Оболочка блок-камеры смотровых колодцев: Эксперим. исслед., расчет и конструирование тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, кандидат технических наук Акимов, Владимир Борисович

• Акимов, Владимир Борисович
• кандидат технических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат технических наук Акимов, Владимир Борисович

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ

1. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ. ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА. ОБЗОР МЕТОДОВ РАСЧЕТА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Современные сетевые сооружения - новая область применения пространственных конструкций

1.2. Опыт проектирования и строительства пространственных конструкций на

плоском опорном контуре

1.3. Обзор исследований и методов расчета пространственных конструкций

на плоском опорном контуре

Выводы

2. КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ БЛОК-КАМЕРЫ СМОТРОВЫХ КОЛОДЦЕВ. МЕТОДИКА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Влияние технологического процесса и объемно-планировочного решения на формообразование оболочки блок-камеры смотрового колодца

2.2. Условия работы и основные воздействия

2.3. Методика экспериментальных исследований

проведения испытаний

2.3.2. Конструкция отдельных панелей, шаровой оболочки и их изготовление

2.3.3. Стенд для испытаний и загрузочное устройство

2.3.4. Приборы для испытания и их расстановка

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ИССЛЕДОВАНИЯ И РАСЧЕТ

ШАРОВОЙ ОБОЛОЧКИ И ЕЕ ОТДЕЛЬНЫХ ПАНЕЛЕЙ

3.1. Результаты испытаний панели без отверстия (рядовой панели)

3.2. Результаты испытаний панели с отверстием

3.3. Результаты испытаний шаровой оболочки

3.4. Основные результаты расчета методом

конечных элементов

Выводы

4. РАСЧЕТ СБОРНОЙ ШАРОВОЙ ОБОЛОЧКИ БЛОК-КАМЕРЫ СМОТРОВОГО КОЛОДЦА НА

ОСНОВЕ МЕТОДА ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ

4.1. Основные предпосылки и расчет несущей способности шаровой оболочки блок-камеры

по общей схеме разрушения

4.2. Расчет отдельной сплошной оболочки

сомкнутого свода

4.3. Расчет отдельной оболочки сомкнутого

свода с отверстием

4.4. Расчет отдельной оболочки сомкнутого свода,

примененной в качестве панели стены

4.5. Расчет шаровой оболочки с учетом

конструктивных особенностей

Выводы

5. ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ОБОЛОЧЕК БЛОК-КАМЕР

И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оболочка блок-камеры смотровых колодцев: Эксперим. исслед., расчет и конструирование»

ВВЕДЕНИЕ

Эффективные тонкостенные пространственные конструкции широко вошли в практику строительства, позволив уменьшить расход материалов и трудозатрат при возведении зданий и сооружений и важнейшей задачей в настоящее время остается дальнейшее расширение диапазона их использования.

Сравнительно новым направлением в строительстве является применение оболочек при возведении подземных сооружений. Оно получило развитие в связи со значительными работами по созданию новой и совершенствованию существующей инженерно-технической инфраструктуры современного городского хозяйства. Широкая реализация жилищной проблемы и развитие промышленного производства выявили в 80-е годы существенное отставание ее мощностей от требуемых для нормальной эксплуатации. Территориально-пространственный рост городов и их структурная реорганизация потребовали значительных капитальных вложений в создание инженерно-технической инфраструктуры планируемых территорий. В крупных городах стоимость инженерного оборудования достигла 25-30% от общего объема затрат на жилищное строительство /15 /. Капитальные затраты на 1 км районных и городских магистралей в селитебных зонах больших и крупных городов ориентировочно составляли 1,8-2 млн. руб. (в ценах 1984 г.), эксплуатационные затраты - 10% от капитальных. Для промышленного строительства суммарная стоимость 1 км внешних коммуникаций зависила от отрасли и мощности предприятия, например, для отрасли "Строительство" - около

260 тыс.руб.(в ценах 1984 г.) / 97 /.

По мере усовершенствования городского хозяйства и изменения мощности и видов транспорта, росли затраты на ликвидацию аварий и профилактический ремонт и замену устаревших конструкций.Вскрытие подземных коммуникаций общегородских и районных магистралей по данным ЦНШЭП инженерного оборудования суммарно составляло 1 раз в год на 1 км трассы / 97 Л стоимость разрытия и восстановления проезжей части при ликвидации аварии - 5-10 руб./м2 (в ценах 1984 года), а перебег городского транспорта усредненно оценивался в 36 тыс.руб. в год на 1 км трассы. Поэтому задачи повышения эффективности капитальных вложений, уровня индустриализации, качества строительства , экономичности и надежности инженерных сооружений приобретают все большую актуальность.

Значительные объемы работ при возведении целой системы сетевых сооружений - смотровых колодцев или камер, большая рассредоточенность подобных объектов, их малые габариты и сходность строительной конструкции создают предпосылки для применения объемно-блочного метода, достоинства которого будут реализованы в полной мере при использовании универсальных эффективных нематериалоемких пространственных конструкций. Применение оболочек по новому функциональному назначению делает возможным осуществление из них всех без исключения элементов единой пространственной формы сооружения. Объемный тонкостенный блок для камеры смотровых колодцев, собираемый из панелей малых рамеров, работает в целом как пространственная конструкция, обеспечивая требуемую прочность и

жесткость при значительной экономии материалов по сравнению с традиционными решениями. При этом становятся особо важными вопросы расчета, конструирования и экспериментального исследования самой такой конструкции и выявление особенностей работы составляющих ее элементов.

Цель диссертационной работы состоит в изучении поведения под нагрузкой оболочки объемного блока для смотровых колодцев, разработка рекомендаций по ее расчету и конструированию.

