example of two constructed multistorey residential and public buildings with monolithic reinforced concrete frames.

About the authors

A. P. Malyshkin

Industrial University of Tyumen

Email: a.petrovich.m@yandex.ru

A. V. Esipov

Industrial University of Tyumen

Email: sibstroy.2012@yandex.ru

M. A. Esipov

Industrial University of Tyumen

Email: yacorl.mail@gmail.com

References

  1. Кудишин, Ю. И. К вопросу о живучести строительных конструкций / Ю. И. Кудишин, Д. Ю. Дробот // Строительная механика и расчет сооружений. – 2008. – № 2 (217). – С. 36–43.
  2. Кудишин, Ю. И. Методика расчета строительных конструкций на единичную живучесть / Ю. И. Кудишин, Д. Ю. Дробот. – Текст : электронный // cdn.scipeople.ru : сайт. – URL: http://cdn.scipeople.ru/materials/3970/статья_исп_5.pdf (дата обращения: 12.03.2024).
  3. Кудишин, Ю. И. Живучесть строительных конструкций – важный фактор снижения потерь в условиях аварийных ситуаций / Ю. И. Кудишин, Д. Ю. Дробот. – Текст : непосредственный // Металлические конструкции. – 2009. – Т. 15, № 1. – С. 59–71.
  4. Травуш, В. И. Некоторые направления развития теории живучести конструктивных систем зданий и сооружений / В. И. Травуш, В. И. Колчунов, Н. В. Клюева. – Текст : непосредственный // Промышленное и гражданское строительство. – 2015. – № 3. – С. 4–11.
  5. Травуш, В. И. Расчет параметра живучести рамно-стержневых конструктивных систем / В. И. Травуш, Н. В. Федорова. – Текст : непосредственный // Научный журнал строительства и архитектуры. – 2017. – № 1 (45). – С. 21–28.
  6. Клюева, Н. В. К построению критериев живучести коррозионно повреждаемых железобетонных конструктивных систем / Н. В. Клюева, Н. Б. Андросова. – Текст : непосредственный // Строительная механика и расчет сооружений. – 2009. – № 1 (222). – С. 29–34.
  7. Клюева, Н. В. К оценке живучести железобетонных рамно-стержневых конструктивных систем при внезапных запроектных воздействиях / Н. В. Клюева, О. А. Ветрова. – Текст : непосредственный // Промышленное и гражданское строительство. – 2006. – № 11. – С. 56–57.
  8. Тамразян, А. Г. Ресурс живучести – основной критерий проектных решений высотных зданий / А. Г. Тамразян. – Текст : непосредственный // Жилищное строительство. – 2010. – № 1. – С. 15–18.
  9. Колчунов, В. И. Некоторые проблемы живучести железобетонных конструктивных систем при аварийных воздействиях / В. И. Колчунов, Н. В. Федорова. – Текст : непосредственный // Вестник НИЦ «Строительство». – 2018. – № 1 (16). – С. 115–119.
  10. Дьяков, И. М. Предпосылки и некоторые аспекты применения теории живучести к оценке работы подпорных стен на запредельные нагрузки / И. М. Дьяков. – Текст : непосредственный // Строительство и техногенная безопасность : Сборник научных трудов. – Симферополь : НАПКС, 2011. – Вып. 39. – С. 29–34.
  11. Дьяков, И. М. Оценка живучести свайных удерживающих конструкций / И. М. Дьяков. – Текст : непосредственный // Строительство, материаловедение, машиностроение : Сборник научных трудов. – Днепропетровск : Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, 2013. – Вып. 69. – С. 169–174.
  12. Назаров, Ю. П. К проблеме обеспечения живучести строительных конструкций при аварийных воздействиях / Ю. П. Назаров, А. С. Городецкий, В. Н. Симбиркин. – Текст : непосредственный // Строительная механика и расчет сооружений. – 2009. – № 4 (225). – С. 5–9.
  13. Айдемиров, К. Р. (2010). Состояние проблемы прогрессирующего разрушения зданий и сооружений, классификация задач и подходы к их решению / К. Р. Айдемиров. – Текст : непосредственный // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки, 2010. – № 1. – 13 с.
