Конструкции легких арочных зданий, реализуемых по принципу "открытой" типизации

• Автор: Фахрутдинов, Адель Эдуардович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Состояние вопроса исследования

1.1 Обзор существующих конструктивных решений легких арочных зданий

1.2 Анализ существующих подходов к назначению оптимальных параметров легких металлических арок.

1.3 Выводы по главе

2 Разработка и исследование нового конструктивного решения легкого арочного здания, реализуемого по принципу открытой типизации
2.1 Разработка нового конструктивного решения легкого арочного здания, реализуемого по принципу открытой типизации

2.2 Исследование работы узлового соединения однотипных

элементов арки облегченного здания.

2.3 Выбор рациональной схемы расстановки метизов в узле соединения однотипных элементов арки.
2.4 Определение требуемого количества метизов в узле соединения тонкостенных однотипных элементов с расстановкой по горизонтали.
2.5 Разработка конструктивных мер по усилению соединений тонкостенных холодногнутых элементов.
2.6 Выводы по главе
3 Разработка методики нахождения оптимального очертания оси металлических арок, реализуемых по принципу открытой типизации, под действием реальных многовариантных
загружений по критерию минимума массы
3.1 Постановка задачи поиска оптимального очертания оси
трехшарнирной арки, реализуемой по принципу открытой
типизации.
3.2 Особенности задачи поиска оптимального очертания оси двухшарнирной арки
3.3 Разработка программы для ЭВМ, реализующей поиск оптимального очертания оси арок, составленных из набора однотипных элементов
3.4 Аппроксимация оптимальной оси арки криволинейного очертания набором отрезков равной длины в программе для ЭВМ АЯКАМАБ.
3.5 Применение метода численного интегрирования в программе для ЭВМ АЮСАМАБ.
3.6 Пример оптимизации очертания оси арки, реализуемой по принципу открытой типизации.
3.7 Некоторые особенности итогов решения задач на программе для ЭВМ АЯКАМАБ.
3.8 Проверка корректности расчетов, производимых программой для ЭВМ АЯКАМАБ.
3.9 Выводы по главе.
4 Повышение эффективности конструкций легкого арочного
здания, реализуемого по принципу открытой типизации, путем включения ограждения в совместную работу
4.1 Типы ограждающих конструкций, применяемых при реализации легких арочных зданий.
4.2 Варианты реализации ограждения легкого арочного здания из профилированных стальных листов.
4.3 Способы повышения эффективности легких арочных зданий с несущими арками из однотипных элементов и ограждением из профилированных стальных листов
4.4 Выводы по главе
5 Общие выводы
Список литературы


Начало применения металлических арочных конструкций в строительной практике относится к концу XVIII века и связано с возведением ряда чугунных мостов в Англии . Свое дальнейшее применение металлические арки нашли при строительстве покрытий многочисленных общественных зданий, выставочных залов, вокзалов, рынков, дебаркадеров, промышленных предприятий Х1Хго века , , , ангаров, складов, эллингов, крупнейших спортивных сооружений и большепролетных мостов ХХго столетия , , , , 2, 2, 8. Отмеченные выше достижения в строительстве металлических арок создали устойчивое мнение, что их применение целесообразно лишь в покрытиях большепролетных зданий , , 2. С . Н Т . Перспективность данного направления была отмечена еще чл. АН СССР Н. С. Стрелецким . Помимо низкой металлоемкости арочные конструкции обеспечивают однотипность ограждающих конструкций и имеют лучшую аэродинамическую форму по сравнению с другими конструктивными формами, что заметно снижает стоимость сооружения. Показатели расхода стали на несущие конструкции некоторых серийных арочных зданий приведены в табл. Таблица 1. АО Финмекано Финляндия. Бесшарнирные решетчатые арки кругового очертания из холодногнутых профилей. Псковский спецкомбинат по торговой технике. Двухшарнирные решетчатые арки с поясами из труб и треугольной решеткой из уголков. КАМАЗ Мотеко г. Паб. Челны. Двухшарнирные решетчатые арки с поясами из замкнутых профилей и прутковой треугольной решеткой. Агропроектспецмонтаж г. Казань. Двухшарнирные решетчатые арки кругового очертания с поясами из холодногнугых уголков с треугольной решеткой. ПО Агрокон г. Казань. Двухшарнирные арки сплошного сечения полигонального очертания из гнутых уголков, составленных в образный профиль. Из практики строительства арочных конструкций в системе ЛМК стоит отметить решетчатые арки, производившиеся в гг. XX века в Финляндии и обладавшие высокими техникоэкономическими показателями . Первоначально несущие конструкции этих зданий выполнялись в виде двухшарнирных круговых арок сквозного сечения с безраскосной решеткой. Однако опыт эксплуатации этих сооружений показал нерациональность такого решения. Так, для серийных зданий пролетом ,5 м замена безраскосной решетки на треугольную позволило снизить расход стали на арки с 8,8 до 5,2 кгм2. Характерным примером применения легких решетчатых арок в отечественной практике строительства являются серийные конструкции арочного здания пролетом м и высотой подъема стрелы 5, м, разработанные специалистами ЭПКТБ Стройпластик Госагропрома Украинской ССР 1. Несущий каркас здания выполнен из стальных решетчатых арок с поясами и решеткой круглого сечения рис. Арки запроектированы бесшарнирными, стрельчатого очертания, с двумя радиусами кривизны. Рис. Несущие решетчатые арки производства ЭПКТБ Стройпластик Госагропрома Украинской ССР. В практике строительства на территории Республики Татарстан одними из наилучших показателей обладали двухшарнирные решетчатые арки коробового очертания с поясами и треугольной решеткой из гнутых уголков, производимые фирмой Агроспецстроймонтаж г. Казань рис. Расход стали на несущие арки при пролете м составил 5,6 кгм2. Стоит также отметить двухшарнирные решетчатые арки кругового очертания с поясами из замкнутых профилей и прутковой треугольной решеткой производства КАМАЗ Мотеко г. Набережные Челны рис. Расход стали на несущие арки при пролете м составил 5,2 кгм2. Рис. Решетчатые арки, производимые фирмой Агроспецстроймонтаж г. Казань. Рис. Решетчатые арки производства КАМАЗ Мотеко г. Набережные Челны. Принцип совмещения несущей и ограждающей функций нашел свое отражение в бескаркасном решении легких арок, разработанном в е годы американской фирмой I. Арки монтируются из 4 криволинейных стальных панелей, имеющих трапециевидное сечение, усложненное продольными гофрами рис. Максимальный пролет таких зданий . Отечественным примером, возводимым по указанному принципу, является разработанное в ЦНИИПСК им. Мельникова бескаркасное арочное здание типа Волна0 . Основным конструктивным элементом здания являются волнистые листы с синусоидными гофрами из стали толщиной ,5 мм рис.