Задачи исследования:

- экспериментальное исследование на опытных образцах напряженно-деформированного состояния, схем излома оболочки блок-камеры и ее отдельных панелей при действии нагрузки, распределенной по контуру центрального отверстия в покрытии;

- разработка расчета несущей способности указанных оболочек.

Автор защищает:

- результаты экспериментальных исследований оболочки блок-камеры и отдельной панели покрытия при нагрузке приложенной по контуру отверстия на всех стадиях работы вплоть до разрушения;

- данные экспериментов по напряженно-деформированному состоянию отдельной рядовой панели в упругой стадии работы при действии равномерно распределенной нагрузки;

- оценку расчетов методом конечных элементов панелей оболочки блок-камеры в линейной стадии работы;

- кинематические модели пластических механизмов оболоч-

ки блок-камеры, ее отдельных панелей в стадии предельного равновесия и разработанные на их основе расчеты несущей способности.

Научную новизну работы составляют:

- экспериментальные данные об особенностях напряженно-деформированного состояния оболочки блок-камеры;

- предложения по расчету несущей способности оболочки блок-камеры и составляющих ее панелей на основе кинематического метода предельного равновесия.

Достоверность результатов работы обеспечена статистической обработкой экспериментально полученных данных, сходимостью результатов. Основные положения, рекомендации и выводы, изложенные в диссертации, находятся в соответствии с современными представлениями о расчете и проектировании тонкостенных пространственных конструкций и подтверждены результатами экспериментальных исследований на опытных образцах.

Практическое значение работы заключается в том, что на основании результатов исследований даны экспериментально обоснованные предложения по конструированию и расчету новых высокоэкономичных пространственных конструкций сетевых сооружений для подземных коммуникаций. Результаты работы использованы при проектировании и разработке рабочих чертежей блок-камер смотровых газовых колодцев и стальных опалубочных форм (исполнитель ПТИ "Владимирстройсистема").

Материалы исследований могут быть положены в основу оценки вновь разрабатывамых оболочек покрытий на плоском

плане, имеющих центральное отверстие, при действии нагрузки распределенной по его контуру.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, включающего наименования.

Во введении отражены цели, задачи и назначение работы, ее выходные данные.

В первой главе - на основании имеющихся публикаций проведено обобщение опыта проектирования и исследований оболочек на плоском квадратном плане и определена новая область их применения при строительстве подземных сетевых сооружений.

Во второй главе рассмотрено влияние технологического процесса, условий работы и основных воздействий на формообразование и конструктивное решение блок-камеры. Описана методика исследований шаровой оболочки и отдельных ее панелей. Даны сведения об испытательных стендах и загрузочных устройствах, применяемых материалах, приборах и приемах обработки экспериментальных данных.

В третьей главе приведены результаты испытаний, касающиеся прочности, жесткости и трещиностойкости отдельной рядовой панели при действии равномерно распределенной нагрузки, панели покрытия и шаровой оболочки - при нагрузке, приложенной по контуру отверстия. Даны результаты их расчета в упругой стадии методом конечных элементов.

В четвертой главе отражены предпосылки и положения расчета методом предельного равновесия шаровой оболочки по общей схеме разрушения и отдельных панелей.

Пятая глава посвящена предложениям по применению пространственных конструкций на плоском квадратном плане для блок-камер смотровых колодцев, их проектированию, изготовлению и технико-экономической эффективности.

В заключении сформулированы основные выводы и рекомендации, сделанные в работе. В диссертации содержится материал, отражающий объем и характер внедрения результатов исследований.

1. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЯХ. ОПЫТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СТРОИТЕЛЬСТВА. ОБЗОР МЕТОДОВ РАСЧЕТА И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Современные сетевые сооружения - новая область применения пространственных конструкций

Основным сооружением на инженерных сетях являются смотровые колодцы и камеры (большие колодцы прямоугольной формы) для ограждения установленных в них регулировочных и запор-но-предохранительных устройств и доступа для обслуживания в процессе эксплуатации без раскопок грунта. Они представляют собой искусственно созданный объем, сообщающийся с поверхностью земли посредством лаза в виде вертикальной шахты.

Своим появлением смотровые камеры и колодцы обязаны усложнению инженерного обеспечения городов и применению трубопроводных и кабельных систем /58 /. Из отечественной истории строительства /47/ известен факт прокладки подземного самотечного водопровода в Новгороде еще в конце XI - начале XII вв. с устройством по его линии смотровых колодцев из срубов размером 1,13 х 1,17 метра. В стены были врезаны трубы из парных долбленых бревен. Форма, конструктивное решение, материалы и технология возведения, само название, примененные по новому назначению, были приняты по аналогии с водозаборными колодцами.

Для периода возникновения этого вида сетевых сооружений характерны единичные случаи строительства и малые объемы работ с ориентацией на местные материалы, способные противостоять размоканию грунта под воздействием грунтовых вод, разрушению от нагрузок, создаваемых проезжающим транспортом. На рубеже XIX и XX веков этим требованиям удовлетворяли традиционный хорошо обожженный красный кирпич и новый для той поры материал - железобетон.

Применение мелкоштучного кладочного материала позволяет учитывать особенности сооружения в каждом конкретном случае, но соответствует низкому уровню индустриализации, сопряжено с большими затратами труда, сезонностью, повышенным расходом материалов, не отвечает требованиям унификации и ограничения номенклатуры применяемых решений. Бетонирование в построечных условиях или применение отдельных железобетонных элементов также не разрешает этих проблем.

