Облегченные конструкции арочных зданий: Исслед., разработка, внедрение тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, доктор технических наук Кузнецов, Иван Леонидович

• Кузнецов, Иван Леонидович
• доктор технических наук
• 1995

Оглавление диссертации доктор технических наук Кузнецов, Иван Леонидович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНЙЕ ВОПРОСА й ЗАДАЧИИССЛЕДОВАНИЯ . . . . . . 6 1.1. История развития конструктивных форм арочных конструкций.

1. 2. Состояние теории арок

1. 2. Цель и задачи исследования

2. АНАЖГИКО-ЧИСЛЕБЕШ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕШЮдеформишваншшшетшвши кршршжйх штушк =

ПОТЕРИ УСТОЙЧИВОСТИ АРОК

2.1. Оборе замечания по постановке и решению задачи

2.2. Определение напряженно-деформированного состояния . плоских арок

2. 2.1. Основные соотношения и уравнении равновесия дугового элемента

2.2.2. Сведение основных: соотношений для кругового . элемента к обыкновенным дифференциальным уравнениям,.

2.2.3. Аналитике-численный метод определения напряженно-деформированного состояния арок.

2.3. Аналитико-численный метод определения критических нагрузок потери устойчивости арки

2.3.1. Устойчивость арки в своей плоскости . . 37 2.3* 2. Щостранственная устойчивость арок.

2.4. Замечания по работе с программами "ARUST" и "ARUSTP" и обсуждение результатов расчета.

2.4.1. Подготовка исходных данных и чтение результатов расчета*.

2.4.2. Примеры расчета арок и сравнительные оценки , результатов

2.5. Выводы по главе

3. НАЗНАЧЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛЕГКИХ АРОК

3.1. Замечания по проблеме назначения оптимальных параметров арок

3.2. Выбор рационального типа сечения легких арок. . . 59 3.2.1. Исследование значений конструктивного коэффициента массы арок

3.3. Назначение оптимальных параметров сечений решетчатых арок.

3.3.1. Выбор рациональной системы решеток арок

3.3.2. Оптимальная высота сечения решетчатых арок . . . 75 3.3. 3. Оптимальный угол наклона раскосов

3.3.4. Оптимальная прочность стеши для решетчатых арок

3.3.5. Выбор рационального типа сечения элементов решетчатых арок.

3.4. Разработка практических методик поиска оптимальной формы арок облегченных зданий. . . . . . . 89 3. 4.1. Постановка и решение общей задачи поиска оптимальной формы арки

3.4.2. Уменьшение числа варьируемых параметров в задачах по нахождение оптимальной формы арки *

3.4.3. Результаты численных исследований оптимальных форм арок при многовариантных затруднениях . . . 98 3. 4. 4. Замечания по выбору методов оптимизации . . . . 104 3.4.5. Варианты практической реализации методики нахождения оптимальной формы арки при многовариантном загрумении.

3.4.5.1. Особенности программы оптимизации "AF9CA"

3.4.5.2. Некоторые практические результаты разработки и вычислений по программе "ARKA-l"

3.4.5.3. Щюграмма "ARK0P" и результаты численных исследований оптимального очертания оси арок.

3.5. Учет технологических факторов при назначении оптимального очертания оси арки

3.6. Выводы по

глава.

4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ ЛЕГКИХ АРОК

4.1. Начало практической реализации легких арок в серийном производстве.

4.2. Сведения о применяемых методах численного и натурного исследования арок.

4. 3. Опыт разработки и результаты испытаний новых конструкций легких арок.

4.4. Цример экспериментальных исследований арки с раскосами, прикрепленнымик поясам впритык . . . . . . . . 14с

4.5. Результаты численных и экспериментальных исследований арки с раскосами, пршфепленнымн размолкованными концами Ш

4.6. Результаты и направления исследований в разработке решетчатых арок из холодногнутых профилей открытого сечения.

4.7. Замечания по исследованию действительной работы арки сплошного сечения

4.8. Выводы по главе.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И НАПРАВЛЕНИЯ 5ЮСЛЕД0ВАНИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭШЖг ТИВЮСТЙ ЮШТРУКЦИИ АРОЧНЫХ ЗДАНИЙ

5.1. Структура затрат на арочное здание.

5.2. Назначение оптимального шага арок

5.3. Повышение эффективности ограждающих конструкций

5.3.1. Оптимальное очертание оси арки с учетом стоимости ограждающих конструкций.

5. 3.2. Снижение эксплуатационных затрат . . . . .174 5.3.3. Результаты численных и экспериментальных исследований по совместной работе ограждения и арок

5.4. Результаты исследований по повышению эффективности связей жесткости.

5. 4.1. Конструктивные решения по связям жесткости.

5.4.2. фактическая методика расчета сжатого пояса решетчатых арок.

5.4.3. Результаты экспериментальных исследований каркаса арочного здания

5.4. 4. Конструктивные решения по совершенствованию системы связей.

5.5. Поиск новых конструктивных решений и технологий изготовления арочных элементов бескаркасных зданий . 134 5.5.1. Направления исследований по разработке бескаркасных арочных зданий.

