Synthesis of rational constructive solution of steel roof trusses

Simple item page
dc.citation.epage16
dc.citation.issue1
dc.citation.journalTitleТеорія і практика будівництва
dc.citation.spage7
dc.citation.volume6
dc.contributor.affiliationНаціональний університет “Львівська політехніка”
dc.contributor.affiliationLviv Polytechnic National University
dc.contributor.authorГоголь, М. В.
dc.contributor.authorСидорак, Д. П.
dc.contributor.authorГоголь, М. М.
dc.contributor.authorHohol, Myron
dc.contributor.authorSydorak, Dmytro
dc.contributor.authorHohol, Marko
dc.coverage.placenameЛьвів
dc.coverage.placenameLviv
dc.date.accessioned2025-07-23T06:11:54Z
dc.date.created2024-02-24
dc.date.issued2024-02-24
dc.description.abstractРозглянуто питання виникнення та впливу згинальних моментів на несучу здатність комбінованої сталевої ферми з прямокутних гнуто-зварних профілів. Здійснено порівняльний аналіз техніко-економічних показників за матеріаломісткістю, трудомісткістю та вартістю традиційних – типових та полегшених комбінованих сталевих ферм. В роботі розглянуто сталеві ферми великопрогонових будівель із прольотом 30 м. Виконано порівняльну оцінку конструктивної ефективності різних способів приєднання решітки у раціональних комбінованих сталевих фермах і порівняння із типовими фермами за ДСТУ. Наведено переваги комбінованих конструкцій над типовими (традиційними) та переваги статично невизначених конструкцій над статично визначеними. Наведено алгоритм пошуку ефективного конструктивного рішення великопрогонових ферм. Проаналізовано ефективність використання різних типів поперечного перерізу для елементів ферм покриття. Виконано розрахунок комбінованих сталевих ферм покриття висотою 2 та 3 м. Наведено епюри зусиль (згинальні моменти та поздовжні зусилля) для різних розрахункових схем комбінованої сталевої ферми. Проаналізовано значення зусиль у комбінованій фермі для різних способів приєднання решітки до поясів. Подано епюру нормальних напружень по середній лінії балки жорсткості комбінованої ферми для різних розрахункових схем. Визначено, що за різних способів закріплення решітки зусилля у балці жорсткості практично не змінюються (до 1,0 %). Числовий експеримент показав, що за жорсткого способу закріплення у стійці виникає згинальний момент від 0,373 до 0,318 кН·м. Зокрема, за жорсткого способу закріплення решітки на першій проміжній опорі у нижньому поясі значення моменту зростає на 15 %. Виконано розрахунок несучої здатності стиснутих стержнів за різних способів з’єднання. За результатами досліджень запропоновано інженерний спосіб урахування впливу згинальних моментів. Наведено рекомендації щодо проєктування комбінованих сталевих ферм.
dc.description.abstractThe article examines the issue of the occurrence and influence of bending moments on the bearing capacity of a combined steel truss made of rectangular bent-welded profiles. A comparative analysis of technical and economic indicators in terms of material intensity, labor intensity, and cost of traditional-typical and lightweight combined steel trusses was carried out. The paper examines steel trusses of long-span buildings with a span of 30 m. The force graphs (bending moments and axial forces) for various calculation schemes of the combined steel truss are shown. An analysis of the forces in the combined truss for different ways of connecting the lattice to the chords was carried out. The plot of normal stresses along the middle line of the stiffening girder of the combined truss for various calculation schemes is presented. The load-bearing capacity of compressed rods with different connection methods was calculated. According to the research results, an engineering method of taking into account the influence of bending moments is proposed.
dc.format.extent7-16
dc.format.pages10
dc.identifier.citationHohol M. Synthesis of rational constructive solution of steel roof trusses / Myron Hohol, Dmytro Sydorak, Marko Hohol // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2024. — Vol 6. — No 1. — P. 7–16.
