ОБЕСПЕЧЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ АРОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ ХОЛОДНОГНУТЫХ ТОНКОСТЕННЫХ ПРОФИЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

НАУЧНАЯ СТАТЬЯ / RESEARCH PAPER УДК 69.04

DOI: 10.22227/1997-0935.2022.8.1008-1016

Обеспечение несущей способности арочных покрытий из холодногнутых тонкостенных профилей

Андрей Валентинович Коргин, Валентин Алексеевич Ермаков,

Лейс Зейдович Зейд Килани

Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет

(НИУ МГСУ); г. Москва, Россия

АННОТАЦИЯ

Введение. Рассматривается напряженно-деформированное состояние арочных покрытий из холодногнутых тонкостенных профилей без усиления и с усилением арочным каркасом из треугольных ферм с прогонами. Актуальность исследования подтверждается необходимостью усиления арочных покрытий в случае несоответствия района проектирования и фактической эксплуатации, о чем свидетельствуют обрушения конструкций данного типа в последнее время. С целью снижения трудозатрат по моделированию предлагается использовать методику пространственного моделирования ангара с усилением ортотропными пластинами и стержнями.

Материалы и методы. Для верификации методики проведен расчет условной арки в плоской постановке с помощью параметров редуцированного сечения и расчет той же арки с применением комбинированного сечения из пластин и стержней в пространственной постановке. Плоская арка и пространственные модели нагружены снеговой нагрузкой, за основу расчета принят нормативный документ СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия». Параметры редуцированных прямых участков и напряжения в плоской арке рассчитаны исходя из полученных внутренних усилий и СП 260.1325800.2016 «Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей О О и гофрированных листов». Снижение жесткости рифленых участков учтено с помощью оценки жесткости при дей-

ствии единичной силы. Конечно-элементное моделирование осуществлялось в ПК SCAD с автоматическим вычислением напряжений и перемещений.

сч сч

сч сч

о о

сч сч

со со

U § Результаты. Метод пространственного расчета с использованием ортотропных пластин и стержней показал удов-j? ¡0 летворительную сходимость с расчетом в плоской постановке. Максимальные напряжения в пространственной мо-;2 — дели на 2 % ниже, чем в плоской арке, а максимальные перемещения ниже до 21 %, что связано с более достоверно N ным МКЭ-анализом пространственной работы всего ангара.

Выводы. Предлагаемая методика моделирования позволяет снизить трудозатраты по моделированию конструкций

с и подходит для оценки совместной работы основных конструкций и конструкций усиления любого типа.

ÜI

Ii J3 КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ЛСТК, ангар, холодногнутый профиль, усиление, арка, арочная конструкция • ^

"¡u i ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Коргин А.В., Ермаков В.А., Зейд Килани Л.З. Обеспечение несущей способности ароч-

ü ных покрытий из холодногнутых тонкостенных профилей // Вестник МГСУ. 2022. Т. 17. Вып. 8. С. 1008-1016.

О ф DOI: 10.22227/1997-0935.2022.8.1008-1016

—■

о " Автор, ответственный за переписку: Валентин Алексеевич Ермаков, Ermakov@mgsu.ru.

CD <f

cd

8 «

z ■ i w « со E

The bearing capacity of arch cover structures made of thin-walled cold-formed profiles

.g O _

£ c Andrey V. Korgin, Valentin A. Ermakov, Leys Z. Zeyd Kilani

° Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU);

O) ^

o E Moscow, Russian Federation

§ ° -

ABSTRACT

Z £

OT g Introduction. The article is focused on evaluating the stress-strain state of nonreinforced arch cover structures made of

— 2 thin-walled cold-formed profiles and arch cover structures reinforced by arch frames made of triangular trusses and girders.

^ • The relevance of the study is backed by the need to reinforce arch covers in the event that the design area of operation

O jj of a structure is different from the actual area of operation, which is confirmed by the recent cases of collapse of these

O structures. To reduce the labour input into simulation, the authors suggest a 3D modelling methodology presented using

^ S the case of a hangar reinforced by orthotropic plates and rods.