С начала века и по настоящее время широко распространены кирпичные колодцы с перекрытием из железобетонных плит, а иногда сводчатые, если они большого размера, или - в виде усеченного конуса. Конструкция перекрытия зависит от размеров колодца в плане и величины предполагаемых внешних нагрузок. В большинстве случаев основания колодцев в плане имеют вид прямоугольника или круга (овала). Размеры их внутреннего пространства обеспечивают удобство производства работ и возможность эвакуации в случае необходимости / 16, 43, 99/.

Строительство колодцев из железобетона изначально было ориентировано на максимальную сборность. В качестве основно-

го элемента стен принято кольцо. Размеры деталей ограничивались уровнем развития транспортных средств и грузоподъемных механизмов. В связи с чем и в более позднее время предпринимались попытки перенесения форм и конструктивных решений, присущих кирпичным и даже деревянным колодцам, в условия применения железобетона. Колодец Мосподземпроекта (1960 г.), прямоугольный в плане, собирался из стеновых блоков как сруб и перекрывался малыми по размеру и весу плитами / 18 /.

В каталоге выставки строительных материалов и принадлежностей, состоявшейся в 1892 году в Соляном Городке (г.С-Петербург).фирмой В.В.Гюртлера были представлены армированные бетонные строительные детали колодцев /132/. В некоторых губерниях земскими мастерскими было освоено изготовление бетонных звеньев для сборных дымовых и канализационных труб в деревянной опалубке. В мастерских Полтавского земства, кроме того, были разработаны металлические формы, в которых изготовлялись цилиндрические бетонные звенья для сборных колодцев, имевшие внутренний диаметр 0,89 м, высоту 0,56-0,62 м и толщину стенок около 0,09 м, оснащенные монтажной арматурой /132/.

Прокладка инженерных сетей в России в первые десятилетия XX века проводилась в ограниченных масштабах, носила случайный характер, не имела единой нормативной базы. Работы по составлению подробного плана подземных сооружений г.Москвы были начаты только в 1930 году. В 1931 г. был опубликован первый проект "Технических условий и норм на прокладку подземных сооружений по улицам и площадям городов и

населенных пунктов СССР" /131/. Наряду с выполнением возросших объемов работ по благоустройству городов, в 30-е годы продолжались значительные научно-исследовательские и экспериментальные работы. Однако, вопросы устройства колодцев при форсированном решении проблем прокладки инженерных сетей имели второстепенный характер.

Период массового развертывания строительства трубопроводов и сетевых сооружений приходится на послевоенный период (с 1946 г.) /16/. Развитие индустрии сборного железобетона, увеличение количества и грузоподъемности строительных кранов позволили максимально укрупнить элементы и унифицировать конструктивные решения. В ГОСТ 8020-56 были приведены сортамент и технические параметры изделий для круглых железобетонных сборных колодцев. Типовые проекты были составлены институтами Водоканалпроектом и Гипрокоммунводоканалом, Укр-гипрогорпромгазом. Колодцы из сборных элементов заводского изготовления позволили сделать их конструкцию удобной для монтажа и эксплуатации. Рабочую часть колодцев изготавливали также из отдельных либо монолитно соединенных между собой плоских или ребристых плит, образующих лотковые, П- и Г-образные элементы. Однако, анализ прямых затрат (табл.1.1) по ведомственному прейскуранту /74/ показывает, что при равном объеме необходимого рабочего пространства они уступают круглым в плане кирпичным или железобетонным и сопоставимы лишь с прямоугольными кирпичными камерами больших размеров (сравнение выполнено в ценах 1984 г., обозначение материала стен: "к" - кирпичные; "ж/б" - сборные железобетонные).

Таблица 1.1

Размеры в плане, м Высота, м Материал Прямые затраты, руб.

0 1,5 к 298

0 1,5 1,8 ж/б 280

1,5x1 к 371

1, 5x1,2 ж/б 448

0 1,5 к 327

0 1,5 2,1 ж/б 300

1,5x1 к 412

1,5x1,2 ж/б 482

0 2 к 470

0 2 1,8 ж/б 550

2x1,5 к 599

2,1x1,5 ж/б 585

0 2 к 598

0 2 2,1 ж/б 490

2x1,5 к 665

2,1x1,5 ж/б 645

Таблица 1.2

Наименование Номинальные размеры 'с1-диаметр, Ь- высота)

показателя,

ед. измерения с1=1,5 <1=1,5 6=2 <3=2

11=1,8 Ь=2,1 11=1,8 ь=2,1

Вес, тс 3,4 3,77 5,93 6,47

Кол-во элементов 4 5 4 5

Объем внутреннего пространства, 3,18 3,71 5,65 6,59

Расход бетона, м^ 1,36 1,58 2,36 2,6

Расход стали, кг 126,7 136,5 216,68 223,58

Примечание. Таблица составлена на основании типового проекта 905-7 для наиболее распространенных типоразмеров колодцев. В показателях не учтены расход цементно-песчаного раствора для заделки стыков, стальные соединительные элементы и конструкции оголовка.

Основу конструктивной схемы унифицированных колодцев составляют плиты днища, перекрытия и стеновые кольца по ГОСТ 8020-68, которые имеют внутренний диаметр от 0,7 до 2 метров. Их высота кратна 0,3 метра. Стенки толщиной 0,07 - 0,1

метра, сплошные, с проемами или утонениями армируют одинарным сварным каркасом цилиндрической формы /98/. Колодцы характеризуются хорошими технико-экономическими показателями по расходу бетона и стали (табл.1.2).

