Работа пространственной стержневой системы в зависимости от её геометрии
Автор: Нефдов Сергей Андреевич, Ильюшенко Мария Сергеевна, Кузьминых Артур Ренатович
Журнал: Строительство уникальных зданий и сооружений @unistroy
Статья в выпуске: 5 (56), 2017 года.
Бесплатный доступ
В данной статье рассмотрено поведение пространственных структурных шарнирно-стержневых покрытий под нагрузкой станции метро «Политехническая» в г. Санкт-Петербург с целью определения рациональности использования данной конструктивной схемы и ее геометрических параметров. В ходе работы были проведены расчёты конечно-элементной модели покрытия, варьировалось значение его высоты и созданы 7 различных компьютерных моделей конструкции. Вычисления проводились с помощью программного комплекса SCAD 21. Было проведено технико-экономическое сравнение различных вариантов исполнения покрытия. Установлена высота конструкции, которая приводит к значительному уменьшению значений внутренних усилий, сокращая тем самым затраты на материалы. Доказано, что применённый на практике вариант является рациональным и экономичным.применения данной схемы с данными геометрическими параметрами в реальной конструкции
Большепролётные конструкции, структурные покрытия, перекрёстные фермы, рациональная высота, стальные конструкции, общественные здания, сравнительные анализ, математическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/14322397
IDR: 14322397 | DOI: 10.18720/CUBS.56.3
Work of special rod system depending on its geometry
In this article it was analyzed how does structural system for long-span roofs behave under the loads in order to determine the rationality of using such constructive scheme and its geometric parameters on example of Polytechnicheskaya metro station in Saint-Petersburg. In the course of the work, the finite-element model of the coating was calculated. Then its height was varied using seven different types of computer models. Calculations were done in SCAD 21 software complex. A technical and economic comparison of different covering options was carried out to determine the height of the structure, which leads to significant decrease of internal forces to reduce the costs. It was proved that the applied approach is efficient and economical
Список литературы Работа пространственной стержневой системы в зависимости от её геометрии
- Васильев А.А. Металлические конструкции. Учебное пособие для техникумов. Издание 2-е, переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1976. 420 с.
- Дыховичный Ю.А., Жуковский Э.3. Пространственные составные конструкции. Высшая школа, 1989. 289 с.
- Мельников Н.П. Металлические конструкции. Современное состояние и перспективы развития. Букинист, 1983. 543 с.
- Robert A. Heller. Mechanics of Structures. Encyclopedia of Physical Science and Technology (third edition). 2003. 259-278p.
- Беленя Е.И. Металлические конструкции. Учебник для ВУЗов. М.: Стройиздат, 6-е издание, 1986. 560 с.
- Гарифуллин М.Р., Семенов С.А., Беляева С.В., Порываев И.А., Сафиуллин М.Н., Семенов А.А. Поиск рациональной геометрической схемы пространственной металлической конструкции покрытия большепролетного спортивного сооружения//Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. Т. 2. №17. С. 107-124.
- Дыховичный Ю.А. Большепролётные конструкции сооружений Олимпиады-80 в Москве. М.: Стройиздат, 1982. 280 с.
- Бондарев А.Б., Югов А.М. Методика расчета точности большепролетных шарнирно-стержневых металлических покрытий//Инженерно-строительный журнал. 2016. №1. С. 60-73.
- Borri C., Majowiecki M., Spinelli P. Wind response of a large tensile structure: The new roof of the Olympic stadium in Rome. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 1992. No. 42(1-3). pp. 1435-1446.
- Kloiber L.A., Eckmann D.E., Meyer Th.R., Hautzinger St.J. Design consideration in cable-stayed roof struc-tures. North American Steel Construction Conference "Modern Steel Construction", March 2004. 7 p.
- He J., Liu Y., Chen A., Yoda T. (2012) Mechanical Behavior and Analysis of Composite Bridges with Corrugated Steel Webs: State-of-the-Art. International Journal of Steel Structures. 2012, Vol. 12. No 3. pp. 321-338.
- Ohgaki K. (2009) State of the Arts of Hybrid structures consisting of steel and concrete in Japan. Tokyo, Japan: Kawasaki Heavy Industries, 2009. pp. 1-7.
- Magalhaes, F., Caetano, E., Cunha, A. Operational modal analysis and finite element model correlation of the Braga Stadium suspended roof. Engineering Structures. 2008. No. 30 (6), pp. 1688-1698.
- Nunez-Collado G., Garzon-Roca J., Paya-Zaforteza I., Adam J. M. (2013). The San Nicolas Church in Gandia (Spain) or how Eduardo Torroja devised a new, innovative and sustainable structural system for long-span roofs. Engineering Structures. 2013. No. 56. pp. 1893-1904.
- Majowiecki M.(1998). Snow and wind experimental analysis in the design of long-span sub-horizontal structures. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 1998. No. (74), pp. 795-807.
- Карпиловский В. С., Криксунов Э. З., Маляренко А. А. . SCAD Office. Вычислительный комплекс SCAD. М.: Изд-во СКАД СОФТ, 2011. 656 с.
- Кукушкин И.С. Реализация двусторонней связи между программными комплексами Tekla Structures и SCAD Office 21//Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 9. С. 63-65
- Перельмутер А.В., Сливкер В.И. Расчетные модели сооружений и возможность их анализа -4-е изд., перераб. М.: Изд-во СКАД СОФТ, 2011. 736 с.
- Никонов Н.Н. Большепролетные покрытия. Анализ и оценка. Издательство АСВ, 2003. 400 с.
- Глухов Л.В. Динамика, прочность и надежность элементов инженерных сооружений. Издательство АСВ, 2003. 304 с.
- Манькин А.М. Кровли и их элементы: Справочник. Издательство Три Л, 2006. 386 с.
- Горев В.В. Металлические конструкции. Специальные конструкции и сооружения. Издательство Высшая школа, 2005. 544 с.
- Кирсанов М.Н. Генетический алгоритм оптимизации стержневых систем//Строительная механика и расчет сооружений. 2010. № 2. С.60-63.
- Алпатов В.Ю., Холопов И.С. Оптимизация геометрической формы пространственно-стержневых конструкций//Металлические конструкции. 2009. Т. 15. №1. С. 47-57.
- Majowiecki M. (1998). Snow and wind experimental analysis in the design of long-span sub-horizontal structures. Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics. 1998. No. 74-76. Pp. 795-807.
- Buhl Th., Jensen F. V., Pellegrino S. (2004). Shape optimization of cover plates for retractable roof structures. Computers & Structures. 2004. No. 82 (15-16). pp. 1227-1236.
- Кирсанов М.Н. Анализ прогиба фермы прямоугольного пространственного покрытия//Инженерно-строительный журнал. 2015. №1. С. 32-38
- Мущанов А.В., Мущанов В.Ф., Роменский И.В. Рациональные геометрические и жесткостные параметры большепролетного структурного покрытия//Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. Т. 2. №41. С. 18-29.
- Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции: учебное пособие. М.: Стройиздат, 1983. 216 с.
- Стрелецкий Н.С., Стрелецкий Д.Н. Проектирование и изготовление экономичных металлических конструкций. М.: Стройиздат, 1964. 239 с.
- Васильченко В.Т., Рутман А.Н., Лукьяненко Е.П. Справочник конструктора металлических конструкций -2-е изд., перераб. и доп. К.: Будивэльнык, 1990. 312 с.
- Мущанов В.Ф. Избранные методы строительной механики в расчетах пространственных конструкций. Макеевка: ДонНАСА, 2008. 292 с.
- СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85.
