Comparison of structure variants covering of storage building
Keywords:
storage building, steel truss, steel beam, finite element method, SCAD design and calculation complexAbstract
In connection with the constant increase in the volume and pace of freight transportation throughout the world, the creation of high-quality storage buildings is of particular importance. Unfortunately, in domestic practice, this aspect is given relatively little attention, and even specialized standards for the classification of building structures practically bypass this issue. However, in international practice, storage buildings are a more important construction object, which has a specialized classification based on a set of basic indicators. Moreover, the higher the class of the building, the higher its status and importance and, accordingly, the higher income it can bring to its owner. Therefore, the issue of upgrading the class of a storage building is quite relevant and significant.
One of the parameters that directly affects the classiness of the storage building is the distance between the columns. In the course of the research, three structural variants of the roof of a storage building with a steel frame, located in the city of Dnipro, were considered. The variants differed in the construction of the supporting beam and provided the possibility of overlapping spans of 36 m, 24 m and 12 m with a total span of the storage area of 72 m. During the numerical analysis, the finite element method was used using the domestic design and calculation complex SCAD.
As a result, it was established that the design variant using rafter trusses with a span of 24 m is more effective in terms of mass indicators than the variants for using rafter trusses with a span of 36 m (by 60 %) or beams with a span of 12 m (by 130 %). This made it possible to raise the class of the storage building according to the international classification from class B+ to class A. Detailed drawings were developed for the selected design option, which are planned for implementation in project practice.
References
Новак В., Кириленко О., Розумова К., Игнатюк В. Організація міжнародних перевезень вантажів основними видами транспорту (огляд). Наукоємні технології. 2022. Вип. 1 (53). С. 70-76. DOI: https://doi.org/10.18372/2310-5461.53.16510
Актуальні напрями розвитку технічного та виробничого потенціалу національної економіки: монографія / за ред. В.О. Пінчук, Г.С. Прокудіна. Дніпро: Пороги, 2021. 536 с.
Проблеми організації, управління та підвищення ефективності транспортних перевезень: монографія / за ред. Л.М. Савчук, Г.С. Прокудіна. Дніпро: Пороги, 2021. 300 с.
Залізничні вантажні перевезення: монографія / З. Мельник та ін. BRDO, 2020. 134 с.
Ciziuniene K., Matijosius J., Liebuviene J., Sokolovskij E. Comparison of the relative importance of factors affecting the conveyance of bulk and liquid cargo. Applied Sciences. 2024. Vol. 14, No. 3, Article 1151. DOI: https://doi.org/10.3390/app14031151
Мельник З. Відновлення транспортного сектору України – як зробити його «зеленим»? URL: https://brdo.com.ua/analytics/vidnovlennya-transportnogo-sektoru-ukrayiny-yak-zrobyty-jogo-zelenym/ (дата звернення: 12.06.2024).
Момоток М. М. Організація складського господарства на сучасному етапі. Управління розвитком. 2014. № 8. С. 117-119.
Вавулін О.І. Управління складським господарством будівельного підприємства на засадах логістики. Економіка і суспільство. 2017. Вип. 10. С. 194-200.
ДК 018-2000. Державний класифікатор будівель та споруд. Київ: Держстандарт України, 2000. 83 с.
Банніков Д.О., Нікіфорова Н.А., Косячевська С.М. Сучасний стан класифікації транспортних будівельних конструкцій в Україні. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2022. № 21. C. 35–43. DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2022/258221
НК 018:2023. Національний класифікатор України. Класифікатр будівель і споруд. Чинний від 2024-01-01. Київ: Мінрегіон України, 2023. 17 с.
Kruhlikova N.G., Bannikov D.O. Rational design of shot-span industrial building roof for reconstruction conditions. Наука та прогрес транспорту. 2019. Вип. 2 (80). C. 144-152. DOI: https://doi.org/10.15802/stp2019/165853
Безсалий В.М., Банніков Д.О. Ефективність сталевих тонкостінних оцинкованих профілів для аркових елементів. Мости та тунелі: теорія, дослідження, практика. 2019. Вип. 16. С. 20-29. DOI: https://doi.org/10.15802/bttrp2019/189428
Bannikov D., Radkevich А., Nikiforova N. Features of the Design of Steel Frame Structures in India for Seismic Areas. Materials Science Forum. 2019. Vol. 968. P. 348-354. DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.968.348
ДБН В.1.2-14:2018. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об’єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель і споруд. Зі зміною № 1. Чинний від 2022-09-01. Київ: Мінрегіонбуд, 2018. 36 с.
ДБН В.2.6-198:2014. Сталеві конструкції. Норми проектування. Зі зміною № 1. Чинний від 2015-01-01. Київ: Мінрегіонбуд України, 2014. 220 с.
ДБН В.1.2-7:2021. Основні вимоги до будівель і споруд. Пожежна безпека. Чинний від 2022-09-01. Київ: Мінрегіон України, 2022. 13 с.
Радкевич А.В., Давидов І.І., Чабан В.П., Ковтун К.А. Аналіз методів розрахунку на прогресуюче обвалення одноповерхових каркасних виробничих будівель та пошук можливостей підвищення точності розрахунків. Український журнал будівництва та архітектури. 2024. № 1 (19). С. 122-129. DOI: https://doi.org/10.30838/J.BPSACEA.2312.270224.122.1032
Ahmed S., Abdelhamid H., Ismail B., Ahmed F. Differential Quadrature Finite Element and the Differential Quadrature Hierarchical Finite Element Methods for the Dynamics Analysis of on Board Shaft. European Journal of Computational Mechanics. 2021. Vol. 4-6. No. 29. P. 303-344. DOI: https://doi.org/10.13052/ejcm1779-7179.29461
Bofang Z. The finite element method: fundamentals and applications in civil, hydraulic, mechanical and aeronautical engineering. 2018. Singapore: John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119107323
Chen L.P., Yang Y.A. New Mixed Finite Element Method for Biot Consolidation Equations. Advances in Applied Mathematics and Mechanics. 2020. Vol. 6. No. 12. P. 1520-1541. DOI: https://doi.org/10.4208/aamm.OA-2019-0174
Zienkiewicz, O.C., Taylor, R.L., & Fox D.D. The finite element method for solid and structural mechanic. 2014. 7-th edition. Elseveir LTD.
Fialko S., Karpilovskyi V. Time history analysis formulation in SCAD FEA software. Journal of Measurements in Engineering. 2018. Vol. 6. No. 4. P. 173-180. DOI: https://doi.org/10.21595/jme.2018.20408
Hezentsvei Yu., Bannikov D. Effectiveness evaluation of steel strength improvement for pyramidal-prismatic bunkers. Eureka: Physics and Engineering. 2020. No. 2 (27). Р. 30-38. DOI: https://doi.org/10.21303/2461-4262.2020.001146
ДБН В.1.2-2:2006. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об`єктів. Навантаження і впливи. Норми проектування. Зі змінами № 1 та № 2. Чинний від 2007-01-01. Київ: Мінрегіонбуд України, 2006. 70 с.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).