Estimation de l’influence des particularites de conception a la rigidite du mur-diaphragme dans le batiment a l’ossature en elements a parois minces en acier

Abstract

EN: Purposes of work are to receive the dependences of constructional features’ influence on shear walls stiffness (using FEM models) and to set the value of any configuration’s shear wall stiffness linking its parameters with correspondent parameters of the standard shear wall through the established dependences. Methodology. Standard sharewall’s stiffness was defined experimentally (here, by FEM modeling) and used as initial data for calculation. Results. There was developed the simplified design approach of estimating influence of main constructional features of shearwalls on their rigidity, enabling definition of requirements to the construction on the preliminary stage of forming space-and-planning decisions for frame building of LSTC. Received results enable to conclude that developed design approach is reliable enough for estimation of sharewall stiffness. Scientific novelty and practical value. Received dependences of main constructional factors’ influence and sharewalls stiffness design approach can be used for providing spatial rigidity by the following: setting requirements to construction of sharewalls; limitation of the distance between sharewalls (decreasing load space); limitation of the number of openings in sharewalls.

UK: Мета роботи. За допомогою моделювання діафрагм методом скінчених елементів (МСЕ) отримати залежності впливу конструктивних особливостей на їх жорсткість. Визначити значення жорсткості діафрагм різних конфігурацій, пов’язуючи її параметри з відповідними характеристиками діафрагми-еталону через встановлені залежності. Методика. Жорсткість діафрагми-еталону визначалась експериментально (методом скінчених елементів) і використовувалась як вихідні дані для розрахунку. Результати. Розроблено спрощену методику оцінки впливу основних конструктивних особливостей діафрагм на їх жорсткість, яка дозволяє встановлювати вимоги до конструкції на попередньому етапі формування об’ємно-планувальних рішень каркасних будівель з ЛСТК. За отриманими результатами можна зробити висновок, що розроблена розрахункова методика достатньо достовірна для оцінки жорсткості діафрагм та каркасу будівлі в цілому. Наукова новизна та практична значимість. Отримані залежності впливу вищенаведених факторів та методика оцінки жорсткості діафрагм можуть бути використані для забезпечення просторової жорсткості будівлі за рахунок: призначення вимог до конструкції вертикальних та горизонтальних діафрагм; обмеження відстані між діафрагмами (зменшення вантажної площі); обмеження кількості прорізів у діафрагмі.

RU: Цель работы. С помощью моделирования диафрагм методом конечных элементов (МКЭ) получить зависимости влияния конструктивных особенностей на их жесткость. Определить значение жесткости диафрагмы любой конфигурации, связывая ее параметры с соответствующими характеристиками диафрагмы - эталона через установленные зависимости. Методика. Жесткость диафрагмы-эталона определялась экспериментально (методом конечных элементов) и использовалась как исходные данные для расчета. Результаты. Разработана упрощенная методика оценки влияния основных конструктивных особенностей диафрагм на их жесткость, позволяющая устанавливать требования к конструкции на предварительном этапе формирования объемно-планировочных решений каркасных зданий из ЛСТК. По полученным результатам можно сделать вывод, что разработанная расчетная методика достаточно достоверна для оценки жесткости диафрагм и каркаса здания в целом. Научная новизна и. практическая значимость. Полученные зависимости влияния выше приведенных факторов и методика оценки жесткости диафрагмы могут быть использованы для обеспечения пространственной жесткости здания за счет: назначения требований к конструкциям вертикальных и горизонтальных диафрагм, ограничения расстояния между диафрагмами (уменьшение грузовой площади), ограничения количества проемов в диафрагме.