  14. Бондаренко, В. М. Концепция и направления развития теории конструктивной безопасности зданий и сооружений при силовых и средовых воздействиях / В. М. Бондаренко, В. И. Колчунов. – Текст : непосредственный // Промышленное и гражданское строительство. – 2013. – № 2. – С. 28–31.
  15. Теличенко, В. И. Обеспечение стойкости зданий и сооружений при комбинированных особых воздействиях с участием пожара – базовый элемент системы комплексной безопасности / В. И. Теличенко, В. М. Ройтман. – Текст : электронный // Наука и безопасность : электронный журнал. – URL: https://www.pamag.ru/ pressa/mtsuz-cs (дата обращения: 10.02.2024).
  16. Ройтман, В. М. Прогрессирующее обрушение высотных зданий: инженерные аспекты событий 11 сентября 2001 года / В. М. Ройтман. – Текст : электронный // Предотвращение аварий зданий и сооружений. – URL: https://prevdis.ru/progressiruyushhee-obrushenie-vysotnyh-zdanij-inzhenernye-aspekty-sobytij-11-sentyabrya-2001-goda/ (дата обращения: 10.02.2024).
  17. Алмазов, В. О. Динамика прогрессирующего разрушения монолитных многоэтажных каркасов / В. О. Алмазов, К. Као Зуй. – Москва : Издательство АСВ, 2013. – 128 с. – Текст : непосредственный.
  18. Macromodel-based simulation of progressive collapse: reinforced concrete frame structures / Y. Bao, S. K. Kunnath, S. El-Tawil, H. S. Lew. – Текст : электронный // Journal of Structural Engineering. – 2008. – Vol. 134. – No. 7. – P. 1079–1091.
  19. An experimental and computational study of reinforced concrete assemblies under a column removal scenario. NIST Technical Note 1720 / H. S. Lew, Y. Bao, F. Sadek. – URL: https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/TechnicalNotes/NIST.TN.1720.pdf (дата обращения: 01.02.2024). – Текст : электронный.
  20. Mosalam, Kh. M. Modeling progressive collapse in reinforced concrete framed structures / Kh. M. Mosalam. – Текст : электронный // Proceedings of the 14th World Conference on Earthquake Engineering. – 2008. – URL: https://invenio.itam.cas.cz/record/11064?ln=en (дата обращения: 01.02.2024).
  21. Improving collapse-resistance performance of steel frame with openings in beam web / B. Meng, J. Hao, W. Zhong. – doi: 10.1016/j.istruc.2020.08.009. – Текст : непосредственный // Structures. – 2020. – No. 27 (8). – P. 2156–2169.
  22. Малышкин, А. П. Опыт проектирования большепролетного покрытия с учетом недопущения прогрессирующего обрушения / А. П. Малышкин, А. В. Есипов. – Текст : непосредственный // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2014. – № 38 (57). – С. 40–48.
  23. Алексеева, А. А. Анализ строительных норм для проектирования большепролетных зданий с учетом недопущения прогрессирующего обрушения / А. А. Алексеева, А. В. Есипов. – Текст : непосредственный // Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе : материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, Тюмень, 22 декабря 2017 года / отв. ред. А. Н. Халин. – Т. I. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2018. – С. 48–52.
  24. Волощук, Д. А. Нормативные требования при проектировании высотных зданий с учетом соблюдения требований прогрессирующего обрушения / Д. А. Волощук, А. В. Есипов. – Текст : непосредственный // Энергосбережение и инновационные технологии в топливно-энергетическом комплексе : материалы Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых ученых и специалистов, Тюмень, 22 декабря 2017 года / отв. ред. А. Н. Халин. – Т. I. – Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2018. – С. 78–81.
  25. Есипов, А. В. Расчет прогонов с учетом недопущения прогрессирующего обрушения шатра покрытия здания со стальным каркасом / А. В. Есипов, А. А. Алексеева. – Текст : непосредственный // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. – 2018. – № 4 (39). – С. 89–93.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».