S Materials and methods. A 2D analysis of an arch was performed using the parameters of the reduced cross-section and

¡E = a 3D analysis of the same arch was performed using a combined cross-section of plates and rods to verify the methodology.

jj jj The 2D arch and 3D models were subjected to snow loading in compliance with the regulatory document document

U > SP 20.13330.2016 "Loads and impacts". Parameters of reduced straight sections and stresses, arising in the 2D arch, were analyzed on the basis of identified internal forces and the regulatory document SP 260.1325800.2016 "Thin-walled

© А.В. Коргин, В.А. Ермаков, Л.З. Зейд Килани, 2022 Распространяется на основании Creative Commons Attribution Non-Commercial (CC BY-NC)

steel structures made of cold-formed galvanized profiles and corrugated sheets". A reduction in the rigidity of corrugated sections is taken into account by assessing the rigidity subjected to the effect of a single force. Finite element modeling was conducted in SCAD Office software; stresses and displacements were calculated automatically.

Results. The 3D calculation method involving orthotropic plates and rods showed satisfactory convergence with the calculation made in the two-dimensional formulation. Maximum stresses arising in a 3D model are 2 % lower than in a 2D arch, and maximum displacements are 21 % lower thanks to a more accurate FEM analysis of the 3D behaviour of the whole hangar.

Conclusions. The proposed modeling technique reduces the labor intensity of structural modeling and is suitable for evaluating the joint behaviour of basic and reinforced structures of any type.

KEYWORDS: lightweight steel thin-walled structures, hangar, cold-formed profile, reinforcement, arch, arch structure

FOR CITATION: Korgin A.V., Ermakov V.A., Zeyd Kilani L.Z. The bearing capacity of arch cover structures made of thin-walled cold-formed profiles. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2022; 17(8):1008-1016. DOI: 10.22227/1997-0935.2022.8.1008-1016 (rus.).

Corresponding author: Valentin A. Ermakov, Ermakov@mgsu.ru.

ВВЕДЕНИЕ

В последнее время в РФ значительное распространение получили ангары с самонесущими арочными покрытиями цилиндрического типа из холодногнутых тонкостенных профилей, используемые в качестве строений разнообразного назначения (складские и производственные помещения, спортивные и зрелищные сооружения).

Причинами популярности сооружений такого типа являются технологичность производства профилей, относительная простота и небольшие сроки монтажа и, как результат, низкая стоимость строительства [1].

Производство профилей из рулонной стали необходимого радиуса осуществляется непосредственно на строительной площадке с помощью сталеги-

Рис. 1. Общий вид ангара с арочным покрытием Fig. 1. View of an arch hangar

бочных станков, последующий монтаж покрытия из профилей выполняется благодаря применению фальцегибочной машинки, проводящей завальцов-ку стыков профилей. На торцах сооружения монтируются стенки также из гофрированного профиля (рис. 1).

Основным видом нагрузки на арочное покрытие данного типа в большинстве районов РФ служит снеговая нагрузка, поэтому географический район допустимой безаварийной эксплуатации определяется выбором геометрических размеров сооружения (радиус покрытия и высота в зените), а также маркой и толщиной проката рулонной стали, используемой для изготовления профилей [2].

Анализ опыта эксплуатации арочных покрытий из холодногнутых профилей показывает заметное количество случаев обрушения1, 2 [3], главная причина которых — недостаточная несущая способность сооружения под действием снеговой нагрузки (рис. 2). Также причинами обрушения являются несоблюдение проектных параметров сооружения (снижение толщины проката и марки используемой стали), нарушение и дефекты технологии изготовления и монтажа.

Таким образом, актуальной становится задача усиления ангаров с арочными покрытиями из холод-ногнутых тонкостенных профилей, имеющих параметры, не соответствующие району эксплуатации.

Этот тип конструкций может быть усилен различными методами, такими как: установка затяжек, локальное усиление наружными бандажами из арочных профилей, локальное усиление внутренним профилем, аналогичным основному, устройство двухслойного арочного покрытия и усиление арочным каркасом с прогонами [4-8].

