Руднєва Ірина Миколаївна. Особливості просторової роботи висячого покриття, що утворюється системою жорстких ниток

brief description

Руднєва Ірина Миколаївна. Особливості просторової роботи висячого покриття, що утворюється системою жорстких ниток : дис... канд. техн. наук: 05.23.01 / Донбаська національна академія будівництва і архітектури. - Макіївка, 2006

Руднєва І.М. Особливості просторової роботи висячого покриття, що утворюється системою жорстких ниток. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.01 Будівельні конструкції, будівлі та споруди. Донбаська національна академія будівництва і архітектури, Макіївка, 2006.
У дисертації розглядаються питання розрахунку і проектування конструкцій покриттів у вигляді великопролітних положистих висячих оболонок з вирізом на еліптичному плані, утворених системою жорстких ниток наскрізного перерізу та огороджуючою конструкцією, виконаної з полікарбонатних вуглепластиків.
Отримана система просторово - жорсткісних параметрів для висячої оболонки, на основі якої був проведений чисельний експеримент та отримані залежності між безрозмірними просторово - жорсткісними параметрами конструкції та безрозмірними параметрами напружено - деформованого стану її елементів.
Проведено експериментальні дослідження міцності і деформативних властивостей вуглепластику «Danpalon» у вихідному стані й у результаті старіння.
Проведено натурні дослідження снігових навантажень на покриття з огороджуючими конструкціями, виконаними з полікарбонатних вуглепластиків.
Зроблено великомасштабну модель блоку висячих ферм, яка є фрагментом оболонки покриття, та за допомогою проведення експериментальних та теоретичних досліджень розроблено методику розрахунку і проектування конструкції покриття, яка дозволяє визначати і оцінювати геометричні параметри, жорсткісні характеристики основних несучих елементів, а також забезпечує експлуатаційну надійность огороджуючих конструкцій, виконаних з вуглепластиків.

На підставі результатів виконаних теоретичних і експериментальних досліджень розроблена експериментально обґрунтована методика розрахунку і проектування конструкції покриття у вигляді великопрольотної висячої оболонки з вирізом на еліптичному плані, що дозволяє забезпечити експлуатаційну надійність огороджуючих конструкцій, виконаних з полікарбонатних пластиків.
Запропоновано раціональну геометрію покриття у вигляді великопрольотної висячої оболонки з вирізом на еліптичному плані, утвореної системою згинально-жорстких ниток наскрізного перерізу і огороджуючої конструкції, виконаної з вуглепластику, при якій забезпечуються мінімальні переміщення від заданих навантажень і раціональний розподіл зусиль в елементах конструкції. При цьому:

- стріла прогину внутрішнього опорного контуру уздовж довгої півосі(де а- довга піввісь);
- стріла підйому внутрішнього опорного контуру уздовж короткої півосі(де b- коротка піввісь);
Рис. 22. Блок-схема методики розрахунку висячого покриття з великим вирізом

Зусилля в елементах ферм, отримані в ході експериментального дослідження

фрагмента оболонки, підтверджують якісну картину розподілу зусиль в елементах
ферм, що виникають внаслідок чисельного моделювання для постійного і тимчасо-
вого (снігового) навантаження. Аналогічний якісний збіг результатів розрахунку з результатами екпериментальних досліджень спостерігається при аналізі величин вертикальних переміщень. При цьому, відмінності в порівнюваних величинах максимальних переміщень складають до 10-19%.

За результатами випробувань фізико-механічних властивостей вуглепластику встановлено, що внаслідок старіння головні характеристики () змінюються несуттєво в межах 1.3%...4.4%. Найбільшого впливу зазнає зона пружної роботи матеріалу, яка внаслідок старіння скорочується на 25% (з 0.4Rрозрдо 0.3Rрозр) і сприяє ранішому переходу матеріалу в пружньо-пластичну стадію роботи.
Розроблені рекомендації з використанням понижуючих коефіцієнтів з визначення розрахункових значень снігових навантаженьідозволяють знизити у ряді випадків матеріалоємкість несучої конструкції до 20%, а огороджуючої до 50%.
Результати проведених досліджень при розробці проектів покриття над трибунами стадіону „Олімпійський” (м.Донецьк) забезпечують витрати сталі до 35-40 кг/м2, а для ЦС „Шахтар” у м.Донецьк до 70 кг/м2, що знаходиться на рівні кращих світових конструктивних рішень для даного класу конструкцій