Разработка конструкций мембранного подвесного потолка, работающего совместно с нижним поясами ферм покрытий большепролетных промышленных зданий

• Автор: Пак, Валерий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Конструктивные решения ограждающих конструкций покрытий промзданий с применением плоского металлического листа .

1.1.1. Панели и большеразмерные блоки покрытий

с применением панельных элементов .

1.1.2. Покрытия промышленных зданий с использованием рулонируемых лент .

1.2. Обзор теоретических и экспериментальных исследований .

1.3. Цель и задачи исследования.

Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ ТОНКОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЛИСТА И ФЕРМ ПОКРЫТИЯ НА МОДЕЛЯХ. 1

2.1. Задачи экспериментальных исследований .

2.2. Опытные модели и методика проведения экспериментальных исследований
2.2.1. Применяемые приборы и аппаратура
2.2.2. Модель I для квадратных в плане зданий
2.2.3. Модель 2 для прямоугольных в плане зданий
2.3. Результаты испытаний модели покрытия квадратного в плане здания в виде перекрестной системы ферм
2.3.1. Напряженнодеформированное состояние ферм
2.3.2. Напряженнодеформированное состояние мембраны
Стр.
2.4. Результаты испытаний модели покрытия прямоугольного в плане здания в виде стропильных ферм
2.4.1. Напряженнодеформированное состояние
2.4.2. Напряженнодеформированное состояние мембраны .
2.5. Исследование совместной работы упругого ребра и тонколистовой мембраны, выполненных из двух марок стали. .
2.5.1. Задачи экспериментальных исследований . .
2.5.2. Испытания малых элементов .
2.5.3. Испытания большеразмерных элементов зр
2.5.4. Результаты экспериментальных исследований
2.6. Упругопластическая работа мембраны, жестко соединенной с нижним поясом фермыпри повторных нагружениях ду
2.7. Выводы по главе 2.
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ПОКРЫТИЯ С
ПОДВЕСНЫМИ ПОТОЛКАМИ МЕМБРАННОГО ТИПА И СОПОСТАВЛЕНИЕ С РЕЗУЛЬТАТАМИ ЭКСПЕРИМЕНТА по
3.1. Постановка задачи .
3.2. Метод расчета и расчетные схемы покрытия
3.3. Исследования модели покрытия в виде системы перекрестных ферм
3.3.1. Напряженнодеформированное состояние ферм
в зависимости от толщины мембраны из
Стр.
3.3.2. Сопоставление результатов численных исследований с экспериментальными данными .
3.4. Исследование модели покрытия в виде стропильных ферм
3.4.1. Напряженнодеформированное состояние ферм при различном соотношении площадей нижнего пояса ферм и мембраны.
3.4.2. Влияние жесткости торцевых кромок мембраны на степень включения ее в работу .ферм покрытия
3.4.3. Сопоставление результатов численных исследований с экспериментальными данными . . .
3.5. Инженерная методика расчета конструкции покрытия
3.6. Выводы по главе 3.
Глава 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ, ИЗГОТОВЛЕНИЮ
И МОНТАЖУ ПОКРЫТИЯ
4.1. Конструирование покрытия
4.2. Изготовление и монтаж покрытия
4.3. Техникоэкономические показатели .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


На монтажной площадке заводские блок панели укрупнялись в один монтажный блок размером в плане х м, массой т и поднимались в проектное положение двумя гусеничными кранами. Расход
стали на I ыс покрытия составил кг. ЦНИИПСК им. Мельникова . Конструкция блока состоит из верхних и нижних панелей, соединенных меж ду собой решеткой крестового очертания из одиночных уголков. Панели размером 2,5 х ы изготавливались на заводской поточной линии. Сварной каркас панелей образован из прокатных уголковых профилей. К каркасу панелей прикреплялась стальная обшивка толщиной 1,5 мм с заданным по расчету предварительным напряжением для верхних панелей и конструктивным напряжением около МПа для нижних. Большая деформативность провисающих мембранных конструкций затрудняет их использование в покрытиях промышленных зданий, оборудованных как правило подвесным крановым оборудованием. Для снижения деформативности мембранных покрытий необходимо устройство специальных стабилизирующих элементов. В Гляйсдорфе Австрия сооружено производственное круглое в плане здание, оборудованное мостовыми кранами . Покрытие здания решено в виде однослойной мембранной оболочки нулевой гауссовой кривизны. Мембрана, выполненная из стальных листов толщиной мм, стабилизированна весом бетонной плиты и двух радиальных мостовых кранов. А.И. Кикин, Н. Ф.Дембовский и др. Конструктивные решения покрытий с использованием работы тонколистовой мембраны в составе несущего каркаса в значительной степени лишены этого недостатка. В ЛосАнжелесе США построен ангар размером в плане 0,8 х 7, ы с кровлей в виде гиперболического параболоида 1 . Большая сторона здания разделена на три пролета центральный пролетом ,5 м и два боковых по , м. Покрытия боковых пролетов представляют собой трехгранные консольные элементы длиной ,Т5 м, защемленные в несущих конструкциях центральной части здания. Ширина элементов постоянна и равна м, а высота переменна от максимальной в защемлении, равной ,2 м, она снижается до 1,2 м у свободного конца. Каждый трехгранник состоит из каркаса и соединенных с ним в плоскости боковых граней тонколистовых оболочек, которые, благодаря изменению высоты каркаса, принимают форму гиперболического параболоида. Оболочка состоит из стальных, сваренных между собой, полос шириной см и толщиной 2, мм. Предварительнонапряженный лист, усиленный гнутыми листами толщиной 1,2 мм корытообразного профиля, воспринимает усилия сдвига. Перспективной областью применения рулонируемых мембран является использование их в качестве обшивок большепролетных пространственных блоков покрытия. ЦНЙИСК им. Кучеренко совместно с ВИЛС разработали большепролетные предварительнонапряженные пространственные блоки покрытий, в состав которых входит пространственный стержневой каркас из прессованных или гнутых профилей, к которому с двух сторон
прикреплены обшивки из рулонируемых листов, причем длина рулона соответствует величине перекрываемого пролета . Геометрическая неизменяемость каркаса обеспечивается поперечными диафрагмами, расположенными в опорных сечениях и с шагом м по длине пролета. Первые блоки из алюминия с линейным способом предварительного напряжения применены для строительства здания Выставочного павильона площадью около 3 тыс. Москве . Покрытие павильона выполнено из блоков пролетом м
и шириной 3 ы. Расход алюминия составил ,5 кгмс. В году при строительстве главного зала Ледового Дворца Крылья Советов размером в плане х м, в качестве несущего элемента покрытия применены пространственные блоки из алюминиевых сплавов . Покрытие зала общей площадью около
м собрано из блоков, причем вес собранного изделия
полностью оснащенного элемента кровли площадью 0 м не превышает 7,5 т, а расход алюминия при расчетной нагрузке на покрытие составляет около кгм. В гг. ЦНЙИСК им. Кучеренко совместно с ВИЛС разработаны покрытие Выставочного павильона площадью тыс. Москве. Покрытие выполнено из пространственных блоков размером х 6 м. Изготовление блоков осуществлялось в специальном сборноразборном ангаре, рассчитанном на одновременную сборку двух изделий. Вес блока, представляющего собой пол
ностью оснащенный элемент покрытия площадью 4 м , составляет
Т5 т, а расход алюминия кгм .