С учетом параметров исходной конструкции и параметров усиления (шаг затяжек, бандажей,

Рис. 2. Обрушение арочного покрытия складского ангара Fig. 2. Collapse of an arch hangar used as a warehouse

1 Бескаркасные ангары. Аварии и обрушения. URL: https:// xn--24-6kcao3dxa.xn--p1ai/mfo/798-Beskarkasnye-angary-avarii-i-obrusheniya

2 Строй как хочешь: крытый каток обрушился через месяц. URL: https://info.sibnet.ru/artide/413311/

< П

i Н G Г

S 2

0 со § СО

1 2

y 1

J со

u-

^ I

n ° o

=¡ ( oi

о §

§ 2

n 0 2 6 r 6 t (

2 ) ■

® 7 л ■ . DO

■ T s □

s У

с о ■■

oo со

О О 10 10 10 10

сч сч

сч сч

о о

сч сч

во оэ

¥ ф

О 3

> (Л

Е И

2 ~

во N

i!

н £

Ф ф

О Ф

О

о CD <

Z ■ i

СО и

^ (Л

е ё

DL °

^ С

ю о

S3 « ° §

О ^

т- ^

со со

о 3

L. W

il

О (Л ф ф

со >

профилей, ферм, марка стали и др.) достигается требуемое увеличение несущей способности. При этом проект усиления требует пересчета напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкций с учетом совместной работы основных конструкций и конструкций усиления.

Проектирование самонесущих арочных покрытий из гнутых профилей частично регламентируется сводом правил3, так как документ полностью учитывает работу только прямых (нерифленых) участков профиля. Работоспособность рифленых участков производится с учетом снижения их жесткости за счет рифления с помощью коэффициентов редуцирования сечения в соответствии с документом4.

Далее расчету подвергается плоская арка, состоящая из одного или нескольких профилей, имеющих редуцированные геометрические характеристики поперечного сечения, и нормируемая нормативным документом [9].

При необходимости усиливать существующие сечения указанный метод теоретически позволяет использовать характеристики сечений с учетом локального усиления, однако, по сути, расчет всего сооружения фактически сводится к расчету одиночной плоской арки, и не учитывает пространственную работу сооружения, что идет в запас прочности и увеличивает расход материала на усиление конструкции. Также трудно осуществить расчет комбинации усиленных и не усиленных гофрированных профилей в данной постановке.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В рассматриваемом случае для решения задачи оптимального конструктивного усиления следует проводить пространственное моделирование гофрированного покрытия с элементами усиления методом конечных элементов (МКЭ), что подтверждается результатами экспериментальных исследований [4, 10-19]. Однако при прямой постановке задачи общий объем достоверной МКЭ-модели может превысить несколько сотен тысяч элементов, с соответствующим увеличением продолжительности и трудоемкости расчета, особенно с учетом геометрической нелинейности.

Для оптимизации процесса моделирования и уменьшения общего объема модели предлагается методика расчета ангара из тонкостенного холод-ногнутого профиля (рис. 3), основанная на про-

A / A

Узел A / Node A

Узел Б / Node B

Рис. 3. Схема профиля с рифлением с указанием расстояний (/1 - /3) от углов до начала рифления Fig. 3. The layout of a corrugated profile indicating distances (/1 - /3) between the corners and the corrugated part

180

3 СП 260.1325800.2016. Конструкции стальные тонкостенные из холодногнутых оцинкованных профилей и гофрированных листов.

4 СТО 97217441-002-2018. Конструкции стальные из тонкостенных холодногнутых профилей повышенной несущей способности для бескаркасных арочных однопролет-ных зданий. Проектирование, изготовление, монтаж.

Рис. 4. Схема поперечного сечения фрагмента покрытия, состоящая из стержней и пластин: 1, 2 — стержни; 3, 4 — пластины

Fig. 4. The layout of a cross-section of a cover fragment consisting of rods and plates: 1, 2 — rods; 3, 4 — plates

странственном моделировании арочных профилей конструкции стержневыми и ортотропными пластинами (рис. 4).

