Проблемы проектирования зданий и сооружений с применением сетчатых оболочек
Сетчатые оболочки как несущие строительные конструкции, которые выполняются из металлов, композиционных материалов или древесины, анализ видов. Общая характеристика основных проблем проектирования зданий и сооружений с применением сетчатых оболочек.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.02.2019 |
| Размер файла | 13,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Проблемы проектирования зданий и сооружений с применением сетчатых оболочек
Данная статья -- об анализе непопулярности проектирования сетчатых оболочек в России и исследовании способов моделирования данных конструкций. Статья обращает внимание на необходимость углубления учебного процесса в отечественных строительных вузах в сторону новых расчётно-программных комплексов и смежных дисциплин.
Сетчатые оболочки - несущие строительные конструкции, которые выполняются из металлов, композиционных материалов или древесины. Сегодня оболочки актуальны для мировой прогрессивной архитектуры в стиле деконструктивизма и «хай-тек». Преимущество сетчатых оболочек - возможность перекрыть большие пролёты или достичь уникальной формы и архитектурной выразительности элементов здания - фасадов и кровель.
Первые в мире сетчатые оболочки применил российский инженер и изобретатель Владимир Шухов. Именно он в 1922 году запроектировал и построил 150-метровую гиперболоидную башню на Шаболовке в Москве. У изобретателя был ориентир - Эйфелева башня высотой 325 м и массой 7300 тонн. Шухову удалось в 14 раз снизить расход металла на единицу высоты конструкции относительно башни в Париже.
Однако несмотря на российское происхождение сетчатых оболочек, сегодня на территории нашей страны они используются редко. Одним из последних построенных объектов была радиотелевизионная башня в Москве на территории Октябрьского радиоцентра, в то время как в Европе, Америке и Азии активно возводятся здания и сооружения самого различного назначения с применением сетчатых оболочек - Британский музей и небоскрёб «The Gerkin» в Лондоне, сетчатые купола научных центров в Канаде, оперный театр в Пекине и др.
Одна из причин, по которой сетчатые оболочки не так часто проектируются российскими специалистами, это сложное моделирование конструкций в расчётных комплексах. Важно учитывать геометрическую и физическую нелинейность в работе оболочек под действием нагрузок, чтобы получить наиболее достоверную картину НДС и устойчивости пространственных конструкций [1]. На сегодняшний день актуальным является вопрос изучения методик моделирования сетчатых оболочек с помощью программно-вычислительных комплексов. Для этого необходимо рассмотреть основные современные способы моделирования оболочек - дискретный и континуальный.
В дискретной модели ребра представлены в виде оболочечных, балочных или трёхмерных конечных элементов. С помощью модели сегодня могут быть с успехом решены те задачи, в которых ограничения накладываются на критические силы или моменты. Причина - в вычислительных возможностях современных ЭВМ. Пакеты программ конечно-элементного моделирования - ANSYS, NASTRAN, ABAQUS и др. - позволяют использовать программирование для генерации моделей сетчатых оболочек. Другой путь - разработка модели в визуальных программируемых редакторах, например, в Rhinoceros 3D, который также с помощью программирования позволяет создавать модели любой формы и впоследствии экспортировать их в расчётные комплексы. Эти программы в короткие сроки помогают определить степень влияния параметров сетчатой структуры на критическую силу или момент.
Континуальная модель сетчатой оболочки характеризуется часто расположенными рёбрами. Эта система условно заменяется сплошной оболочкой, жёсткость которой принимает осреднённое значение. Оно зависит от схемы расположения и жёсткостей образующих рёбер. При использовании континуальной модели сетчатая оболочка описывается традиционными уравнениями ортотропных оболочек. В этом случае актуальным является вопрос построения корректной математической модели континуальной оболочки с как можно более точными геометрическими и физическими свойствами реальной оболочки [2].
Выводы
строительный сетчатый конструкция
Широкое применение сетчатых оболочек в России сдерживается трудностями проектирования, моделирования и расчёта подобных конструкций. Необходимо внедрение в учебный процесс новых и нетипичных для отечественной инженерной школы программных комплексов и смежных дисциплин для получения углублённых знаний в области программирования и математического анализа. Подготовка новых узкоспециализированных инженерных кадров позволит реализовать на практике задумки отечественных архитекторов, работы которых уже сейчас получают высокие оценки на международных конкурсах и форумах.
Дискретная и континуальная модели выступают в качестве взаимодополняющих методов моделирования сетчатых оболочек. Дискретная модель показывает достоверные результаты при разреженном шаге сетки, или небольшом количестве конечных элементов. Континуальная модель больше подходит для уплотнённой сетки и позволяет использовать теории дифференциальных уравнений для упрощения решения задачи.
Библиографический список
строительный сетчатый конструкция
1.Петренко, Ф.И. Расчёт сетчатых оболочек отрицательной гауссовой кривизны с учётом геометрической и физической нелинейности. Автореферат диссертации [Электронный ресурс]. URL: https://dlib.rsl.ru/01006657918 (дата обращения: 04.11.2018).
2.А. В. Лопатин, Е. А. Барыльникова. Конечно-элементное моделирование сетчатых цилиндрических оболочек. [Электронный ресурс] // Решетневские чтения. --2010. --Т.1. -- № 14. -- С. 22-23.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История использования в архитектурной практике оболочки - строительной конструкции перекрытий зданий и сооружений. Эксплуатация архитектурных оболочек в условиях российского климата. Основные виды оболочек и характеристика особенностей их конструкции.
