Пространственно-стержневые конструкции покрытий с поясами составного профиля из швеллера и уголка

• Автор: Матвеев, Андрей Вадимович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 190 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .

Глава 1. Пространственностержневые металлоконструкции покрытий и

методы их исследования

1.1. Конструктивные формы и тенденции их развития.

1.2. Расчетные модели и методы исследования пространственно стержневых систем покрытий.
1.3. Развитие исследований и современные методы расчета тонкостенных стержней основных элементов несущих конструкций.

1.4. Цель и задачи диссертации.

Глава 2. Бесфасоночные пространственностержневые конструкции

покрытий с поясами составного профиля из швеллера и уголка и раскосной решеткой из уголков
2.1. Анализ пятигранного профиля сечения, образованного из состыкованных швеллера и уголка и область его эффективного использования в строительных конструкциях
2.2. Конструктивные формы запатентованных покрытий.
2.3. Особенности расчета и конструирования бссфасоночных пространственностержневых покрытий с поясами составного профиля из швеллера и уголка.
2.4. Технологические особенности и техникоэкономические
показатели предлагаемых конструкций
Краткие выводы по главе 2
Глава 3. Исследование напряженнодеформированного состояния
системообразующего стержня составного профиля из швеллера и уголка.
3.1. Расчетная модель и основные предпосылки.
3.2. Разработка методики изучения и автоматизация определения напряженнодеформированного состояния стержня составного
профиля из швеллера и уголка с использованием алгоритма Сечение.
3.3. Особенности напряженнодеформированного состояния исследуемого стержня при упругой стадии работы материала
3.4. Предельное состояние составного профиля из швеллера и уголка
по критерию ограниченных пластических деформаций.
3.5. Практические рекомендации по расчету элементов составного профиля из швеллера и уголка на прочность
3.6 Перспективы развития исследований напряженно
деформированного состояния стержней составного пятигранного
профиля.
Краткие выводы по главе 3.
Глава 4. Экспериментальное исследование стальной бесфасоночной
пространственной фермы с верхним поясом составного профиля из швеллера и уголка и раскосной решеткой из уголков.
4.1. Цель и задачи эксперимента
4.2. Методика проведения испытаний
4.3. Исследование напряженнодеформированного состояния в
упругой стадии при варьировании схемами загружения
4.4. Исследование напряженнодеформированного состояния в упругопластической стадии при равномерно распределенной
нагрузке
Краткие выводы по главе 4.
Глава 5. Рекомендации по расчету и конструированию бесфасоночных пространственностержневых конструкций покрытий с поясами
составного профиля из швеллера и уголка
Основные результаты и выводы
Список используемой литературы


Покрытие автовокзала в Днепропетровске имеет в плане форму прямоугольного треугольника с гипотенузой м и системой перекрестных ферм трех направлений, киноконцертного здания в Киеве трапецию. Универсальный зал дворца спорта в Днепропетровске перекрыт системой диагонально расположенных перекрестных ферм. В х годах Московский архитектурный институт разработал проект такого покрытия для торгового центра в Целинограде размерами в плане х м. Высота ферм в направлении длинного пролета 2. Расход стали марки ХСНД составил кгм2. Перекрестные фермы проектируются с параллельными поясами. Относительная высота их 1 . Отдельные элементы или покрытия в целом могут быть предварительно напряжены. Узлы пересечения жесткие. При сетке колонн х . ЗО м. В этом случае рационально используется конвейерная сборка и крупноблочный монтаж. Из удобства транспортировки фермы одного направления имеют полную заводскую готовность, а фермы другого направления могут поступать на монтаж с отсоединенными нижними поясами 2. Структурные плиты. Под структурной плитой понимается пространственностержневая система плоского покрытия, состоящая из двух сеток и пространственной решетки между ними. Предпосылками появления пространственностержневых конструкций были работы Феппля 2. В середине XX столетия металлические пространственностержневые системы нашли широкое применение одновременно в самых разных странах , 5. Снижение металлоемкости за смет пространственной работы конструкции, унификация узлов, высокий уровень заводской готовности элементов, архитектурная выразительность предопределили их интенсивное развитие. Пролеты покрытий достигали 0 м. Классическими стали системы Юнистрат США, Спейс Деск Англия, Мэро ФРГ, Тектовис Франция, Три о дети к Канада. Наиболее сложной проблемой в создании таких инженерных композиций была и остается конструкция узлов, которые во многом зависят от принципа формирования стержневой системы. В практике встречается три типа структур с ортогональной поясной сеткой рис. Типы поясных сеток структурных покрытий. Одной из первых, широко признанных в строительстве была система Меро 3. Она представляет пространственностержневой каркас кристаллического строения, узел которого состоит из литого сферического коннектора с высверленными отверстиями для болтов по числу примыкающих стержней. Стержни этой системы обладают высокой компенсационной способностью. Недостатком системы является относительная трудоемкость изготовления узлового элемента. В г. Октаплатт 6 с узловыми элементами из полых шаров и стержней из труб, которые соединяются с узловыми элементами на сварке. Недостатки отсутствие компенсационной способности стержней и большой объем монтажной сварки. Стержневая система Триодетик Канада 0 образована соединением трубчатых стержней со сплющенными концами в узловом цилиндре с прорезями. Все трубы, сходящиеся в узле фиксируются одним зажимным болтом. Система Юнистрет США основана на использовании в качестве узловых элементов штампованных фасонок с восемью плоскостями. В плоскостях выполняются отверстия для крепления стержней из прокатных или гнутых профилей. В основу английской системы СпейсДек 4 и ее разновидностей положен пирамидальный элемент заводского изготовления. Квадратное основание пирамиды выполняется из уголковых профилей, с основаниями соседних пирамид оно соединяется элементами из высокопрочной стали. Монтаж покрытия может выполнятся целиком, отдельными трехгранными фермами или блоками. Система БОС Франция, предложенная инженером ДюШато 1 образована стержневыми трубчатыми элементами и узловыми фасовками, состоящими из двух частей с шестью полукруглыми отверстиями. Эти фасонки соединяются сваркой. Стержни поясов вставляются в отверстия и обвариваются, раскосы и стойки привариваются к наружным поверхностям узлового элемента. Недостаток конструктивной формы большой объем монтажной сварки. В системе Тюбакорд используются тонкостенные стальные трубы с болтовыми монтажными сопряжениями в узлах 7, 7. В работах , , , 1 дан подробный обзор применения пространственностержневых плит в конструкциях покрытий. Одним из первых сооружений с использованием узлов системы Меро был павильон Город будущего в Берлине, построенный в г.