Контур арки разбит на 100 элементов, соответственно длина одного элемента по контуру составляет примерно 27 см. Величина элементов вдоль ангара равна геометрическому размеру полок и стенок гофра.

Стержни в позициях 1 и 2 имеют разные площади, зависящие от различий в длинах участков от угла перегиба до начала рифления (рис. 3).

Пластина 3 используется для моделирования узких полок профиля и работает изотропно. Пластина 4 служит для моделирования рифленых частей наклонных участков и широкой полки и обладает ортотропными свойствами, так как жесткость в продольном направлении гофра примерно в 20 раз меньше, чем в поперечном [4]. Для расчета жесткости необходимо определить отношение жесткости рифленого листа к жесткости плоского листа той же толщины при осевом единичном усилии.

3

Рис. 5. Схема приложения снеговой нагрузки, кг/м Fig. 5. Snow load pattern, kg/m

Для верификации предлагаемого метода выполнен расчет условной широко распространенной арки пролетом 20 м, высотой 8 м с профилем высотой 260 мм и сталью марки 220 толщиной 1,2 мм на действие неравномерно распределенной снеговой нагрузки, соответствующей I снеговому району в плоской постановке с редуцированными параметрами, и расчет той же арки с использованием комбинированного сечения из пластин и стержней в пространственной постановке (рис. 4). Как показывают расчеты арки в плоской постановке, данный вид нагрузки наиболее опасен для арочных покрытий из тонкостенных холодногнутых профилей (рис. 5) [4].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Результаты сравнения перемещений и напряжений приведены на рис. 6, 7. Графики представле-

ны в одних координатных сетках для возможности сравнения без привязки к конкретным параметрам арки.

Результаты сравнения напряжений и перемещений показывают удовлетворительную сходимость с различиями в сторону снижения по максимальным напряжениям порядка 2 % и порядка 20 % по горизонтальным перемещениям в пространственной модели, что является следствием учета ее пространственной работы, дающей более достоверные результаты.

Данный подход применим для оценки совместной работы основной конструкции и конструкций усиления вне зависимости от метода усиления. В качестве примера был проведен расчет конструкции, допускающей без усиления эксплуатацию в I снеговом районе (расчетная снеговая нагрузка 70 кг/м2)

-106 -99

— плоская арка / 2D arch

232 223

— — пространственная модель / 3D model

Рис. 6. Результаты сравнения напряжений в арках при плоской и пространственной постановках в условиях I снегового района, МПа

Fig. 6. Comparison of stresses arising in 2D and 3D arch models in conditions of the 1st snowy region, MPa

< П

i H G Г

S 2

со со

u-

^ I

n °

S 3

0 S

=! (

01

о §

§ 2 n g

s 6

Г œ t ( an

S )

il

л ' . DO

■ г

s □

s У с о <D *

2 2 О О 2 2 2 2

X = 69 мм / mm Y = 52 мм / mm

X

--плоская арка / 2D arch

— — пространственная модель / 3D model

N N N N О О N N

СО СО К (V U 3

> (Л

с и to I»

1 - $

<u ф

О ё

о

<Л (Л

£ w

Г

ïl

О (О

Рис. 7. Результаты сравнения перемещений в арках при плоской и пространственной постановках в условиях I снегового района, мм

Fig. 7. Comparison of displacements in a 2D arch model and a 3D arch model in conditions of the 1st snowy region, mm

и усиленной арочным каркасом в виде треугольных ферм с прогонами для возможности эксплуатации в III снеговом районе (расчетная снеговая нагрузка 210 кг/м2). Поперечное сечение с конструкциями усиления в виде арочных ферм с тремя поясами, соединенных раскосами, представлено на рис. 8.

Тип решетки фермы — треугольная с раскосами, шаг узлов крепления раскосов -1,4 м. Пояса арочных ферм — профили квадратного сечения

60 х 3, раскосы — профили квадратного сечения 40 х 2, габариты фермы (ширина х высота) — 650 х 500 мм.