В странах Европы и Северной Америки железобетонные смотровые колодцы выполняют преимущественно сборными / 54 /. Детали колодцев - плиты оснований и покрытий, конуса и кольца, имеющие отверстия для пропуска труб и установки подъемных скоб или лестниц. В восточных землях ФРГ применяется деталь основания с восьмиугольником в плане в комбинации с обычными кольцами, конусами и крышками. В Канаде распространены смотровые колодцы, выполненные в соответствии с запатентованной в США системой "Модулок". Система основана на использовании для выкладки верхней части (под чугунную крышку) монолитного или сборного ствола кольцевых бетонных деталей малой высоты.

Применение высокопроизводительных автоматических формующих машин в комбинации со специальными дополняющими системами позволяет производить большинству фирм кольца и конуса диаметром 0,6 - 2,4 метра и высотой 0,3 - 1,2 метра при толщине 0,06 - 0,15 метра. Фирма Waterloo Concrete Products (США) выпускает кольца с днищем, кольца диаметром от 0,3 до 3 метров и высотой до 2,4 метра. В готовых деталях фирмы Virginia Precast (США) отверстия для пропуска труб нужного диаметра высверливаются и устанавливаются уплотняющие соединительные муфты. Водонепроницаемость швов между деталями колодцев обеспечивается каучуковыми материалами.

Добиться более рациональных технико-экономических показателей при прежнем конструктивном решении позволило внедрение сталефибробетона. НИИЖБом совместно с ВНИИ Железобетоном и Союзводоканалпроектом разработаны чертежи стапефибробетон-ных колец круглых колодцев взамен типовых железобетонных по серии 3.900.3. Опытно-промышленное производство организовано на Волховском КСК и на ПО "Липецкстройиндустрия". Применение колец диаметром 1 и 1,5 метра из сталефибробетона взамен железобетонных позволило заменить всю сетчатую арматуру фиброй и уменьшить толщину изделий, дать экономию приведенных затрат до 22%, сократить расход бетона на 8 - 10% / 26 /.

Наряду с вариантами устройства колодцев из кольцевых элементов, широкое применение нашли решения по созданию необходимого объема из двух элементов - верхней коробки (перекрытие с верхним стеновым кольцом) и нижней (днище с нижним стеновым кольцом) /43/. Технико-экономические показатели приведены в таблице 1.3. Данные по расходу бетона и стали, отнесенные к объему внутреннего пространства рабочей камеры, близки к сборным колодцам, но значительно сокращено количество монтажных элементов. Форма таких колодцев зависит от производства работ при ремонте и эксплуатации, в плане бывает овальной, восьмигранной, шестигранной или квадратной. Все грани могут быть выполнены с системой перекрестных ребер / б /. Камеру можно получить и из двух усеченных пирамид, соединяемых по периметру большего основания / 5 /.

При рассмотрении эволюции конструкции этого сетевого сооружения вне зависимости от его назначения и многообразия

соответствующих технологических требований наблюдается сокращение до минимального количества элементов, составляющих колодец (или камеру), и отражающее общую тенденцию повышения уровня индустриализации их возведения, выражающуюся, в частности, и в стремлении предельно упростить и ускорить производство всех строительных и специальных работ непосредственно на месте установки.

Таблица 1.3

Наименование показателя, ед. измерения Номинальные размеры (ахЬ-план, 11-высота)

2x1,25; 11=1,8 2,4x2,4; 1^=2,3

Вес, тс Кол-во элементов Объем внутреннего пространства, Расход бетона, м" Расход стали, кг 2,42 2 3,2 1,09 61,85 11,28 2 8,82 4,7 609,36

Примечание. Таблица составлена для колодца телефонного КТ-1 (для установки вне проезжей части) и камеры теплосети и водопровода (разработчик КБ ДСК, г.Владимир). В показателях не учтены расход цементно-песчаного раствора для заделки стыков, стальные соединительные элементы и конструкции оголовка.

При значительных объемах строительства и большой расс-редоточенности объектов ускорить проведение работ и повысить их качество позволит объемно-блочный метод возведения сетевых сооружений /48/. Реконструкция, замена колодцев и камер может осуществляться специализированным подразделением эксплуатационных служб без привлечения строительных организаций. Объемный блок будет оснащен необходимым оборудованием, прошедшим проверку в стационарных условиях. Сборка самого

блока будет выполняться на заводе, обеспечивая тщательность заделки швов. Время ввода в эксплуатацию аварийного участка трассы сводится до минимума. Объемно-блочный метод возведения сетевых сооружений не исключает других способов их устройства, но дополняет их.

В 70-х годах в г.Иваново были изготовлены опытные образцы объемных блоков смотровых колодцев для газовых сетей. В колодце по типовому проекту 905-7 все его элементы, по аналогии с решением для сейсмоопасных районов, имели усиленные закладные детали и были соединены между собой сваркой с заделкой швов цементно-песчаным раствором. Объемный блок оснащался необходимым технологическим оборудованием и имел выводы труб для подсоединения к газопроводу. Недостатков при эксплуатации выявлено не было, но значительная масса усложняла монтаж. Опыт не получил дальнейшего развития.