5.5. 2. Конструктивное решение арочных элементов и технология их изготовления . . . . . 196 5.5.3. Результаты экспериментального изготовления тонкостенных арочных элементов. . . . . . 199 5. 6. Выводы по главе.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПУТЕЙ СОЗДАНИЯ АРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИИ: НА ОСНОВЕ ШШЩВк"ОТНРШШ*ТИПИЗАЦИИ. . . . 20Е

6.1. Возможность использования принципов "открытой" типизации в разработке легких арочных конструкций. .20!

6.2. Разработка конструктивных решений унифицированных элементов и вариантов их угловых соединений.

6- 3. Теоретические и экспериментальные исследования унифицированных элементов.

6.3.1. Выбор унифицированного элемента для практической реализации.

6.3.2. Назначение геометрических параметров унифицированного элемента.

6.3.3. Выбор методики расчета узловых соединений с кольцевыми элементами.

6. 3. 4. Использование выштампованных полос для изготовления стержней унифицированных элементов . . . 222 6.3.5. Примеры практической реализации арок из унифицированных элементов.

6. 4. Обеспечение эффективного использования унифицированных элементов в арках изменяемого пролета и очертания

6.4.1. Повышение эффективности бесшарнирных арок из унифицированных элементов

6.5. Вопросы реконструкции и трансформации арочных зданий с несущими конструкциями из унифицированных элементов

6. б. Выводы по главе.

7. ВЫБОР ОПТИМАЛЬНОГО КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ.

7.1. Цроблема выбора конструктивного решения . 246 ;

7.1.2. Современный этап производства металлических кон- . струкций, определение участников и их интересы 7.1. 3. Определение конфликта и компромиссного решения в £ системе ЛМК.

7.2. Формирование альтернатив конструктивных решений

7.3. Методы оценки конструктивных решений участниками

Г системы ЛМК.

7. 4. Методика выбора конструктивного решения

7.4.1. Окончательная ранжировка альтернатив и назначение приоритетов участникам системы ЛМК

7.4.2. Порядок согласования компромиссного решения.

7. 4. 3. Алгоритм выбора компромиссного решения методом

Кемени.

7.4.4. Пример выбора оптимального конструктивного решения арки.

7.5. Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Облегченные конструкции арочных зданий: Исслед., разработка, внедрение»

На протяжении длительного времени арочные системы были единственной конструктивной формой, позволяющей перекрывать большие пролеты. Такое отношение к арочным конструкциям, как к конструкциям уникальных, массивных сооружений задержали их своевременное и достойное представление в системе конструктивных g форм так называемых легких металлических конструкций (ЛМК). Конструктивная форма ЛМК наилучшим образом соответствует условиям поточного изготовления и скоростного монтажа при существенном снижении их общей массы. Практика строительства облегченных арочных зданий пролетом 12-24м показала их полное соответствие указанным критериям оценки ЛМК, а в ряде случаев выявляются и заметные их преимущества, в частности при строительстве зданий I подсобно-вспомогательного и сельскохозяйственного назначения. Однако успешная практическая реализация арочных конструкций в облегченных зданиях малого пролета требует проведения комплекса Ш поисковых, теоретических и экспериментальных исследований, поскольку простое копирование существующих конструктивных форм массивных арочных покрытий не приводит к обеспечению их эффективности.

Решение научно-технических задач разработки и исследования облегченных конструкций арочных зданий осуществлялось: в соответствии с программой "Нечерноземье" Головного Совета МинБ&гаа РСФСР по теме "Исследование и разработка облегченных конструкций ф мобильных зданий многоцелевого назначения"; по координационному i плану ЦНИИСКа им. Кучеренко по проблеме: "Расчет и оптимизация конструкций из упругопластических материалов, в том числе с использованием ЭВМ"; в соответствии с Комплексной научно-технической программой Минвуза РСФСР "Строительство".

Целью исследования является разработка и внедрение в прак-I тику строительства облегченных конструкций арочных зданий,

I Научная новизна, защищаемая автором заключается в разработке:

- методики аналитико-численного определения НДС и критических ♦' нагрузок потери устойчивости в плоскости и из плоскости арок при произвольном криволинейном очертании оси арки и реальных нагрузках;

- методики нахождения оптимальной формы арки при многовариантном загружении и нагрузках, зависящих от очертания оси, в том числе с учетом технологических ограничений;

- формул по назначении оптимальных параметров арок: тина сечения и системы решетки арки; высоты сечения решетчатой аркии утла наклона раскосов; прочности стали и типа сечения стержней арки; ф - рекомендаций по повышению эффективности арочных зданий выте- , капцих из анализа опыта их массового строительства, и проведенных теоретических и экспериментальных исследований;

- методики расчета боковой устойчивости сжатых поясов решетчатой арки с учетом упругой работы стержней решетки и прогонов, и конструктивных решений по снижению расхода стали на элементы связей;

- нового подхода к строительству арочных зданий на базе разработанных унифицированных элементов, обеспечивающих реализацгаз арок произвольного пролета и очертания, в том числе с испода- • зованием полосовых выштампованных отходов;

- новых конструктивных решений арок и зданий, обеспечивающих снижение их массы, трудоемкости изготовления и монтажа;.