презентация [5,1 M], добавлен 07.10.2015Общие правила проведения обследования и мониторинга технического состояния зданий и сооружений. Наблюдение за зданиями, находящимися в аварийном состоянии. Примеры проектирования и эксплуатации схем мониторинга конструкций и оснований высотных зданий.
реферат [1,9 M], добавлен 11.06.2011Основы проектирования промышленных предприятий. Внутрицеховое подъемно-транспортное оборудование. Унификация в промышленном строительстве. Модульная система и параметры зданий. Стальной каркас одноэтажных зданий. Требования к стенам и их классификация.
курс лекций [2,9 M], добавлен 16.11.2012Классификация зданий по назначению и по классам капитальности сооружений. Современные железобетонные конструкции. Пространственные тонкостенные системы. Сборно-монолитные железобетонные конструкции. Определение нагрузки на железобетонную колонну.
контрольная работа [24,0 K], добавлен 23.06.2013Классификация общественных зданий по функциональному назначению. Особенности проектирования и требования к возведению спортивных сооружений (горнолыжных комплексов и футбольных стадионов). Тенденции развития пространственной структуры спортивной среды.
статья [1,8 M], добавлен 10.12.2015Характеристика систем теплоизоляции зданий и сооружений. Технология устройства вентилируемых фасадов. Роль гидроизоляции зданий и сооружений. Технология устройства "теплых" полов, выполнения кровельных работ, особенности устройства эксплуатируемых крыш.
курс лекций [9,1 M], добавлен 02.04.2013Характеристика основных этапов работ по обследованию конструкций, зданий и сооружений. Составление инженерно-технического отчета. Используемые приборы при обследовании. Обследование железобетонных плит и ригелей. Формирование цены в ООО "Реконструкция".
отчет по практике [33,0 K], добавлен 19.10.2011Особенности архитектуры Ирана и появление новых типов гражданских зданий (торговых, общественных, коммунальных). Создание ансамбля городской площади, ханского дворца и соборной мечети. Строительные материалы, конструкции, приемы возведения сооружений.
реферат [526,3 K], добавлен 03.12.2014Недостатки свайных фундаментов, используемых при строительстве зданий и сооружений в северных регионах. Исследование и разработка альтернативных методов проектирования фундамента. Возведение объектов и промышленных сооружений на многолетнемерзлых грунтах.
статья [59,3 K], добавлен 21.03.2016Организация работ по технической эксплуатации зданий и сооружений, основные критерии оценки их состояния. Система планово-предупредительного ремонта. Основные причины физического износа строений, методы его определения. Нормативные сроки службы зданий.
реферат [33,3 K], добавлен 15.05.2009Изучение видов и эффективности применяемых современных строительных конструкций. Определение и классификация жестких оболочек. Своды и купола, как разновидности изогнутых железобетонных оболочек. Оболочки положительной и отрицательной гауссовой кривизны.
реферат [15,2 K], добавлен 31.05.2013Определение общего состояния строительных конструкций зданий и сооружений. Визуально-инструментальное обследование, инженерно-геологические изыскания. Определение физико-химических характеристик материалов конструкций. Диагностики несущих конструкций.
курсовая работа [36,7 K], добавлен 08.02.2011Характеристика способов возведения подземных сооружений в зависимости от гидрологических условий и глубины заложения: открытого, отпускного и "стена в грунте". Рассмотрение задачи эффективного теплосбережения при строительстве и реконструкции зданий.
реферат [903,0 K], добавлен 27.04.2010Железобетон, как композиционный строительный материал. Принципы проектирования железобетонных конструкций. Методы контроля прочности бетона сооружений. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.01.2012Традиционные конструкции фундаментов зданий и сооружений старой постройки. Особенности проектирования устройства буроинъекционных свай в слабых глинистых грунтах. Проектирование инъекционного укрепления несущей конструкции. Определение сбора нагрузок.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 18.07.2014Объемно-планировочные и конструктивные решения зданий и сооружений. Перечень помещений общественных зданий, размещение которых допускается в подвальных, цокольных этажах. Расстановка оборудования в помещениях для физкультурно-оздоровительных занятий.
реферат [1,0 M], добавлен 06.10.2010Система планово-предупредительных ремонтов жилых и производственных зданий и сооружений как совокупность организационно-технических мероприятий по всем видам ремонта, осуществляемых в плановом порядке. Знакомство с методикой оценки состояния крыш.
реферат [49,5 K], добавлен 14.10.2013Архитектурно-строительный проект - техническая документация на строительство здания, сооружения, его состав, виды, стадии разработки; этапы проектирования. Типизация и унификация проектов, строительные нормы и правила (СНиП); проектная документация.
контрольная работа [39,7 K], добавлен 06.11.2012Несущая способность пневматических конструкций зданий и сооружений. Эксплуатационная особенность воздухоопорных зданий. Достоинство пневмоарочных покрытий перед воздухоопорными оболочками. Элементы тентовых покрытий и фотогальванической системы Texlon.
реферат [2,1 M], добавлен 19.03.2015Организация и календарное планирование строительства комплексов зданий и сооружений. Моделирование в организационно-технологическом проектировании. Сетевые графики строительства отдельных зданий и комплексов. Общие принципы проектирования стройгенпланов.
методичка [580,6 K], добавлен 25.12.2010
