Автоматизированный синтез оптимальных стержневых конструкций типа плоских рам

• Автор: Столяров, Николай Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 175 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ РАМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

1.1. Применение плоских рам

1.2. Рамные аналоги.

1.3. Рамы бионического строения.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ

РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ.

2.1 .Задача анализа конструкций.

2.2. Методы строительной механики для расчета

статически неопределимых конструкций
2.3. Применение теории матриц к расчету конструкций.
2.4. МКЭ для расчета стержневых систем
2.5. Энергетический метод расчета.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ГЛАВА 3.ПРОБЛЕМА ОПТИМИЗАЦИИ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
3.1. Парамегрический и структурный синтез.
3.2. Общая постановка задачи
3.3. Методы решения задач структурного синтеза
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.
ГЛАВА 4. МОДУЛЬНОЕ ПРОГРАММИРОВАВНИЕ МОДЕЛИ РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИИ РАМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
4.1. Блоксхема алгоритма.
4.2. Модули программы.
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕДЛАГАЕМОЙ МЕТОДИКИ СИНТЕЗА РАМНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
5.1. Балочные аналоги.
5.2. Стержневые аналоги
5.3. Плоская структура.
5.4. Пространственный стержневой портал
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ.
ЛИТЕРАТУРА


Весь основной несущий каркас вокзала выполнен из металлических рамных конструкций. Рис. Основные размеры рам выбирают в зависимости от назначения здания, требований технологии и заказчика. Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных (генеральных) габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Размеры по вертикали привязывают к отметке уровня пола, принимая ее нулевой. Размеры по горизонтали привязывают к продольным осям здания. Все размеры принимают в соответствии с основными положениями по унификации. Обязательно требуется учитывать нормы СНИП по ограничению деформации. Учитывают прогиб конструкций покрытия. При проектировании многопролетных рам большое значение имеет компоновка их поперечного профиля. Для достижения максимальной типизации конструкции каркаса желательно, чтобы все пролеты многопролетной поперечной рамы были, равными и имели одинаковую высоту. В этом случае основным решением может быть равнопролетная рама пространственного типа, рама и связи объединяются в пространственный жесткий брус. Объединение плоских рам для работы в пространстве еще более увеличивает жесткость здания в целом. На рис 7. Долеста») плоские рамы вовлечены в общую работу за счет жесткого диска покрытий и системы связей. Конструкция рамы представлена на рис 8. Рнс. Здание системы Долеста Рис. На ри 9. Униструт» с жетким сопряжением узлов. Рис. Система Униструт Рис. Конструкция узлов данной системы выполняется на фасонах. Аналогичная система «Униструт» представлена на рис. И. []. Узел жесткого сопряжения из труб системы «Берлин» представлн на рис . Рис. II. Рамное здание системы Униструт Рис. Горизонтальные диски проектируются через несколько этажей и представляют собой замоноличенные железобетонные плиты перекрытия, иногда с дополнительными системами горизонтальных связей. Эти жесткие перекрытия нужны для перераспределения ветровой нагрузки между вертикальными связями и обеспечения общей жесткости каркаса. В рамной системе усилия от ветровых нагрузок передаются на фундамент сравнительно равномерно. Иногда для повышения жесткости добавляют вертикальные связи. Их проектируют в виде сплошных железобетонных стенок или вертикальных пространственных систем-оболочек. Можно передавать не только горизонтальную, но и вертикальную нагрузку на мощные вертикальные рамы. В этом случае междуэтажные перекрытия подвешиваются к тягам, закрепленным на горизонтальных траверсах. Отсутствие колонн облегчает вес каркаса. Чтобы увеличить поперечную жесткость, тяги можно закреплять в фундаменте, создавая в них предварительное напряжение, и таким образом включать их в работу на горизонтальную нагрузку. Конфигурация здания в плане зависит от его функционального назначения и архитектурного замысла. Наиболее простые конструктивные; решения каркаса получаются при квадратном или прямоугольном плане здания. При разбивке сетки колонн надо стремиться, чтобы колонны в плане образовывали стандартные ячейки или чтобы они стремились к кратному модулю рис. Рис. Применение во всех пролетах однотипных стропильных рам отвечает требованиям унификации. Например в настоящее время компания «Чесма - империал» является одним из изготовителей и поставщиком различных быстровозводимых, многофункциональных зданий "холодного" или "теплого" исполнения. Несущие конструкции представляют собой жесткие, перфорированные рамы переменного сечения с защитным полимерным слоем от коррозии. Основной несущий каркас зданий изготавливаются по финской технологии, что гарантирует высокое качество и надежность. S.A. Российские профили - «ТатПроф» (Наб. Челны), «АГРИСОВГАЗ» (Моск. Предлагаемые компанией строения универсальны и имеют широкий спектр областей применения. Здания многофункциональны по своей конструкции (рис. Рис. Система рам фирмы Чесма Рис. Конструктивная схема данных рам представлена на (рис - ). На несущих опорных рамах устанавливается опорный элемент обрешетки стен и кровли здания. Обрешетка может быть как с использованием деревянных брусков, так и стального направляющего профиля.