- методики выбора наилучшего варианта металлической конструкции, заключающейся в нахождении неметризованного отношения пред^ почтения методом Немени с учетом приоритетов участников в иерархической многоуровневой системе ЛМК.

Практическая значимость работы состоит в том, что результа- . ты исследований послужили основой для разработки:

- методик и программ по расчету арок, оптимизации их формы, : выбору наилучшего варианта конструкций облегченного арочного здания;

- эффектившк конструкций легких арочных зданий, новизнакоторых подтверждена 57 авторскими свидетельствами на изобретения.

Реализация и внедрение результатов работы осуществлено в 30 новых конструктивных решениях легких арочных зданий пролетом . 12т24м, выпускаемых серийно в объеме порядка 1,2 млн. м2" в год следующими предприятиями: Приволжским спецотделением "Сельхозтехника"; ППСО "ТатагроспеционтажГ*; Поволжским филиалом СКВ "Сельхозаммиак"; Смоленским заводом торгового оборудования; I i

Краснотурьинской ВТК; Коростенъским опытным заводом; Тираспольс-кой МРО (г. Витебск); Псковским СПК; Йошкар-Олинским заводом нестандартного оборудования; Тукаевским РТП (г. Набережные Челны) ; Опытным экспериментальным заводом металлических конструкций (г. Наб. Челны); Сызраньским заводом "Вефтемашремонт" и др. Результаты исследования нашли отражение в двух пособиях, которые ф используются в учебном процессе при подготовке студентов.

Апробации работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Проблемы оптимизации в механике твердого деформируемого тела" (1974, г. Вильнюс) ; Второй Всесоюзной конференции по оптимальному управлению в механических системах (1977, г. Казань); Всесоюзной конференции "Тонкостенные и пространственные конструкции (1986, г. Таллин); Республиканской конференции "Научно-технический прогресс в строительстве" (1986, г. Чебоксары); Научно-практической конференции "Практика, проблемы и внедрение ресурсосберегающих техно-♦ логий" (1987, г. Липецк); Второй и третьей научно-технических конференциях "Вопросы совершенствования и проектирования пространственных конструкций" (1987 и 1989, г.Волгоград); Всесоюзной конференции "Проблемы оптимизации и надежности в строительной: механике" (1988, г.Вильнюс); Областной конференции по пространственным конструкциям (1988, г. Ростов-на-Дону); НТК "Моделирование и оптимизация технологических процессов и элементов конструкций сооружений инженерного назначения" (1989, г.Хабаровск)? Всесоюзной НТК "Повышение долговечности сельскохозяйственных зданий и сооружений" (1990, г. Челябинск); НТК "Оптимальные металлические конструкции (1990, г.Свердловск); Второй Всесоюзной школе семинаре "Актуальные проблемы оптимизации конструкций" (1990, г. г. Суздаль-Владимир); Международном конгрессе по приме-нешш математики в технических науках (1990, г.Веймар) ; Заседании секции пространственных и легких металлических конструкций научно-технического Совета ЦНИИПСКа им. Мельникова (16 мая 1985 г.); Координационном совещании в ЦНИИСКе им.В.А.Кучеренко "разработка принципов оптимального проектирования строительных кон-4 струкций (28 октября 1986, г. Москва); Научных конференциях профессорско-преподавательского состава Казанского ИСИ (1975т1994 гг.).

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. История развития конструктивных форм арочных конструкций.

Начало проектирования и строительства металлических арочных конструкций относится к концу XVIII века С181]. Этому периоду предшествовал накопленный опыт возведения арок из природного камня и дерева, традиционных и единственных материалов того времени. Однако развитие производства, транспортных перевозок поставили вопрос увеличения пролетов, снижения массы и стоимости, повышения надежности возводимых конструкций и чего нельзя было достичь,используя традиционные материалы. Применение металла в : ^ арочных конструкциях привело в свою очередь к пересмотру существующих теорий и взглядов на их конструктивную форму, хотя еще долгое время арки несли на себе отпечаток конструктивной формы ; предшествующего периода. Так,первая металлическая арочная конст- . рукция моста через реку Северн в Англии (1776т1779гг.) в сильной степени напоминала деревянные формы Фейоля [1811. Б дальнейшем ^ чугунные арки стали выполняться по аналогии с каменными из от- . дельных литых звеньев, что позволило получить более четкую арочную конструкцию. Идея эта принадлежала французскому инженеру Монти и англичанину Томасу Пейну и нашла свое воплощение при : строительстве моста через Темзу в Лондоне [181]. Успехи возведения мостовых металлических арок способствовали накоплению и систематизации опыта и ставили перед инженерами новые задачи. Важное % значение в поисках новых конструктивных решений этого периода приобретает эксперимент. Так длительные наблюдения за деформациями чугунных арок от колебаний температуры, а также стремление внести большую ясность в распределение внутренних сил от внешней нагрузки побудили строителей к устройству шарниров. Впервые шарниры были установлены в 1858 году в арках моста через канал Св. ; ^ Дениса С181]. Успехи в строительстве чугунных мостов способство- , вали строительству чугунных перекрытий зданий общественного назначения, таких как купол йсаакиевского собора (1840) С653, конструкция сцены Александрийского театра в Петербурге (1830) [2292, купол капитолия в США (1856) [176], купол хлебного рынка в Париже ; (1811) [176]. Однако большого распространения чугунные конструкции арок в покрытиях зданий не получили. Это объясняется хрупос- ; тыо чугуна, неоднородностью прочностных свойств, что особо сказы-^ валось при возведении легких частей арочных конструкций покрытий.