dc.identifier.citationenHohol M. Synthesis of rational constructive solution of steel roof trusses / Myron Hohol, Dmytro Sydorak, Marko Hohol // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2024. — Vol 6. — No 1. — P. 7–16.
dc.identifier.doidoi.org/10.23939/jtbp2024.01.007
dc.identifier.urihttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/111473
dc.language.isoen
dc.publisherВидавництво Львівської політехніки
dc.publisherLviv Politechnic Publishing House
dc.relation.ispartofТеорія і практика будівництва, 1 (6), 2024
dc.relation.ispartofTheory and Building Practice, 1 (6), 2024
dc.relation.referencesAchtziger W. (2007). On simultaneous optimization of truss geometry and topology. StructMultidiscipOptim, 4, 285–304. DOI: 10.1007/s00158-006-0092-0
dc.relation.referencesBrütting J., Desruelle J., Senatore G., Fivet C. (2019). Design of truss structures through reuse. In Structures. Journal of the international association for shell and spatial structures: j. IASS, Vol. 18, 128–137. Elsevier. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2018.11.006
dc.relation.referencesChilton J. (2000). Space grid structures. Architectural Press, 180 p. https://doi.org/10.4324/9780080498188
dc.relation.referencesEuropean Environment Agency (2010). Material resources and waste – the European environment – state and outlook. Publications Office of the European Union, Luxembourg. https://www.eea.europa.eu/soer/2010/europe/material-resources-and-waste/download
dc.relation.referencesFlager F., Adya A., Haymaker J. and Fischer M. (2014) A bi-level hierarchical method for shape and member sizing optimization of steel truss structures. Computers and Structures, 131, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2013.10.004
dc.relation.referencesGasii G. (2020) Testing of the combined structural elements of support of a mine opening. E3S Web of Conferences, 168, 1–28. DOI: 10.1051/e3sconf/202016800028.
dc.relation.referencesHe L. and Gilbert M. (2015). Rationalization of trusses generated via layout optimization. StructMultidiscipOptim, 52 (4), 677–694. https://doi.org/10.1007/s00158-015-1260-x
dc.relation.referencesHohol M. V. (2018). Tension regulation in steel combined structures: monograph. Kyiv: Steel. 222 p. https://bit.ly/3FBL97l
dc.relation.referencesHohol M., Gasii G., Pents V., Sydorak D. (2022). Structural-Parametric Synthesis of Steel Combined Trusses. Lecture Notes in Civil Engineering, 181, 163–171. https://www.springerprofessional.de/en/structural-parametric-synthesis-of-steel-combined-trusses/19687666
dc.relation.referencesHohol M., Kotiv M., Kotsiy Y., Peleshko I., Sydorak D., Hohol Marco (2020). Patent of Ukraine 144193. Kyiv: State Patent Office of Ukraine. base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=271161
dc.relation.referencesHohol M., Peleshko I., Petrenko O., Sydorak D. (2021). Analysis of calculation regulation methods in steel combined trusses. Theory and Building Practice. 3(1), 64–71. https://doi.org/10.23939/jtbp2021.01.064
dc.relation.referencesLi P., Zhao X., Din D., Li X., Zha, Y., Ke L., Zhang X., Jian B. (2023). Optimization Design for Steel Trusses Based on a Genetic Algorithm. Buildings, 13(6), 1–17. https://doi.org/10.3390/buildings13061496
dc.relation.referencesOehlers D. J., Bradford M. A. (2013). Composite Steel and Concrete Structures: Fundamental Behavior. Elsevier, 588 p. https://doi.org/10.1016/C2009-0-08012-X
dc.relation.referencesReksowardojo A. P., Senatore G., Smith, I. (2020). Design of Structures That Adapt to Loads through Large Shape Changes. Journal of Structural Engineering, 146, https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002604
dc.relation.referencesRomaswamy G. S., Eekhout M., Suresh G. R. (2002). Analysis, design and construction of steel frames. Thomas Telford Publishing, 242 p. https://www.scribd.com/document/439018298/G-S-Ramaswamy-Octatube-M-Eekhout-G-R-Suresh-Analysis-Design-and-Construction-of-Steel-Space-Frames-Thomas-Telford-Publishing-2002pdf