Фермы усиления соединялись между собой продольными прогонами, на которые осуществлялось опирание фрагментов покрытия, распложенных между фермами усиления.

Геометрические характеристики элементов 1-3 остались без изменений. Треугольная фер-

о о

со <

со S:

8 «

™ §

(Л "

от Е

Е о CL О

^ с

ю о

S «

о Е

СП ^ т- ^

® Рис. 8. Схема поперечного сечения фрагмента покрытия с усилением из треугольных ферм и прогонов

U >

Fig. 8. Layout of a cover cross-section reinforced by triangular trusses and girders

3

ма усиления состоит из поясов 6 и раскосов 7. Фермы вдоль ангара соединяются прогонами 8. Широкая полка профиля 5 в данном случае приобретает отличные от первоначальной схемы характеристики, так как при соединении с поясами ферм лист выпрямляется и жесткость рифленых участков повышается.

Пространственная МКЭ-модель сооружения, с помощью которой оценивалось НДС усиленных несущих конструкций, приведена на рис. 9.

Результаты совместной работы основной конструкции и конструкций усиления показаны на рис. 10, 11.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБСУЖДЕНИЕ

Анализ результатов расчета бескаркасного арочного покрытия в плоской постановке по методике свода правил3 и в пространственной МКЭ-

Рис. 9. Пространственная конечно-элементная модель ангара с фермами усиления

Fig. 9. The finite element model of a hangar with reinforcement trusses

-123

450

-462

-297 -82

696

230

— — пространственная модель 3D model — — пространственная модель с усилением / reinforced 3D model

Рис. 10. Сравнение напряжений в нижнем поясе арки с усилением и без усиления фермами в условиях III снегового района, МПа

Fig. 10. Comparison of stresses arising in the arch rib with and without reinforcement in conditions of the 3rd snow region, MPa

X = 44 мм / mm Y = 39 мм / mm

X = 171 мм / mm Y = 126 мм / mm

X

— — пространственная модель 3D model — — пространственная модель с усилением / reinforced 3D model

Рис. 11. Сравнение перемещений пространственных моделей с усилением и без усиления в условиях Ш снегового района, мм Fig. 11. Comparison of displacements in 3D models with and without reinforcement in conditions of the 3rd snow region, mm

< П

i H G Г

S 2

о n

1 s

y 1

J со

u-I

n

S 3 о

=! (

oi n

u

n 2

n g

s œ

Г œ t ( an

S )

il

1 7 л '

. DO ■

s □

s у с о <D *

22 о о 10 10 10 10

постановке с использованием конечных элементов (КЭ) в виде стержней и ортотропных пластин показал хорошее совпадение в зоне максимальных напряжений (участки приложения снеговой нагрузки). Максимальные нормальные напряжения в плоской арке на 2 % выше, чем в пространственной модели, поскольку арка работает в условиях одноосного напряженного состояния, в то время как часть КЭ пространственной модели (изотропные и ортотропные пластины) находится в условиях плоского напряженного состояния. Максимальные перемещения в плоской арке существенно выше, чем в пространственной модели (до 21 %), что связано с редуцированием параметров сечений для плоской арки, приводящим к снижению их жесткости.

На участках покрытия, свободных от действия нагрузки, и где напряжения в плоской арке в целом ниже, чем в зоне действия нагрузки, разница по напряжениям доходит до 48 %, что объясняется зависимостью значений коэффициентов редуцирования рифленых участков от уровня нагружения в то время, как пространственная МКЭ-модель лишена данных недостатков.

Метод усиления арочного покрытия с помощью установки каркаса в виде арочных ферм треугольного сечения и продольных прогонов позволил обеспечить нормативный уровень напряжений в элементах покрытия и каркаса и повысить допустимый уровень снеговых нагрузок с I до III снегового района.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Айрумян Э.Д., Каменщиков Н.И., Липлен-ко М.А. Перспективы ЛСТК в России // Стройпро-фи. 2013. № 10 (19). С. 12-17.