Начиная со второй половины XIX века, наблюдается упадок и полное прекращение возведения чугунных арочных конструкций, чему в большей степени способствовало появление железа, а затем и фасонного проката. Железочугунные арочные конструкции этого периода выполнялись сквозного сечения, так как могли быть легко осуществлены : * из имеющегося проката, который широко был представлен полосой и , бруском. Характерным примером таких конструкций являются арки перекрытия Александрийского театра в Петербурге, построенного в ; 1830 [231]. Начиная со второй половины XIX века, арочные конструкции начинают применятся в перекрытиях промышленных зданий. Из них следует отметить перекрытия комбинированной арочной системой на Салдинском и Гораблагодатском заводах на Урале [231]. Арки ф перекрытия Гораблагодатского завода выполнялись из полосового железа и соединялись со стропильной ногой стойками при помощи заклепок. Пролет арок равнялся 16,5м, а шаг - 1,7м. Дальнейшим I

11 развитием этих конструкций является перекрытие Ижорского завода в Нолпине (1830) пролетом 30м. Несушдя конструкция покрытия образована за счет соединения сплошной арочной обвязки и стропильных ног треугольной решеткой. Образованная таким образом несущая конструкция является бесшарнирной аркой сквозного сечения С229].

Конец XIX века отмечается строительством ряда большепролетных . перекрытий вокзалов, дебаркадеров, рынков, выставочных павильонов. Примером могут служить покрытие здания отдела Мануфактур в Чикаго (1893) [176] и перекрытие выставочного зала павильона -"Галерея машин" в Париже (1899) С183]. Перекрытие выставочного . зала "Галерея машин" осуществлено трехшарнирными арками пролетом : 115м, опирающимися непосредственно на фундамент и охватывающими : L полностью перекрываемое пространство. Возведение конструкции . такого пролета продемонстрировало возможности стали как конструктивного материала. Особое развитие в этот период получают арочные покрытия вокзалов, благодаря работам Ф. С. Ясинского. Характерным примером является покрытие Гатчинского вокзала [231]. Несущие конструкции этих покрытий включали стальные трехшарнирные арки ; ^ сквозного сечения и уложенные по ним прогоны также сквозного : сечения, по которым в свою очередь уложено ограждение из гофриро- , ванного железа. По этой схеме выполнялись и покрытия промышленных зданий [65]. О высоком уровне арочных конструкций вокзальных покрытий дают представления следующие данные по расходу металла : на основе германских построек того времени (таблица 1.1) [228]. .

Первая половина XX века отмечена в отечественной и зарубеж-р, ной практике бурной эволюцией конструктивных форм арочных конструкций. Этому процессу во многом способствовало, с одной стороны, развитие методов расчета арочных конструкций, значительный вклад таблица 1.1 дяниыр по расходу стаж на вокзальные покрытия.

Пролет арок (м) 25 40 55 60

Расход кровлю 13 15 15 15 стали обрешетку 10 15 18 20 на: о связи 1 1 2 2 кг/м ) арки 16 25 40 48

Общий расход стали (кг/м2") 40 56 75 85 в которые внесли ученые ЕБресс, X. С. Головин, Н. А. Еелелвбский, КГ.Щухов» Ф.С.Ясинский, И.С.Еельзецкий, а с другой стороны, развитие металлургической базы производства прокатных профилей и совершенствование методов соединения элементов конструкций- Наибольшего совершенства из ранних конструкций этого периода достигает арочная конструкция перекрытия дебаркадера Киевского вокзаг ^ ла, построенного по проекту В.Г.Щухова (1913т1914 гг.) С63].

Несущие конструкции этого покрытия состоят из парных трехшарнир-ных арок, соединенных через пролёт тестовыми связями. Следует особо отметить высокое качество проработки конструктивной формы этих арок, обеспечивающей высокие для того времени технико-экономические показатели, которые по перерасчетам Ковельмана С633 £ следующие (таблица 1.2). Приведенные соотношения составляющих стоимости конструкций очень близки к аналогичным составляющим стоимости современных конструкций [1793. таблица 1.2 Структура затрат на арочные конструкции.