dc.relation.referencesRuiz-Teran A, Aparicio A. (2010). Developments in under-deck and combined cable-stayed bridges. Bridge Engineering, 163, 67–78. DOI: 10.1680/bren.2010.163.2.67
dc.relation.referencesSenatore G., Duffour P. & Winslow P. (2019) Synthesis of minimum energy adaptive structures. StructMultidiscOptim 60, 849–877. https://doi.org/10.1007/s00158-019-02224-8
dc.relation.referencesGogol M., Zygun A., Maksiuta N. (2018). New effective combined steel structures. International Journal of Engineering and Technology, 7(3.2), 343–348. https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/14432
dc.relation.referencesGogol M., Kropyvnytska T., Galinska T., Hajiyev M. (2020). Ways to Improve the Combined Steel Structures of Coatings. Lecture Notes in Civil Engineering, 73, 53–58. https://www.springerprofessional.de/en/ways-to-improve-the-combined-steel-structures-of-coatings/18080560
dc.relation.referencesHohol M., Marushchak U., Peleshko I., Sydorak D. (2022). Rationalization of the Topology of Steel Combined Truss. Safety in Aviation and Space Technologies. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 97–106. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85057-9_9
dc.relation.referencesHohol M., Marushchak U., Galinska T., Sydorak D. (2023). Synthesis of rational topology of combined steel trusses. In AIP Conference Proceedings, 2684 (1). https://doi.org/10.1063/5.0121427
dc.relation.referencesHultman, M. (2010). Weight optimization of steel trusses by a genetic algorithm. Size, shape and topology optimization according to Eurocode. Lund University. Retrieved from http://www.kstr.lth.se/fileadmin/kstr/pdf_files/Exjobb/TVBK-5000_pdf/TVBK-5176MH.pdf
dc.relation.referencesCavallaro R., Demasi L (2016). Challenges, Ideas, and Innovations of Joined-Wing Configurations: A Concept from the Past, an Opportunity for the Future. Progress in Aerospace Sciences. 87, 1–93. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2016.07.002
dc.relation.referencesWeldeyesus, A. G., Gondzio, J., He, L., Gilbert M., Shepherd P. & Tyas A. (2020) Truss geometry and topology optimization with global stability constraints. Structural and Multidisciplinary Optimization, 62, 1721-1737. DOI: https://doi.org/10.1007/s00158-020-02634-z
dc.relation.referencesCazacu R., Grama L. (2014). Steel truss optimization using genetic algorithms and FEA. Procedia Technology, 12, 339–346. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2013.12.496.
dc.relation.referencesenAchtziger W. (2007). On simultaneous optimization of truss geometry and topology. StructMultidiscipOptim, 4, 285–304. DOI: 10.1007/s00158-006-0092-0
dc.relation.referencesenBrütting J., Desruelle J., Senatore G., Fivet C. (2019). Design of truss structures through reuse. In Structures. Journal of the international association for shell and spatial structures: j. IASS, Vol. 18, 128–137. Elsevier. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2018.11.006
dc.relation.referencesenChilton J. (2000). Space grid structures. Architectural Press, 180 p. https://doi.org/10.4324/9780080498188
dc.relation.referencesenEuropean Environment Agency (2010). Material resources and waste – the European environment – state and outlook. Publications Office of the European Union, Luxembourg. https://www.eea.europa.eu/soer/2010/europe/material-resources-and-waste/download
dc.relation.referencesenFlager F., Adya A., Haymaker J. and Fischer M. (2014) A bi-level hierarchical method for shape and member sizing optimization of steel truss structures. Computers and Structures, 131, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.compstruc.2013.10.004
dc.relation.referencesenGasii G. (2020) Testing of the combined structural elements of support of a mine opening. E3S Web of Conferences, 168, 1–28. DOI: 10.1051/e3sconf/202016800028.