Достоинства объемно-блочного метода при возведении подобных сооружений могут быть реализованы в полной мере при снижении их массы и при использовании эффективных конструкций. В этой связи важно отметить устойчивую тенденцию перехода от массивных сооружений к тонкостенным пространственным конструкциям. Например, наблюдается значительное расширение области применения последних в практике строительства при возведении фундаментов и подпорных стен, подземных зданий и инженерных сооружений /95, 96, 107 , 106 /. Вместе с тем, известны примеры выполнения объемных блоков для стационарных и мобильных домов с использованием составных тонкостенных оболочек, объединяющих в себе фрагменты разнообразных гео-

метрических поверхностей, позволяющие получить единую пространственную систему, универсально выполняющую ограждающие и несущие функции "крыши", "стен", при необходимости "дна" /44/. Замкнутые армоцементные и фибробетонные оболочки малых размеров линзообразной формы применены в ЛенЗНИИЭПе при разработке жилых домов из объемных блоков, собираемых из отдельных скорлуп / 70 /. Изготовлены опытные образцы домов-линз, в которых секции монтируются из двух полусферических оболочек, усеченных двумя или тремя вертикальными плоскостями и'домов-многогранников. По периодической печати известны повторения в сборном и монолитном железобетоне стек-лопластиковых домов, имеющих поверхность эллипсоида вращения - "Futuro" (арх. Матти Сааринен) и "Rondo" (фирма "Caso-ni",Швейцария), коконообразных "одомов" / 70 /.

В качестве конструктивной основы малогабаритных объемных блоков, возможно, целесообразно использовать необычную геометрическую форму некоторых замкнутых оболочек значительных размеров. Например, проект здания планетария в г.Баку и театр в г.Дакаре решены в виде монококка, составленного из двух плавно сопряженных друг с другом геометрических поверхностей положительной гауссовой кривизны - сферического сегмента и параболоида вращения, зал Дома научно-технической информации в г.Киеве - из сферических оболочек. /69/. Классические решения резервуаров и водонапорных башен модифицированы большим числом нетрадиционных конструктивных форм оболочек вращения, шатровых складок, вспарушенных панелей. Далеко не все из приведенных предложений могут быть доведены

до реадиадии в инженерных сооружениях, но общая тенденция, отражаемая расширением области применения тонкостенных пространственных конструкций, должна быть учтена при решении проблемы создания нового типа пространственной конструкции блока смотрового колодца.

Замкнутые оболочки из эффективных строительных материалов в сочетании с высокопроизводительными заводскими технологиями и объемно-блочным методом возведения сетевых сооружений позволят существенно расширить традиционную область применения тонкостенных пространственных конструкций и достигнуть хороших экономических показателей.

Основу конструктивной структуры объемного блока смотровой камеры колодца может образовать составная оболочка. Необходимый при этом с функциональной точки зрения объем будет получен в виде совокупности составляющих ее оболочек малых размеров на плоском опорном контуре и полем в виде гладкой поверхности положительной гауссовой кривизны, сомкнутого свода или шатровой складки. В общепринятых классификациях /90, 91, 88 / эти оболочки относятся к разным группам пространственных конструкций, но обладают элементами общности в характере работы и теории расчета /105/. Они являются наиболее, не столько простыми, сколько конструктивно лаконичными, сохраняющими непосредственную преемственную связь со своими прототипами среди сводов и куполов прошлых времен и одновременно представляют собой наиболее ранние модификации более совершенных конструктивных форм.

Во Владимирском государственном университете была зап-

роектирована сборная оболочка блок-камеры газового колодца диаметром 2,2 м (заказчик ПУ "Владимироблгаз"). Ее панели имели варианты исполнения в виде кругового сомкнутого свода и шатровой складки на плоском квадратном плане со стороной 1,5 м. Новая конструкция обладала хорошими технико-экономическими показателями по сравнению с базовым вариантом типового проекта 905-7 /99/ (см. таблицу 1.2), определенные согласно /82/. При объеме по внутренним размерам 5,6 м3 оболочка имела массу до 2,0 т при расходе бетона класса В20 - 0,73 - 0,9 м3, стали - до 85 кг, в том числе на закладные детали 5,4 кг. Расчетная производственная себестоимость изготовления, трудоемкость и полная стоимость (заводская) новой конструкции сопоставимы с колодцем диаметром 1,5 м и высотой 1,8 метра и меньше значений этих же показателей для колодца диаметром 2 м и высотой 1,8 м. Проверка правильности принятых проектных решений потребовала постановки экспериментальных исследований. Безусловно, что на их основании исчерпывающий ответ о работе подобной сложной пространственной системы дать нельзя, но по мере накопления результатов можно будет составить рекомендации по расчету и конструированию.

1.2. Опыт проектирования и строительства пространственных конструкций на плоском опорном контуре

Пространственные конструкции на плоском опорном полигональном контуре применяются преимущественно в качестве покрытий и перекрытий зданий и сооружений. В них могут быть

- -

предусмотрены проемы, возможно сборное и монолитное исполнение. Поле рассматриваемых пространственных конструкций может иметь, в качестве исходной, единую поверхность положительной гауссовой кривизны, идеальной мембраны или составную, включающую в себя сочетание плоских граней или фрагментов криволинейной формы, например, частей цилиндра или гиперболических параболоидов. По краям поле подкреплено замкнутым контурным элементом - квадратным, прямоугольным или полигональным в плане, реже треугольным и ромбовидным. Сомкнутый свод - простейшая составная оболочка, получаемая путем сопряжения четырех лотков (щек) в виде треугольных фрагментов, имеющих чаще полуциркульное или коробовое очертание.