Наименование затрат Стоимость (руб/т) %

Стоимость металла 108 53

Зарплата на изготовление 33 16,2

Зарплата на монтаже 27 13,2

Накладные расходы 20 9,8

Отчисление прибыли 16 7,8

Итого 204 ■ й ■ 100

Mr

Приведенные примеры строительства арочных конструкций в России свидетельствуют о высоком уровне развития конструктивных . форм металлических конструкций. Однако, как отмечает основатель : щ советской школы металлических конструкций Е С. Стрелецкий .

233,2343, форма этого периода мыслилась как одето проектировочная категория, единственным предметом их исследования была структура конструктивной формы, единственным аргументом - "вес". Поэтому в советский период потребовалась интенсивная конструкторская и научно-исследовательская работа, сопровождающаяся критическим : изучением отечественного и зарубежного опыта строительства. На основе этих исследований были сформулированы основные принципы I советской конструкторской школы, главнейшими из которых являются: , 1) экономия стали; 2) снижение трудоемкости изготовления; 3) упрощение и ускорение монтажа. Признание равноправия трех ведущих начал, как показала практика дальнейшего развития, не только не . исключала противоречий между ними, но что именно разрешение этих противоречий являлось в значительной степени основой для совершенствования конструктивной формы [243]. В соответствии с указанными принципами изменились и типы конструкций, например, стали применятся менее трудоемкие в изготовлении сплошные конструкции значительных пролетов. В зарубежной практике этого периода во ; многих случаях наблюдается погоня за рекордами и внешним эффектом, хотя следует отметить и достижения в области перекрытия . больших пролетов металлическими арками [175]. В данный- период ♦ получаэт аналитический подход к разработке конструктивных форм металлических конструкций на основе выявления закономерностей, связывающих вее конструкции с интенсивностью действующей нагрузки, пролетом, напряжением. Большая заслуга в этом принадлежит * Г

14

H. С. Стрелецкому, впервые установившему новый весовой показатель -"характеристика веса" С235]. Дальнейшее развитие аналитического подхода к исследованию оптимальных соотношений параметров конструкций покрытия получили в работах Б. А. Балдина [61, Б. М. Вахуркина ф [23], Е. И. Вареника [22] ,Я. JL Куценока [166]. Быстрое развитие производства, становление новых развивающихся отраслей все в большей мере требовали перекрытия больших пролетов, снижение массы конструкций, уменьшение трудоемкости и сроков монтажа. Удовлетворение этих требований было возможно лишь, используя при проектировании арочных конструкций новых профилей проката, высокопрочных сталей, новых технологий изготовления и монтажа [2432. Характерным примером такой конструктивной формы арок является несущая конструкция покрытия Дворца спорта в Лужниках [1992. Сечение духшарнирных арок решетчатое с поясами из сварных тавров. Решетка треугольная из парных уголков, прикрепленных к поясам на сварке. Переход на облегченные ограждающе конструкции, применение стали повышенной прочности привели к уменьшению собственного веса арок и размеров поперечных сечений. В связи с этим встал ® вопрос обеспечения устойчивости элементов конструкции, что привело к проектированию пространственных сечений арок [1982. Например, при проектировании арок стадиона в Милане треугольное сечение арок дало экономию металла на 10% по сравнению с прямоугольным сечением [1982. Требования по снижению трудоемкости изготовления арок способствовали применению сплошных сечений арок из сварных двутавров и одиночных труб [2302. Исследования, праведен-# ные в ЦНИИСНе, показали особую эффективность арок из высокопрочных сталей сечением из одиночной трубы большого диаметра. Расчеты показали, что такое решение при пролете арки 54м дает экономию

IT

15 металла в сравнении с решетчатым до 41% L230]. За рубежом особую популярность получили решетчатые арки из широкополочных двутавров : с непосредственным примыканием элементов решетки к поясам С176]. Значительную экономию металла дает применение холодногнутых про-^ филей в решетчатых сечениях арок С210]. Так, расход металла на арки в покрытии спортивного здания в г. Мюнхене при пролете 36м . составил 9,1 кг/мг.

Современный этап развития металлических металлических конструкций, в том числе арочных, находится в неразрывной связи с проводимыми научными исследованиями, изучением действительной : работы, учетом опыта внедрения новых технологических процессов изготовления и монтажа. Б связи с этим больше значение теперь ; л придается методам оптимального проектирования С 222], становлению : которых способствовало развитие вычислительных средств, математических методов оптимизации, а также исследования законов веса и стоимости металлических конструкций. Б этом направлении можно особо выделить работы Н. С. Стрелецкого и Д. Н. Стрелецкого С 235], Я. М. Лихтарникова С170]. Кроме того,в проектировании арочных кон-^ струкций все большее применение находят прогрессивные принципы и : идеи советской школы конструирования, такие как: идея предварительного напряжения, принцип совмещения функций, использование : растянутых поверхностей С180].

Отмеченные выше успехи в строительстве зданий и сооружений с , применением арочных конструкций создали твердое мнение, что арка . эта конструктивная форма для перекрытия больших пролетов [179]. : ф Определение такой роли арочным конструкциям, очевидно повлияло на своевременное достойное их представление в конструктивных формах > так называемых легких металлических конструкций (ЛМК) [51,167].

