Работы автора

Шпренгельные конструкции, состоящие из жесткого на изгиб верхнего и предварительно напряженного гибкого нижнего пояса, являются эффективным решением для покрытия зданий и сооружений. Они обладают меньшей деформативностью, в сравнении с другими видами комбинированных систем, а для выполнения их расчета применимы линейные методы статического анализа. Вместе с тем, проблема выявления влияния основных параметров на работу шпренгельных конструкций является актуальной, так как её решение будет способствовать реализации оптимального проектирования и расширению области применения комбинированных конструкций покрытия зданий. Предметом исследования в настоящей работе являются геометрические параметры комбинированной конструкции шпренгельного типа, состоящей из радиально ориентированных балок верхнего пояса и поддерживающих элементов, включающих высокопрочные гибкие ванты, тросы и распорки. Целью работы является разработка методики формообразования комбинированной конструкции, а также, выявление влияния основных геометрических параметров на ее работу под действием внешних нагрузок и предварительного напряжения. Разработан алгоритм определения линейных и угловых размеров исследуемой конструкции. Выполнено численное исследование работы конструкции в условиях вариации основных геометрических параметров. Статический анализ конструкции при заданной комбинации параметров выполнен при помощи метода сил. Получены графические зависимости индикаторов несущей способности и деформативности комбинированной конструкции. По результатам исследования предложены рекомендации для назначения основных геометрических параметров. Результаты работы вносят вклад в развитие комбинированных строительных конструкций, имеющих потенциал практического применения в промышленном и гражданском строительстве.

Постановка цели. Мягкие оболочки тентовых конструкций обладают повышенной деформативностью, приводящей к образованию «карманов» на поверхности, благоприятствующих скоплению атмосферных осадков. Таким образом, исследование формы оболочки, находящейся под действием внешних нагрузок,
является важной и актуальной задачей. Целью настоящей работы является оценка равновесной формы мягкой оболочки тентовой конструкции арочного типа исходя из критерия обеспечения ее нормальной эксплуатации.
Результаты. Выделены геометрические параметры тентовой конструкции арочного типа. Предложена аппроксимация поверхности оболочки полиномиальной функцией. Получено, что аппроксимация на локальных участках имеет существенные преимущества, по сравнению с аппроксимацией поверхности в целом при помощи единой функции. Предложена методика расчета среднего провисания оболочки под действием внешней нагрузки. Применение данной методики позволило определить допустимые области параметров тентовой конструкции арочного типа.
Выводы. Аппроксимация поверхности оболочки по координатам, полученным при выполнении статического анализа на действие внешней нагрузки, позволяет получить высотные отметки в узлах регулярной сети, наложенной на оболочку и имеющей постоянный шаг вдоль координатных осей X и Y. Это способствует
упрощению расчета объемов, ограниченных оболочкой и горизонтальной плоскостью, а также позволит применить метод конечных разностей в задачах анализа оболочки и расчета кривизн ее поверхности. Методика расчета среднего провисания под нагрузкой позволяет формализовать процесс оценки соответствия оболочки режиму нормальной эксплуатации. Результаты работы вносят вклад в развитие конструкций строительных тентовых в части упрощения процесса их проектирования и оценки проектных решений.

Постановка цели. Вантовые фермы обладают преимуществами перед конструкциями из бетона и прокатной стали, а их применение способствует развитию отдаленных и труднодоступных территорий за счет возведения облегченных зданий и сооружений. Они перспективны для промышленного строительства, включая реконструкцию эксплуатируемых зданий. Вместе с тем избыточная деформативность является сдерживающим фактором на пути широкого применения вантовых ферм, а разработка оптимальных проектных решений требует совершенствования расчетных методик. Цель работы заключается в разработке методики анализаьдвухпоясной вантовой фермы с балкой жесткости и конструктивными зазорами.
Результаты. Предложены выражения для назначения размера конструктивных зазоров из условия, что равномерные нагрузки полностью воспринимаются вантовой фермой. Предложена методика разделения неравномерной части внешней нагрузки между фермой и балкой из условия совместности деформаций. Выполнены численные исследования влияния балки на работу конструкции.
Выводы. Передача равномерной части внешних нагрузок на вантовую ферму способствует эффективному использованию высокопрочных вант и предотвращает перенапряжение балки жесткости. Балка, в свою очередь, препятствует развитию избыточных кинематических перемещений от неравномерных воздействий и воспринимает горизонтальные реакции от вантовых поясов, способствуя уменьшению материалоемкости опорных конструкций. Результаты работы вносят вклад в развитие комбинированных строительных конструкций шпренгельного типа, способствуя разработке эффективных проектных решений.