2. Липленко М.А., Кунин Ю.С. Механические 04 су характеристики стали тонкостенных холодногну-о о тых профилей бескаркасных зданий // Заводская

лаборатория. Диагностика материалов. 2016. Т. 82. " " № 4. С. 47-52.

3. Зверев В.В., Жидков К.Е., Капырин Н.В., Ц — Карманов И.В. К вопросу обеспечения надежности ш £ бескаркасных арочных зданий // Строитель Донбас-

^ о са. 2019. № 2 (7). С. 45-48. г р

2 з 4. Липленко М.А., Айрумян Э.Д. Особенности

|2 работы бескаркасных арочных покрытий из сталь-

Д. . ных холодногнутых профилей // Промышленное

Л § и гражданское строительство. 2011. № 6. С. 42-44.

О ф 5. Липленко М.А. Несущая способность бес----

о каркасных арочных покрытий из стальных холодного < гнутых профилей с поперечно-гофрированными гра-■3; с нями : дис. ... канд. техн. наук. М., 2017. С. 193-206.

гп

сч £= 6. Олейник А.И. Усиление большепролетных

^ '-{3 бескаркасных ангаров // Известия высших учебных

У2 | заведений. Строительство. 2018. № 8 (716). С. 15-27. "с о 7. Олейник А.И. Об эффективности внешнего

^ усиления бескаркасных ангаров // Известия высших

й — учебных заведений. Строительство. 2019. № 8 (728).

оЕ С. 5-18. DOI: 10.32683/0536-1052-2019-728-8-5-18 сп ° 8. Кузнецов И.Л., Исаев А.В., Пальмов Д.А.

Усиление бескаркасного арочного сооружения сися "5= стемой хордовых затяжек // Известия Казанского ~ 2 государственного архитектурно-строительного уни-* э верситета. 2013. № 2 (24). С. 113-117.

ц 9. Липленко М.А. Метод нагружения арочной ^ Ш конструкции при испытаниях // Строительная меха-| ™ ника и расчет сооружений. 2014. № 3 (254). С. 571518 61.

щ ¡¡> 10. Липленко М.А., Кунин Ю.С., Воло-

дин М.В. Экспериментальные исследования профили-

рованного настила нового типа // Строительная механика и расчет сооружений. 2015. № 6 (263). С. 67-76.

11. Liplenko M.A., Ayrumyan E.L. Load-carrying capacity of frameless arched roofs structures with cold-formed profiles // Eurosteel 2014. 2015. Pp. 451-452.

12. Ayrumyan E.L., Kamenshchikov N.I., Liplenko M.A. Stability and load-bearing capacity of the light gauge cold-formed purlins at the slope roofs // Proceedings of the international colloquium on stability and ductility of steel structures, SDSS 2016. 2016. Pp. 283-288.

13. Korsun N., Prostakishina D. Bearing capacity of steel thin-walled profiles in reliability assessment // E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 97. P. 04049. DOI: 10.1051/e3sconf/20199704049

14. Енджиевский Л.В., Тарасов А.В. Численные и экспериментальные исследования рамы каркаса здания из тонколистовой оцинкованной стали // Промышленное и гражданское строительство. 2012. № 10. С. 52-54.

15. Сеитов Е.А., Макеев СА. Способ определения остаточных напряжений в арочных профилях // Динамика систем, механизмов и машин. 2019. Т. 7. № 1. С. 146-153. DOI: 10.25206/2310-9793-7-1-146-153

16. Piekarczuk A., Malowany K., Wifch P., Kujawinska M., Sulik P. Stability and bearing capacity of arch-shaped corrugated shell elements: Experimental and numerical study // Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2015. Vol. 63. Issue 1. Pp. 113-123. DOI: 10.1515/bpasts-2015-0013

17. MaslakM., PazdanowskiM., SuchodolaM. Influence of geometrical imperfection on critical temperature evaluation for steel corrugated arch sheets exposed to fire // MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 262. P. 09007. DOI: 10.1051/matecconf/201926209007