dc.relation.referencesenHe L. and Gilbert M. (2015). Rationalization of trusses generated via layout optimization. StructMultidiscipOptim, 52 (4), 677–694. https://doi.org/10.1007/s00158-015-1260-x
dc.relation.referencesenHohol M. V. (2018). Tension regulation in steel combined structures: monograph. Kyiv: Steel. 222 p. https://bit.ly/3FBL97l
dc.relation.referencesenHohol M., Gasii G., Pents V., Sydorak D. (2022). Structural-Parametric Synthesis of Steel Combined Trusses. Lecture Notes in Civil Engineering, 181, 163–171. https://www.springerprofessional.de/en/structural-parametric-synthesis-of-steel-combined-trusses/19687666
dc.relation.referencesenHohol M., Kotiv M., Kotsiy Y., Peleshko I., Sydorak D., Hohol Marco (2020). Patent of Ukraine 144193. Kyiv: State Patent Office of Ukraine. base.uipv.org/searchINV/search.php?action=viewdetails&IdClaim=271161
dc.relation.referencesenHohol M., Peleshko I., Petrenko O., Sydorak D. (2021). Analysis of calculation regulation methods in steel combined trusses. Theory and Building Practice. 3(1), 64–71. https://doi.org/10.23939/jtbp2021.01.064
dc.relation.referencesenLi P., Zhao X., Din D., Li X., Zha, Y., Ke L., Zhang X., Jian B. (2023). Optimization Design for Steel Trusses Based on a Genetic Algorithm. Buildings, 13(6), 1–17. https://doi.org/10.3390/buildings13061496
dc.relation.referencesenOehlers D. J., Bradford M. A. (2013). Composite Steel and Concrete Structures: Fundamental Behavior. Elsevier, 588 p. https://doi.org/10.1016/P.2009-0-08012-X
dc.relation.referencesenReksowardojo A. P., Senatore G., Smith, I. (2020). Design of Structures That Adapt to Loads through Large Shape Changes. Journal of Structural Engineering, 146, https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002604
dc.relation.referencesenRomaswamy G. S., Eekhout M., Suresh G. R. (2002). Analysis, design and construction of steel frames. Thomas Telford Publishing, 242 p. https://www.scribd.com/document/439018298/G-S-Ramaswamy-Octatube-M-Eekhout-G-R-Suresh-Analysis-Design-and-Construction-of-Steel-Space-Frames-Thomas-Telford-Publishing-2002pdf
dc.relation.referencesenRuiz-Teran A, Aparicio A. (2010). Developments in under-deck and combined cable-stayed bridges. Bridge Engineering, 163, 67–78. DOI: 10.1680/bren.2010.163.2.67
dc.relation.referencesenSenatore G., Duffour P. & Winslow P. (2019) Synthesis of minimum energy adaptive structures. StructMultidiscOptim 60, 849–877. https://doi.org/10.1007/s00158-019-02224-8
dc.relation.referencesenGogol M., Zygun A., Maksiuta N. (2018). New effective combined steel structures. International Journal of Engineering and Technology, 7(3.2), 343–348. https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/14432
dc.relation.referencesenGogol M., Kropyvnytska T., Galinska T., Hajiyev M. (2020). Ways to Improve the Combined Steel Structures of Coatings. Lecture Notes in Civil Engineering, 73, 53–58. https://www.springerprofessional.de/en/ways-to-improve-the-combined-steel-structures-of-coatings/18080560
dc.relation.referencesenHohol M., Marushchak U., Peleshko I., Sydorak D. (2022). Rationalization of the Topology of Steel Combined Truss. Safety in Aviation and Space Technologies. Lecture Notes in Mechanical Engineering, 97–106. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85057-9_9
dc.relation.referencesenHohol M., Marushchak U., Galinska T., Sydorak D. (2023). Synthesis of rational topology of combined steel trusses. In AIP Conference Proceedings, 2684 (1). https://doi.org/10.1063/5.0121427
dc.relation.referencesenHultman, M. (2010). Weight optimization of steel trusses by a genetic algorithm. Size, shape and topology optimization according to Eurocode. Lund University. Retrieved from http://www.kstr.lth.se/fileadmin/kstr/pdf_files/Exjobb/TVBK-5000_pdf/TVBK-5176MH.pdf
dc.relation.referencesenCavallaro R., Demasi L (2016). Challenges, Ideas, and Innovations of Joined-Wing Configurations: A Concept from the Past, an Opportunity for the Future. Progress in Aerospace Sciences. 87, 1–93. https://doi.org/10.1016/j.paerosci.2016.07.002
dc.relation.referencesenWeldeyesus, A. G., Gondzio, J., He, L., Gilbert M., Shepherd P. & Tyas A. (2020) Truss geometry and topology optimization with global stability constraints. Structural and Multidisciplinary Optimization, 62, 1721-1737. DOI: https://doi.org/10.1007/s00158-020-02634-z
dc.relation.referencesenCazacu R., Grama L. (2014). Steel truss optimization using genetic algorithms and FEA. Procedia Technology, 12, 339–346. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2013.12.496.