Конструктивная форма ЛМК подчинена условиям серийного производства, обеспечивает существенное снижение общей массы конструкций, времени монтажа и, как правило, доставляется на место строительства в комплектном виде. Современный опыт строительства и проектирования показывает, что арочные конструкции целесообразно использовать при малых пролетах порядка 9т24м в легких зданиях, . используемым в качестве складов, гаражей, павильонов, сельскохо- : зяйственных помещений и т.п. [33,72,90,128]. Облегченное арочное, здание включает металлические арки, опертые непосредственно на: фундамент и ограждение, выполненное с применением эффективных ; материалов, таких как профилированный настил, синтетические пленки и т. п. (Рис. 1.1). Однако уже в начале серийного производства , легких арочных зданий возникло множество вопросов по определению направлений в выборе конструктивной формы несущих конструкций -этих зданий. Простое копирование конструктивной Форш арок боль- : шого пролета не отвечало условиям массового изготовления, а реализация новых конструктивных решений без проведения теоретических и экспериментальных исследований привела к авариям построенных ; зданий [90,129,130]. Поэтому для полного утверждения арочных зданий в системе конструктивных форм ЛЫК требуется разработка новых конструктивных решений и подходов к их проектированию, используя для этого указанные выше достижения в создании прогрессивных конструктивных форм металлических конструкций. .

Заключение диссертации по теме «Строительные конструкции, здания и сооружения», Кузнецов, Иван Леонидович

Результаты исследования Кузнецова И.Л. по теме"Облегчённые конструкции арочных зданий" внедрены на следующих предприятиях, что подтверждено подлинными актами и справками, хранящимися в КИСИ.

1. Акт внедрения от 27.09.1984,выданный ПК"Татсельхозпроект" с экономическим эффектом 485,083 тыс.руб.

2. Акт внедрения от 25.12.89г.,вьщанный ПК ПСС0"Татагроспецмонтаж" с экономическим эффектом 164,640 тыс.руб.

3. Справка о внедрении"Методики расчета боковой устойчивости нижнегс пояса арки",выданная ПК"Татагроспецмонтаж" 11.02.1991г.

4. Акт внедрения от 28.12.87г.,выданный ПК"А гроспецмонтаж" с экономическими эффектом 335,400 тыс.руб.

5. Акт внедрения от 10.01.1987г.,выданный СКБ"Сельхозаммиак" с экономическим эффектом 359,500 тыс.руб.

6. Акт внедрения Смоленского завода торгового оборудования от

Ф 7.12.1982,16.12.1986,10.04.1991гг.с общим экономическим эффектом

435,904 тыс.руб.

7. Справка о внедрении института "Роспроект"с экономическим эффектом 36,4 тыс.руб.

8. Акт внедрения Йошкар-Олинского завода по нестандартному оборудованию от 30.10.1991г. с экономическим эффектом 58,56 тыс.руб.

9. Акт внедрения Псковского СПК от 22.04.1985г.с экономическим эффектом 200,0 тыс.руб. ф 10. Акт внедрения Корс^еяьского опытного завода от 26.09.1983г., с экономическим эффектом 146,400 тыс.руб.

11. Акт внедрения Тукаевской РСТ от 19.04.1985г. с экономическим эффектом 150 тыо.руб.

12. Справка о внедрении Краснотурынской ВТК от 19.10.19. г. с экономическим эффектом 104,0 тыс.руб.

13. Акт внедрения Татарского филиала РППТЦ"Росагропромстроя"от 22.12.1988г. с экономическим эффектом 169,578 тыс.руб.

14. Акт внедрения Казанского опытного завода металконструкций от 25.10.85г.с экономическим эффектом 52,0 тыс.руб.

• 15. Акт внедрения предприятия п/я Г-4671 с экономическим эффектом 21,250 тыс.руб.

16. Справки Тираспольской МРО от 26.11Л986г.Опытного завода металлоконструкций (г.Наб.Челны) от 21.11.1989г.и др. подтверждающие внедрения.

Проректор по научной Казанского ИиИ д.х.н. профессор - - В.М.ЛАНЦОВ т

•'77 / t

J / у jr-j

Сплавки и акты внедления лезультятов исследований Кузнецова И.Л. по теме "Облегченные констлукттии алоч~ ных зданий"

Совмину Татарской ACCr

Совет

4-g.