Пространственные вспарушенные конструкции на плоском полигональном опорном контуре, преимущественно сомкнутые и зеркальные своды, в древности и средневековье возводились путем использования кирпично-бетонной, каменной и кирпичной кладки. Их характеризует массивность, небольшие размеры перекрываемых пролетов, отсутствие специального опорного контура - лотки опираются на толстые стены и контрфорсы. Погашение распора осуществлялось тяжестью инертной массы материала максимально утолщенных стен и опор, благоприятная работа поля конструкции - взаимодействием уравновешивающих друг друга сил встречного давления соседних сводов, приданием образующей полуциркульного или коробового очертания и устройством падуг (вутов) при переходе от стены к поверхности свода. Стрельчатость очертаний, полигональный план, лаконичное разделение свода на прочный остов опорных (подпружных) арок

(гуртов) и межарочное заполнение, введение в кладку специальных железных связей или устройство растяжных поясов являлись характерными конструктивными приемами / 14, 52, 58 /. Прогрессивный практический опыт по возведению таких конструкций был выражен в эмпирических формулах и графических построениях /30/. Б.Н.Жемочкин в / 46 / приводит прием получения расчетной схемы сомкнутого свода в виде перекрестной системы из полуарок неполного пролета с прямолинейными горизонтальными вставками между ними.

Покрытия средневековых зданий стали естественными прототипами первых пространственных железобетонных конструкций, в которых активно использовался несущий каркас ребер, поддерживающих заполнение свода (теория Виолле-ле-Дюка /58/), что было, повидимому, осмыслением в новом для начала двадцатого века материале, - железобетоне, традиционных форм каменных, стальных, чугунных конструкций и влиянием архитектурного направления "возрождения готики". Развитие конструктивных решений сразу же пошло по пути активного применения рассматриваемого типа оболочек в качестве большепролетных покрытий общественных зданий. Форма сомкнутых сводов была в последующем использована при проектировании ряда крупных сооружений в Европе и США /90/. Пологие сомкнутые своды нашли применение в качестве покрытий портовых сооружений для хранения хлопка в г.Гавре (Франция), автор - Р.Брокар /142/. Складские здания в г.Ханау (ФРГ) выполнены квадратными в плане, пролетом 12,6 м, стрелой подъема 2 м и толщиной поля 0,06 м при расходе стали - 9 кг/м2 покрытия, авторы -

В.Фуксштайнер и Г.Элерт /90/.

Сомкнутый свод легко может быть получен при пересечении двух цилиндрических поверхностей с одинаковой стрелой подъема, расположенных под прямым углом друг к другу. Увеличение числа сопрягаемых поверхностей преобразует свод в многогранный купол на правильном полигональном плане. В 1928 - 1929 г.г. были возведены три восьмигранных купола с оболочкой толщиной 0,09 м и пролетом 75 м для ярмарочных залов в г.Лейпциге (ФРГ) и рынок в г.Базеле (Швейцария) - толщиной 0,085 м и пролетом 65 м /90/. Практически это первые составные железобетонные оболочки /44/.

Сочетние лотков пологого сомкнутого свода с распалубками дает зеркальный свод. Изменение очертания кривой свода, уменьшение стрелы подъема, пологость придают этой конструкции сходство со вспарушенными панелями с плоской верхней поверхностью. Устройство плавных переходов в виде утолщений между отдельными фрагментами вдоль мест их стыковки и придание кривизны линейным образующим позволяют легко перейти от составных к различного типа единым поверхностям переноса 4-го порядка, например, бикруговым или биэллиптическим. Примером замены сомкнутого свода единой геометрической формой положительной гауссовой кривизны являются вспарушенные пологие оболочки покрытий промышленных зданий, автор - Г.Ислер (Швейцария), которые имеют переменную кривизну, плоский контур, очерчены по форме пологой идеальной мембраны /27 ,90/. Бортовые элементы - предварительно напряженные. При равномерной нагрузке такие оболочки находятся в напряженном сос-

тоннии близком к безмоментному и оптимальны по несущей способности и расходу материалов.

Наряду с описанными выше конструктивными формами, в строительстве нашли применение шатровые складки, являющиеся одновременно разновидностью выпуклого многогранника и составной конструкцией и имеющие форму вальмового свода, усеченной пирамиды или клина с прямоугольным или квадратным планом. Шатровая конструкция образована пересечением четырех наклонных граней, плоских или призматических, замыкаемых поверху средним горизонтальным диском. По мере увеличения числа плоских граней в меридиональном направлении шатер трансформируется в сомкнутый свод. Применение шатровых складок связано с использованием высокой изгибной жесткости пластинчатых систем взамен балочных. Опыт проектирования и строительства бункеров большой емкости в середине двадцатых годов в Германии показал высокую эффективность этого конструктивного принципа /38, 59, 133/.

В отечественной практике монолитные шатровые складки нашли применение в качестве перекрытий клуба Дома правительства в Москве ( 1929 г., сетка колонн - 5,5x5,5 м, толшина граней - 0,09 м), отстойного бассейна шиферного завода Сухо-ложского комбината (1930 г., пролет - б м, толщина граней -ОД м, при нагрузке 14кН/м2 расход бетона - 0,12 м3/м2, стали - 16 кг/ы2 покрытия). В варианте конкурсного проекта многоэтажного здания под девизом "Шатер" /118/ (И.Г.Людковский, Б.Я.Слезингер, 1933 г., для сетки колонн 6x6 м при нагрузке 4 кН/м2 расход бетона - 0,065 и3/ы2, стали - 9,5 кг/м2)

сборные шатровые складки состояли из среднего диска и четырех наклонных плит. Основная арматура располагалась по контуру ячейки, выполняя роль затяжки. В техническом решении сборного шатрового покрытия одноэтажного промышленного здания (Гипроавиапром, 195? г., сетка колонн - 12x12 м, расход бетона - 0,082 м3/м2, стали - б кг/м2 покрытия) в качестве замкнутого арматурного пояса применена высокопрочная напрягаемая арматура.