18. Piekarcuk A. Test-supported numerical analysis for evaluation of the load capacity of thin-walled corrugated profiles // Bulletin of the Polish Academy

of Sciences Technical Sciences. 2017. Vol. 65. Issue 6. proaches to the evaluation of double corrugated arch

Pp. 791-798. DOI: 10.1515/bpasts-2017-0087 structures. A review of the latest advancements // Ar-

19. Piekarczuk A., Wigch P., Kuczynski K., chives of Civil Engineering. 2021. Vol. 67. Issue 2.

Walentynski R. Experimental and computational ap- Pp. 7-35. DOI: 10.24425/ace.2021.137152

Поступила в редакцию 9 июня 2022 г. Принята в доработанном виде 10 июля 2022 г. Одобрена для публикации 10 июля 2022 г.

Об авторах: Андрей Валентинович Коргин — доктор технических наук, профессор, профессор кафедры испытаний сооружений; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, r. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 350779, Scopus: 6506837259, ResearcherID: В-4206-2016, ORCID: 0000-0002-5865-2891; Korguine@mgsu.ru;

Валентин Алексеевич Ермаков — кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры испытаний сооружений; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 671368, Scopus: 57202806137, ResearcherID: AFZ-4645-2022, ORCID: 0000-0002-8862-8139; Ermakov@mgsu.ru;

Лейс Зейдович Зейд Килани — старший преподаватель кафедры испытаний сооружений; Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ); 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д. 26; РИНЦ ID: 676773, Scopus: 57190731162, ORCID: 0000-0002-9533-8260; Zeydkilanilz@mgsu.ru.

Вклад авторов:

Коргин А.В. — научное руководство, концепция исследования, развитие методологии, редактирование исходного текста, анализ полученных результатов, составление итоговых выводов. Ермаков В.А. — проведение расчетов, анализ полученных результатов, составление исходного текста и итоговых выводов.

Зейд Килани Л.З. — проведение расчетов, анализ полученных результатов, составление исходного текста и итоговых выводов.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

< DO

i H

G Г

S 2

REFERENCES

1. Ayrumyan E.L., Kamenshchikov N.I., Li-plenko M.A. Prospects for LSTC in Russia. Stroyprofi. 2013; 10(19):12-17. (rus.).

2. Liplenko M.A., Kunin Yu.S. Experimental study of the mechanical properties of cold-formed steel profiles of frameless buildings. Industrial Laboratopy. Materials Diagnostics. 2016; 82(4):47-52. (rus.).

3. Zverev V.V., Zhidkov K.E., Kapyrin N.V., Karmanov I.V. Revisiting the ensuring of reliability of frameless arched buildings. The Donbas Constructor. 2009; 2(7):45-48. (rus.).

4. Liplenko M.A., Ayrumyan E.L. Peculiarities of behavior of frameless arch roofs from steel cold-formed sections. Industrial and Civil Engineering. 2011; 6:42-44. (rus.).

5. Liplenko M.A. Bearing capacity of framed arched coatings from steel cold-formed profiles with transverse-corrugated faces : PhD thesis. Moscow, 2017; 193-206. (rus.).

6. Oleinik A.I. Strengthening of large-span frameless hangars. News of Higher Educational Institutions. Construction. 2018; 8(716):15-27. (rus.).

7. Oleinik A.I. On the effectiveness of external reinforcement of frameless hangars. News of Higher

Educational Institutions. Construction. 2019; 8(728):5-18. DOI: 10.32683/0536-1052-2019-728-8-5-18 (rus.).

8. Kuznetsov I.L., Isaev A.V., Palmov D.A. Enhancement of frameless arch building by the system of chordates puffs. News of the Kazan State University of Architecture and Engineering. 2013; 2(24):113-117. (rus.).

9. Liplenko M.A. Loading method for arch structure during tests. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2014; 3(254):57-61. (rus.).

10. Liplenko M.A., Kunin Y.S., Volodin M.V. Experimental studies of a new type profile decking. Structural Mechanics and Analysis of Constructions. 2015; 6(263):67-76. (rus.).