Министров СССР

АСПОРЯЖЕНИЕ от 2 октября-1984 г. J* 1945р москва. Кремль

Разрешить Совету Министров РСФСР организовать в системе Гос® комсельхозтехники РСФСР специализированную передвижную механизированную колонну для осуществления строительства в колхозах и совхозах Татарский АССР из легких металлических конструкций пунктов технического обслуживания тракторов, гаражей, крытых стоянок для сельскохозяйственной техники и других "объектов, с оплатой труда работников этой коленны на ^ловиях, установленных в соответствии с пунктом 15 постановления Совета Министров СССР от 6 июня 1963 г. № 629. ,

- .Председатель $ Совета Министров СССР ТИХОНОВ Ч

-■■ ' т. ,'Щ /* 1 Ч У о о

Я Я Р Ц Ь

45 Ull ii к т ь*

Комиссия Президиума Совета Министров СССР по вопросам агропромышленного комплекса рассмотрела на очередном заседании - подготовленные иггтерссовпиными организациями предложения по обеспечению уборки , урожая, оаготрьо* сельскохозяйственных! продуктов и кормов в 1S84 Году и успешного проведения зимовки скота в период 18М/85 года. При обсуждении особое внимание обращено иа Необходимость усиления темпов ремонта уборочной техники, транспортных средств, заблаговременного проведения а хозяйствах работ, направленных на сокращение потерь урожая во время уборки, перевозки , и Хранения.

Соответствующие промышленные министерства и снабженческие организации обязаны ускорить йоставку сельскому хозяйству комбайнов, жаток, запасных частей, оборудования я материалов, а также организовать бесперебойное снабжение колхозов и совхозов нефтепродуктами. Определены меры для обеспечения перевозок сельскохозяйственной Продукции, а также для ускоренной доставки фруктоз и овощей в-промышленные; центры иэ южных районов страны.

Министерствам и ведомствам АПК поручено осуществить своевременную подготовку к зимовке скота оборудования животноводческих ферм и цехов, ускорить строительство, 'реконструкцию и ввод в действие предусмотренных планов на 1Ш год животноводческих помещений и кормоцехов, силосных и секажных сооружений, с к; адских помещений для хранения зернофуража и сена, Намечены мероприятия по организации бесперебойной работы мясокомбинатов и птицекомбинатов.

Признано целесообразным сохранить действующие в прошлые годы меры материального и морального поощрения работников, занятых н^ уборке урожая и заготовке кормов. Соответствующий проект постановления по указанным вопросам внесен в Совет Министров СССР.

На комиссии заслушаны доклады руководителей Мин-плодоовощхоза СССР, Мнк-пищеирома СССР и Центросоюза о ходе подготовки предприятий консервной промышленности к сезону переработки сельскохозяйственного i-рья.

Центральным и местным органам АПК рекомендовано увеличить производство проекции, пользующейся повышенным сггросом у населен кя, и в частности консервов из зеленого ropoojiQ, перца сладкого, косточковых плодов и баклажанов. Мин-плодооаощхозу СССР и другим министерствам -предложено в кратчайшие сроки решить все вопросы, связанные с обеспечением консера-ной промышленности тарой и тироупа коночными материалами. *

На заседания комиссии заслушан доклад министра пищевой ■ промышленности СССР В. П. Ленна о проводимой Мшшищепромом СССР работе по освоению проектных мощностей, введенных в 1381—1Ш годах. Было указано иа наличие серьезных недостатков в этом деле. Министерство проявляет медлительность в решении вопросов подготовки квалифицированного персонала. Дирекции строящихся предприятий в ряде случаев не предъявляют должной требовательности к соблюдению правил приемки вводимых в действие объектов. Мкипище-прому'СССРи строительным министерствам рекомендовано принять дополнительные меры для ускорения освоения вновь введенных мощностей. " "Комиссия одобрила работу, гфозедекнук) советскими и сельскохозяйственными органами татарской АСС'К~ЙЬ созданию машинных дворов Н ЯРУгИЯЗйТьЫ-геов. необходимых дйя обеспечения сохранности и повышения эф-3§В?ивности использования сельскохозяйственной техники. За годы Десятой и один- • " надцатой пятилеток во всех хозяйствах этой республики созданы машинные дворы, оборудованные наружными мойками и постами консервации. Большинство из них имеют навесы и склады для хранения техники, а также площадки для ее регулировки. See это позволило повысить готовность машинно-тракторного парка и обеспе-■ чить Солее эффективное использование его в колхозах и совхоза^. Успешно эта работа проводится также в Башкирской АССР, Краснодарском и Ставропольском краях. Московской, Ленинградской, Оренбургской, Ростовской, Донецкой и Киро-' воградской областях, •

В целях обеспечения над-1 I лежащей сохранности сель-1 | скохозяйственной техники J соответствующим министер- t . ствам и ведомствам даны ; указания - о всемерном рас- ' пространении положительного опыта указанных республик, краев и областей с тем, чтобы повысит!» отдачу от созданного я отраслях агропромышленного комплекса технического потенциала.

ТАСС). ir'ar

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

Министерство сельского хозяйства РСФСР

000310 6

0200200

6 ол 85*

06-4-53/3016 от 27.I2.84r

О разработке индивидуальных проектов

Министерство сельского хозяйства СССР разрешает Н/К. "Тат-сельхозтехпроект" разработать по согласованию с ЦНИИ ИСК инди- . видуальные проекты теплой стоянки для энергонасыщенных тракторов, арочного айгара для хранения сельхозмашин и крытого зерно-тока вместимостью 1500т с применением легких металлоконструкций комплектной поставки, освоенных предприятиями Госкомсель- . хозтехники г1'АССР,для строительства в совхозе "Россия11 Лаишвв-ского района Татарской АССР*

Для повторного применения эти прректы должны быть включены в установленном порядке в Зональный перечень типовых проектов.