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.istruc.2018.11.006
dc.relation.urihttps://doi.org/10.4324/9780080498188
dc.relation.urihttps://www.eea.europa.eu/soer/2010/europe/material-resources-and-waste/download
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.compstruc.2013.10.004
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/s00158-015-1260-x
dc.relation.urihttps://bit.ly/3FBL97l
dc.relation.urihttps://www.springerprofessional.de/en/structural-parametric-synthesis-of-steel-combined-trusses/19687666
dc.relation.urihttps://doi.org/10.23939/jtbp2021.01.064
dc.relation.urihttps://doi.org/10.3390/buildings13061496
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/C2009-0-08012-X
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002604
dc.relation.urihttps://www.scribd.com/document/439018298/G-S-Ramaswamy-Octatube-M-Eekhout-G-R-Suresh-Analysis-Design-and-Construction-of-Steel-Space-Frames-Thomas-Telford-Publishing-2002pdf
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/s00158-019-02224-8
dc.relation.urihttps://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/14432
dc.relation.urihttps://www.springerprofessional.de/en/ways-to-improve-the-combined-steel-structures-of-coatings/18080560
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/978-3-030-85057-9_9
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1063/5.0121427
dc.relation.urihttp://www.kstr.lth.se/fileadmin/kstr/pdf_files/Exjobb/TVBK-5000_pdf/TVBK-5176MH.pdf
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.paerosci.2016.07.002
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1007/s00158-020-02634-z
dc.relation.urihttps://doi.org/10.1016/j.protcy.2013.12.496
dc.rights.holder© Національний університет “Львівська політехніка”, 2024
dc.rights.holder© Hohol M., Sydorak D., Hohol M., 2024
dc.subjectкомбінована сталева ферма
dc.subjectраціональне проєктування
dc.subjectраціональна конструкція
dc.subjectметаломісткість та трудомісткість виготовлення
dc.subjectчислові дослідження
dc.subjectпорівняльний аналіз
dc.subjectsteel combined trusses
dc.subjectrational design
dc.subjectrational structure
dc.subjectmetal consumption and labor intensity of production
dc.subjectnumerical studies
dc.subjectcomparative analysis
dc.titleSynthesis of rational constructive solution of steel roof trusses
dc.title.alternativeСинтез раціонального конструктивного рішення сталевих ферм покриття
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 2 of 2
Thumbnail Image
Name:
2024v6n1_Hohol_M-Synthesis_of_rational_constructive_7-16.pdf
Size:
580.43 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download
Thumbnail Image
Name:
2024v6n1_Hohol_M-Synthesis_of_rational_constructive_7-16__COVER.png
Size:
440.45 KB
Format:
Portable Network Graphics
Download

License bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
license.txt
Size:
1.83 KB
Format:
Plain Text
Description:
Download

Collections

Theory and Building Practice. – 2024. – Vol. 6, No. 1