В настоящее время шатровые складки находят применение для покрытий зданий с размерами ячеек от 12x12 до 30x30 м, как сборные железобетонные, так и комбинированные сталежеле-зобетонные (ПИ-1, НИИЖБ) /56,122/. Наклонные грани (плоские, либо призматические) и центральный диск выполнены из ребристых железобетонных плит или в виде решетчатой структуры на которой закрепляются железобетонные пластины настила. Контурные элементы приняты в виде железобетонных или стальных ферм с паралельными поясами, соединяемые в угловых зонах для восприятия распора. Диагональные сечения усилены мощными несущими элементами.

Для междуэтажных перекрытий с укрупненной сеткой колонн и высоким уровнем полезных нагрузок ПИ-1 на основе изобретений по a.c.N 506089 и N 804803 (автор -ШапироА.В.) разработаны сборные железобетонные перекрытия для сетки колонн 12x12 метров. Осуществлены проекты многоэтажного торгового центра г.Омска (1982 г.), двухэтажного складского здания базы УПТК треста 38 Главзапстроя, перекрытия корпуса 101 завода им.Лепсе в г.Ленинграде (1986 г.) / 25, 128, 2, 32 /. В

ПИ-1 создана система трансформируемых многоэтажных производственных зданий "ШАТПИЛСК" /125/.

Экспериментально установленное распределение усилий -передача основной доли нагрузки через узкие зоны диагональных наклонных ребер на опорный контур, воспринимающий распор и недостаточно полное использование наклонных граней, были положены в основу разработки рамно-шатровой конструктивной системы /129/. Ее прототипом был пространственно-стержневой вариант, упоминаемого выше, проекта "Шатер" /64/, в котором ребра, расположенные в плите среднего диска крестообразно по диагоналям, образуют с ребрами наклонных граней две перекрестные рамы, связанные в опорном сечении по контуру затяжкой (расход бетона - 0,035 м3/м2, стали - 5,15 кг/м2 покрытия) . Перспективы дальнейшего развития этого типа пространственных конструкций несомненно связаны с расширением диапазона пролетов и полезных нагрузок при одновременном достижении хороших экономических показателей /92/.

Другое важное направление их применения - пологие оболочки малых размеров в качестве перекрытий и покрытий малых пролетов . В Индии Рамашвами разработаны легкие сборные элементы размером 1,1 X 1,1 м, состоящие из предварительно напряженной контурной рамки и неармированной пологой оболочки толпданой 0,025 м /141/. В КНДР, по предложению Штенкера, были проведены опыты по применению сборных элементов двоякой кривизны. При строительстве универмага в г.Хамхыне они имели размеры 4,2 X 4,2 м. Аналогичные элементы были разработаны Оллгудом в США /90, 136/. В отечественной практике известны

- 2У -

вспарушенные, ступенчато-вспарушенные и шатровые панели перекрытий размером на комнату, автор - Г.К.Хайдуков /104,108/. Их отличает весьма пологое очертание выпуклой срединной поверхности и плоский прямоугольный контур, содержащий замкнутый арматурный пояс. Расход бетона составлял 0,06-0,08 м3, стали - 3-5 кг на 1 м2 перекрытия. Разработка сопровождалась глубокими экспериментально-теоретическими исследованиями, нашедшими отражение в главе "Руководства по проектированию железобетонных конструкций покрытий и перекрытий" (в дальнейшем изложении "Руководство...") /88/. С 50-х годов шатровые панели находили широкое применение в московском строительстве (высотные здания, больницы), в крупнопанельном домостроении Ленинградской области, Украины, Закавказья / 1, 42,102, 111, 123/. В НИИСК (г.Киев) разработаны опираемые по контуру вспарушенные панели-оболочки для покрытий и перекрытий многоэтажных промышленных зданий /68/. В настоящее время шатровые панели успешно применяются в крупнопанельном жилищном строительстве в отдельных регионах / 3 /.

Область применения оболочек малых размеров на плоском квадратном или прямоугольном плане может быть значительно расширена за счет изменения их функциональной роли. Из них, например, могут быть осуществлены все без исключения элементы объемного блока для подземного сетевого сооружения. Однако, опыт подобного их практического применения очень ограничен, ввиду конкуренции со стороны других типов оболочек и массовым использованием конструкций типовых серий.

- зо -

1.3. Обзор исследований и методов расчета пространственных конструкций на плоском опорном контуре

Расчеты прямоугольных или квадратных в плане вспарушен-ных железобетонных оболочек с плоским опорным контуром выполняются методами теории упругости, упругопластической теории, численными методами строительной механики с использованием ЭВМ, методом предельного равновесия для решения задач по определению несущей способности или проверки назначенных сечений элементов конструкций.

Расчет призматических складчатых конструкций бункеров, в дальнейшем примененный и в тонкостенных шатровых покрытиях, впервые разработан Г.Элерсом (Германия, 1926 г.) /133/, который рассматривал их как безмоментные системы, состоящие из тонких пластин, соединенных цилиндрическими шарнирами. В 1929 г. Г.Кремер /38/ указал на необходимость учета поперечных изгибающих моментов. Вопросам расчета складок посвящены работы Э.Грубера, Г.Грюнинга (1932 г.), И.Гольденблата, Э.Ратца (1934 г.).

Расчеты составных оболочек, образованных системой взаи-мопересекающихся цилиндрических поверхностей, возведенных в 20-е годы XX в. по системе Дивидаг, выполнены в основном по безмоментной теории, изложенной Фр.Дишингером в 1928 г./38/. Криволинейные грани в пролете между ребрами в местах пересечения поверхностей работали как своды-оболочки между диафрагмами, ребра же находились преимущественно в безмоментном состоянии. В дальнейшем У.Финстервальдер /27/ предложил учи-

тывать при расчете таких конструкций изгибающие моменты.