Заместитель Министра L J

Tim. ГСХА. -Ьк. 214

МИНИСТЕРСТВО ' СЕДЬМОГО ХОЗЯЙС11Д ж?

107139, Москва Б-139, Орлик »з ;.р., i/Ji Для телеграмм: Москва >39, Мпаст-льхоасоюза.

Телетайп Ш434. Тм. 207-80 00 000310 в 0200200

Hfi№ 54-157/373 от gQ.06.86

0 включении проектов в зональный перечень

Министерство сельского хозяева СССР разрешав! включив* б перечень проемов для йолго-Вяюжой зоны оде^щие проекты, разработанные ПК "1а|1се«ыголхоапроекти!

I,Теплая овфшк^ длн энергонасыщенных тракторов ТОТ-17-Бо00л

2»Арочни£ aalrap ярения седьхозыавшв ТОТ -1?-?96Ь-85* • 3. Крытый зфаодои химосз?ью 1500 тонн ТОТ -12-9000.65' Хранили^ Ал;1 комбисилоса на 500 тонн ТОТ -11-8392.65.

Заместитель цкнистра I ^.А.Р^нов L

Т»в. ТСХА. Зек. 2Н

СОГЛАСОВАНО"

Проректор по на; КазИСИ ог работе

ПВЕРВДМОГ

Гл. инженер

О? руководитель предприятия, ПН. т

Тате ельхозтехоргокизадии) v * г/"МЛ s*

АКТ \у , - ; , / о внедрении результатов научно-исследова*вдмлоЛ работы

Мы, нижеподписавшиеся, представители Казанского инженерно-строительного института, с одной стороны, и предприятия (организации) ПрОвКТНОЙ КОНТОрЫ

Татсельхс озтвхпроект' наименование предприятия, организации) с другой стороны, составили настоящий акт в том, что результаты работы ИлflJTйдОВЭНИй Ц наименование работ назначения" ы, раздела, этапа) г,: . ' - 'У .■-.-. " выполненной Казанским инженерно-строительным институтом по договору (теме) .Z212. - 32 ,;,. » . ~ договора, темы) Ш госрегистрации QIQ26Q35947 в период с стоимостью

I

01 1982 г. по

31

12

1982 г. двадцать тыс.руб. законченной и принятой заказчиком внедрены

14 - 12

198 2 в ттрлатгтй яргитплг» гтр^и-ав^|г»'Р'ййшгг>Рп ЗДАНИЯ ■МЯР&бОТЯЯИОРО наименование подразделения предприятия(организации),

ПК "ТатсельхозтехпроекИ Производство конструкций налажено осуществившеговнедрение)

Приволжском одецурделении "Сельхозтехника"-дата внедрения февраль j хэ^ r.t наименование и номер документов, регламентирулцих применение разработок гг~ приказ*

Договор на проектирование с q-зом "Россия" Лаишевского распоряжение, план руководящих технических и нормативно-методических материалов района ТАОСР ш 7фя—и т.д., которыми введена в действие разработка) i. вид и нмвамив р&аработок Новые решения облегченных арочных конструкций комплекс, машина, система, прибор, инструмент, технология, пролетом 24 и дл^ с/х зданий производственного назначения методика, программа ЭВМ, сырье, материалы и т.д.)

2. Авторы внедренных разработок и.о.доц. И.Л.Кузнецов

Ф.И.О., должность)

Форма внедрения ПРОЕКТ с/х ЗДвНИЯ

НИОКР, технологические работы, производственный процесс, освоение к организация производства новой техники и т.д.),

4. Использование изобретений

Подана заявка на гфи внедрении № авторских свидетельств, изобретение Ш 3b5b4b2/33 (OI5039&) Стыковок. положителы соединение шв@лл@

HIDC ко; КЛэ.Хуснутдин решений, заявок, их название, номера и дата) рных стержней. Авторы: И.Л.Кузнецов; Ю.В.Зинченов; Д.Й.Галимов

5. Организационно-технический или социально-экономический эффект экономия материальных

Экономия металла и других RTpOHfftjn^wx- мяФяриятг^р ресурсов, рост npoi [зводительности труда, повышение качества продукции, окупаемости, улучшение условий ч руда, механизация, оздоровление окружащей среды)

6. Действительный годовой экономический эффект а) в целом по работе Ч^ТЫРвСТа ВОСвМЬДвСЯТ ПЯТЬ ТЫС. сумма прописью )

50 % или руб., б) долевое участие Казанского ИСИ двести сopfa две тыс. руб. сумма прописью)

Примечание: При расчете долевого участия необходимо учесть, что распределение общей суммы эконо нического эффекта производится по видам работ в зависимости от объема и сложности каждого вида работ в следующих размерах: . за исследовательские и проектно-конетрукторские работы - 30+50%, за технологические работе и работы по подготовке производства - 20435%, за работы по освоению и организации производства новой техники - 25+40%.