Совершенствование методики расчета и определения напряженно-деформированного состояния деревянных кружально-сетчатых сводов

• Автор: Круглая, Наталья Валерьевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Конструктивные решения кружальносетчатых сводов

1.2. Анализ методов расчета кружальносетчатых сводов.

1.3. Постановка цели и задач исследования.

2. ОСОБЕННОСТИ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ КРУЖАЛЬНО

СЕТЧАТЫХ СВОДОВ ЦОЛЪБАУ.

2.1. Определение габаритных размеров нестандартных косяков в сомкнутых сетчатых сводах
2.2. Алгоритм и краткое описание программы для определения геометрических параметров укороченных косяков

2.3. Выводы.

3. ИНЖЕНЕРНЫЙ РАСЧЕТ КРУЖАЛЬНОСЕТЧАТОГО СВОДА

3.1. Конечноэлементный расчет кружальносетчатого свода с помощью расчетновычислительного комплекса .
3.2. Выводы.
4. НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ УЗЛА КРУЖАЛЬНОСЕТЧАТОГО СВОДА СИСТЕМЫ ЦОЛЬБАУ.
4.1. Влияние трения между косяками в деревянном кружальносетчатом своде системы Цольбау
4.2. Оценка податливости узла кружальносетчатого свода по модели трансверсальноизотропной среды
4.3. Определение несущей способности узла кружальносетчатого свода системы Цольбау методом конечных элементов.
4.4. Выводы.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОДАТЛИВОСТИ УЗЛА КРУЖАЛЬНОСЕТЧАТОГО СВОДА ЦОЛЬБАУ.
5.1. Цели и задачи экспериментальных исследований.
5.2.Описание модели конструкции узла кружальносетчатого свода Цольбау
5.3. Выбор оборудования и приспособлений для проведения испытаний
5.4. Методика проведения экспериментальных исследований.
5.5. Исследование податливости узла кружальносетчатого свода Цольбау
5.6. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ
Поиски архитектурных форм большой выразительности и универсальности, образуемых на основе многократно повторяющихся элементов, привели к созданию пространственных систем, возможности практического использования которых далеко не исчерпаны, и в отношении которых наблюдается процесс постоянного их совершенствования, как с конструктивной точки зрения, так и с позиций разработки методов их расчета. Пространственные конструкции из прямолинейных или криволинейных стержней сочетают в себе легкость с высокой несущей способностью, что обеспечивает их широкое применение при конструировании сетчатых покрытий из металла, дерева и пластмасс.
Благодаря своей архитектурной выразительности, технологичносги возведения и удобству эксплуатации в практике отечественного и зарубежного строительства большое распространение находят деревянные кружалыюсетчатые своды Цольбау.
Большой вклад в теорию стержневых оболочечных конструкций внесли отечественные ученые Александров, Бакиров, Вольмир, В. И. Колчунов, Д.А. Кочетков, Б.А. Освенский, И.Г. Попов, Г.И. Пшеничнов, В.И. Савельев, В.И. Трофимов.
Актуальность


Поиски архитектурных форм большой выразительности и универсальности, образуемых на основе многократно повторяющихся элементов, привели к созданию пространственных систем, возможности практического использования которых далеко не исчерпаны, и в отношении которых наблюдается процесс постоянного их совершенствования, как с конструктивной точки зрения, так и с позиций разработки методов их расчета. Пространственные конструкции из прямолинейных или криволинейных стержней сочетают в себе легкость с высокой несущей способностью, что обеспечивает их широкое применение при конструировании сетчатых покрытий из металла, дерева и пластмасс. Благодаря своей архитектурной выразительности, технологичносги возведения и удобству эксплуатации в практике отечественного и зарубежного строительства большое распространение находят деревянные кружалыюсетчатые своды Цольбау. Большой вклад в теорию стержневых оболочечных конструкций внесли отечественные ученые Александров, Бакиров, Вольмир, В. И. Колчунов, Д. А. Кочетков, Б. А. Освенский, И. Г. Попов, Г. И. Пшеничнов, В. И. Савельев, В. И. Трофимов. Актуальность темы. Современное развитие строительной науки и техники ведет к совершенствованию существующих и созданию новых пространственных стержневых строительных конструкций. Индустриальность, малая монтажная масса, экономическая эффективность и эстетичный вид конструкций становятся главными критериями их выбора для строительства, что особенно актуально для строительных конструкций из древесины, которая является возобновляемым экологическим ресурсом. При проектировании деревянных кружальносетчатых сводов для определения геометрических параметров конструктивных элементов пользуются формулами согласно приближенной методике, которая в настоящее время не отвечает возможностям их заводского изготовления. Поэтому возникает необходимость в уточнении расчетных методов и автоматизации определения геометрических размеров конструктивных элементов кружальносетчатых сводов с узловыми соединениями на болтах. Несмотря на вековой опыт строительства кружальносетчатых сводов, для них остается нерешенным ряд вопросов, связанных с разгружающим влиянием трения в узлах. Совершенно неизученными остаются проблемы податливости . Цольбау, что в целом и обуславливает актуальность проведения теоретических и экспериментальных исследований. Целью диссертации является совершенствование методики определения напряженнодеформированного состояния пространственных систем покрытия, оценки несущей способности и деформативности узла деревянного кружальносетчатого свода с болтовым соединением с учетом податливости. КСС на основе упругой стержневой конечноэлементной модели, учитывающей геометрическую нелинейность. КСС, длин стержневых элементов, примыкающих к гурту. Достоверность научных положений и полученных результатов исследований обусловлена использованием обоснованных математических моделей задач теории упругости, применением современных средств измерительной и вычислительной техники, а также сопоставлением полученных результатов с экспериментальными данными. Разработанные в диссертации методики и алгоритмы позволяют повысить качество проектных работ, сократить сроки и трудоемкость монтажа кружальносетчатых сводов с узловыми соединениями на болтах, в том числе сомкнутых. ЭВМ Определение геометрических параметров, кружальносетчатого свода БУСЮ Программа прошла государственную регистрацию, получено свидетельство об отраслевой регистрации разработки от . Конструкция стенда прошла государственную регистрацию, получен патент на полезную модель 5 от маяг. Реализация работы. ЮРГТУ ИЛИ и в Новочеркасском отделе института Ростовгражданпроект. Апробация работы. РГСУ, гг. III Международной научнопрактической конференции Моделирование. Теория, методы и средства ЮРГТУ, г. Международной научнопрактической конференции Строитсльство РГСУ, г. Актуальные проблемы строительства, посвященной памяти профессора И. С. Дурова ЮРГТУ, Г. ЮРГТУ НПИ гг. Строительный факультет 0летию университета ЮРГТУ, г. Дрезденский технический университет, гт.