Анкета автора(ов)
| Фамилия, имя, отчество, учёная степень, звание, должность. Полное и сокращённое наименование организации, адрес организации. | Гайнетдинов Ришат Габдулхаевич, кандидат технических наук, старший преподаватель, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-3068-3482 Гимранов Линур Рафаилевич, кандидат технических наук, доцент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-1728-1825 Сибгатуллин Марат Тафкилович, кандидат технических наук, доцент, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0002-5254-9826 Вельмискин Аскар Тимурович, главный инженер, ООО «Строй Групп Сервис», г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0009-0005-2901-6596 Зиярова Карина Ильясовна, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань, Российская Федерация Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0009-0005-9308-4200 |
| Название статьи. | Результаты исследования несущей способности бесфланцевого узла стальной полигональной арки |
| Аннотация. | В известных решениях конструкций полигональных арок существуют недостатки, которые выражаются в значительном расходе материала за счет применения фланцевых элементов в узлах, при этом данные соединения обладают повышенной трудоемкостью при сборке унифицированных элементов. Следовательно, актуальным является разработка нового узла полигональной арки и исследование ее несущей способности. Цель работы: определение фактической несущей способности нового болтового соединения унифицированных элементов полигональной арки. В соответствии с данной целью решены следующие задачи: разработан опытный образец нового узла стальной полигональной арки и методика его испытания; проведено натурное испытание опытного образца с определением уровня фактических напряжений с помощью тензометрии; проведено численное моделирование узлаи аналитически определены усилия в отверстиях болтового соединения; сделаны выводы о применении узла в арочных конструкциях и дальнейшем совершенствовании конструктивного решения. Результаты. Для полигональной арки, определенной конфигурации и размеров, авторами определены сечения унифицированных элементов, выполнено конструирование узла, где подобраны болты, их количество. Эти полученные данные стали базой для создания опытного образца узла. Проведено натурное испытание опытного образца с фиксацией напряжений в элементах. Получены значения распределений напряжений в численной модели, а также по данным тензометрических датчиков в ходе испытания. Предельное значение нагрузки по результатам испытаний составило 60.14 кН в момент потери устойчивости элемента. Выводы. Применение предлагаемого конструктивного решения в объектах строительства позволит снизить материалоемкость зданий по сравнению с классическими решениями на 10-20 % за счет использования бесфланцевого узла в арках. |
| Ключевые слова. | новый узел стальной полигональной арки, болтовое соединение, методика испытания, несущая способность, унифицированный элемент, двутавр, парный швеллер |
| First name, Middle name, Last name, Scientific degree, Scientific rank, Current position. Full and brief name of the organization, The organization address. | Rishat G. Gainetdinov, candidate of technical sciences, senior lecturer, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-3068-3482 Linur R. Gimranov, candidate of technical sciences, associate professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0003-1728-1825 Marat T. Sibgatullin, candidate of technical sciences, associate professor, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0000-0002-5254-9826 Askar T. Velmiskin, main engineer, LLC “Stroy Group Service”, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript . ORCID: 0009-0005-2901-6596 Karina I. Ziyarova, Kazan State University of Architecture and Engineering, Kazan, Russian Federation Email: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript , ORCID: 0009-0005-9308-4200 |
| Title of the article | Results of the study of the bearing capacity of a non-flange assembly of a steel polygonal arch |
| Abstract. | The known solutions of polygonal arch designs have some disadvantages, which are expressed in significant material consumption due to the use of flange elements in the nodes, also these connections are more labor-intensive when assembling unified elements. Therefore, it is relevant to develop a new polygonal arch assembly and study its load-bearing capacity. The purpose of the work is to determine the actual load-bearing capacity of a new bolted connection of unified elements of a polygonal arch. In accordance with this goal, the following tasks were solved: a prototype of a new steel polygonal arch assembly and its testing methodology were developed; a full-scale test of the prototype was carried out with the determination of the actual stress level using strain gauges; a numerical modeling of the unit was conducted and the forces in the holes of the bolted connection were analytically determined; conclusions were made about the use of the unit in arched structures and further improvement of the design solution. Results. For the polygonal arch of a certain configuration and size, the authors determined the sections of the unified elements, designed the unit where bolts and their number were selected. These obtained data became the basis for creating a prototype unit. A full-scale test of a prototype was conducted with recording of the stresses in the elements. The values of stress distributions were obtained in the numerical model, as well as from strain gauge data during tests. The maximum load value according to the test results was 60.14 kN at the moment of stability loss of the element. Conclusions. The use of the proposed design solution in construction projects will reduce the material consumption of buildings by 10-20% compared to classical solutions due to the use of a non-flange assembly in arches. |
| Keywords. | new steel polygonal arch assembly, bolted connection, test method, bearing capacity, unified element, I-beam, paired channel |
| Для цитирования: | Гайнетдинов Р.Г., Гимранов Л.Р., Сибгатуллин М.Т., Вельмискин А.Т., Зиярова К.И. Результаты исследования несущей способности бесфланцевого узла стальной полигональной арки // Известия КГАСУ, 2025, № 2(72), с. 77-86, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/72.7, EDN: ECSTEE |
| For citations: | Gainetdinov R.G., Gimranov L.R., Sibgatullin M.T., Velmiskin A.T., Ziyarova K.I. Results of the study of the bearing capacity of a non-flange assembly of a steel polygonal arch // News of KSUAE, 2025, № 2(72), p. 77-86, DOI: 10.48612/NewsKSUAE/72.7, EDN: ECSTEE |