11. Liplenko M.A., Ayrumyan E.L. Load-carrying capacity of frameless arched roofs structures with cold-formed profiles. Eurosteel 2014. 2015; 451-452.

12. Ayrumyan E.L., Kamenshchikov N.I., Liplenko M.A. Stability and load-bearing capacity of the light gauge cold-formed purlins at the slope roofs. Proceedings of the international colloquium on stability and ductility of steel structures, SDSS 2016. 2016; 283-288.

0 со

§ CO

1 S

y 1

J to

u-

^ I

n °

S 3 o

zs ( о §

§ 2 n g

S б

r 6 t ( an

S )

ii

® 7 л ' . DO

■ T

s □

s У с о <D * , СО

M 2 О О 10 10 10 10

ü W

I

iE 35

ü (0

13. Korsun N., Prostakishina D. Bearing capacity of steel thin-walled profiles in reliability assessment. E3S Web of Conferences. 2019; 97:04049. DOI: 10.1051/e3sconf/20199704049

14. Endzhievsky L.V., Tarasov A.V. Numerical and experimental studies of a galvanized sheet steel frame of a building framework. Industrial and Civil Engineering. 2012; 10:52-54. (rus.).

15. Seitov E.A., Makeev S.A. Method for defining residual stresses in arched profiles. Dynamics ofSystems, Mechanisms and Machines. 2019; 7(1):146-153. DOI: 10.25206/2310-9793-7-1-146-153 (rus.).

16. Piekarczuk A., Malowany K., Wi^ch P., Kujawinska M., Sulik P. Stability and bearing capacity of arch-shaped corrugated shell elements: Experimental and numerical study. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2015; 63(1): 113-123. DOI: 10.1515/bpasts-2015-0013

17. Maslak M., Pazdanowski M., Suchodola M. Influence of geometrical imperfection on critical temperature evaluation for steel corrugated arch sheets exposed to fire. MATEC Web of Conferences. 2019; 262:09007. DOI: 10.1051/matecconf/201926209007

18. Piekarcuk A. Test-supported numerical analysis for evaluation of the load capacity of thin-walled corrugated profiles. Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences. 2017; 65(6):791-798. DOI: 10.1515/bpasts-2017-0087

19. Piekarczuk A., Wi^ch P., Kuczynski K., Walentynski R. Experimental and computational approaches to the evaluation of double corrugated arch structures. A review of the latest advancements. Archives of Civil Engineering. 2021; 67(2):7-35. DOI: 10.24425/ace.2021.137152

Received June 9, 2022.

Adopted in revised form on July 10, 2022.

Approved for publication on July 10, 2022.

N N N N

o o

CH N CO 00 K (V U 3 > in E M

to N

i - $

CD CD

O ë

o

o o CO <

8 « Si §

CO [J

co E

Bio note s: Andrey V. Korgin — Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Department of Testing Structures; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 350779, Scopus: 6506837259, ResearcherlD: B-4206-2016, ORCID: 0000-0002-5865-2891; korguine@mgsu.ru;

Valentin A. Ermakov — Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Testing Structures; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 671368, Scopus: 57202806137, ResearcherID: AFZ-4645-2022, ORCID: 0000-0002-8862-8139; Ermakov@mgsu.ru;

Leys Z. Zeyd Kilani — senior lecturer of the Department of Testing Structures; Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU); 26 Yaroslavskoe shosse, Moscow, 129337, Russian Federation; ID RISC: 676773, Scopus: 57190731162, ORCID: 0000-0002-9533-8260; Zeydkilanilz@mgsu.ru.

Contribution of the authors:

Andrey V. Korgin — scientific guidance, research concept, development of methodology, editing of the source text, analysis of the results obtained, drawing up final conclusions.

Valentin A. Ermakov — calculations, analysis of the results obtained, compilation of the source text and final conclusions.

Leys Z. Zeyd Kilani — calculations, analysis of the results, compilation of the source text and final conclusions. The authors declare that there is no conflict of interests.

E o

CL ° c

LT> O

S «

o E

CD ^

T- ^

CO CO