К 1932 г. в ЦНИПС В.З.Власовым был разработан практический метод расчета тонкостенных цилиндрических оболочек и призматических покрытий /22, 23, 24/. Одновременно П.Л.Пастернаком предложен метод расчета, основанный на методе сил / 72 /. Использование В.З.Власовым смешанного решения позволило добиться существенного упрощения задачи. В наиболее законченном виде вариационный метод представлен В.З.Власовым в монографии / 21/. Исследования по этой теории применительно к цилиндрическим оболочкам и призматическим складкам выполнены В.С.Бартеневым, Б.С.Васильковым, Л.С.Гильма-ном, Б.В.Горенштейном, Х.Х.Лаулем, Н.Н.Леонтьевым, В.Д.Рай-зером, И.Н.Слезингером, С.И.Стельмахом, Ю.М.Стругацким, Ю.В.Чиненковым и др. Значительный вклад в теорию расчета складчатых конструкций конструкций внесен И.Е.Милейковским. В его работах предложена методика расчета железобетонных призматических складок на основе метода перемещений / 67, 79 /. Аналитические методы расчета складчатых конструкций, полигональных сомкнутых сводов изложены в работах Д.Итцхаки / 51/, Дж.Голдберга /135/, В.Флюгге /101/, П.Чонки /134/.

Вопросам расчета оболочек с нерегулярной формой срединной поверхности, содержащих сосредоточенные кривизны, посвящены работы Я.Ф.Хлебного /115, 116/, в которых решения получены на основе моментной теории с использованием единичных функций О.Хевисайда. Расчет составных оболочек в работах /44, 91 / Ю.А.Дыховичного и Э.З.Жуковского ориентирован преимущественно на метод конечных элементов с использованием ЭВМ.

- Зй' -

Расчет вспарушенных конструкций, предложенный Ю.Я.Шта-ерманом /124/ в 1932 г. и впервые примененный в 1936 г., был выполнен по приближенной методике без учета податливости контура. Способ расчета был усовершенствован на основе энергетического метода моментной теории /123/. Дальнейшее развитие аналитический метод расчета вспарушенных конструкций.получил в работах Б.Н.Бастатского и Н.Г.Барабадзе. Ими разработаны и реализованы в программах для ЭВМ методы расчета вспарушенных конструкций с учетом геометрической нелинейности, основанные на моментной технической теории пологих оболочек с интегрированием системы разрешающих уравнений модифицированным методом Бубнова-Галеркина / 10/. Вопросы аналитического расчета пологих оболочек на плоском контуре (вспарушенных или мембранных) изложены в работах Х.Харренштейна /136/ и Г.Рамашвами /141/.

Современные методы расчета объемных конструкций и оболочек сложных форм ориентированы на применение эффективных вычислительных алгоритмов, реализуемых на ЭВМ. Одним из вариационных методов, получивших широкое распространение, является метод конечных элементов (МКЭ), сущность которого заключается в делении воображаемой сеткой дискретизации исследуемой континуальной системы, обладающей бесконечным числом степеней свободы, на конечное число дискретных двух- или трехмерных элементов, соединенных между собой в конечном числе узловых точек, расположенных на границах элементов. Полученная расчетная схема имеет конечное число связей, что позволяет описать ее напряженно-деформированное состояние

системой линейных алгебраических уравнений. Метод конечных элементов позволяет учитывать геометрические и физические особенности любой сложной пространственной системы произвольной конфигурации. Точность расчета зависит от правильности выбора расчетной схемы: геометрии сетки конечных элементов, их свойств, выбора граничных условий и др. В настоящее время разработано и эксплуатируется значительное число программных комплексов, реализующих метод конечного элемента применительно к расчету строительных конструкций. Для расчета в линейной постановке широко используются вычислительные комплексы ЛИРА, ЛИРА-ПК (Лира-Windows 3.1 в версиях 5.02 и 5.03 получила нелинейный шаговый процессор), ППП АПЖБК (разработки НИИАСС), ПЛАНК (МГСУ), ОСКАР (УкрНИИПСК), SAP-IV, SAP-80, SAP-84, MICROFEAP, Micro Fe (версия 6.02 для Windows 95 обладает сервисными возможностями: косые упоры, нелинейные (односторонние) шарниры для всех типов конечных элементов) и др. Расчеты с учетом геометрической нелинейности ведутся с помощью комплексов ГАММА-2, ПРОТОН (КиевЗНИИЭП), РК-85 (ЦНИИСК), ПАРУС (КИСИ). Вычислительный комплекс "ФИНИК" (МНИИТЭП) предназначен для исследования статического напряженно-деформированного состояния конструкций с учетом физической нелинейности. Для расчета с учетом и геометрической и физической нелинейности используются ПУСК, МИРАЖ (версия 4.3 - аналог ЛИРА-ЕС) , SCAD, NASTRAN, COSMOS, ANSYS, LARSTRAN80, NASHL.

Конечноэлементный подход к расчету пространственных конструкций и его программная реализация получили развитие в

работах А.С.Городецкого, В.С.Здоренко, В.А.Постнова,

A.Ф.Смирнова, Л.И.Супоницкого, А.П.Филина, Н.Н.Шапошникова, Дж.Аргириса, О.Зенкевича, А.Кабира, Р.Клафа, А.Скорделиса,

B.Шнобриха, Дж.Эйбела и др. /34, 49, 93, 94, 100/.

Расчет тонкостенных пространственных конструкций в неупругой стадии работы развивался на основе общей теории пластичности и теории ползучести. Основополагающими в этой области являются работы А.А.Ильюшина и В.В.Соколовского. Вопросам теории и расчета пространственных конструкций с учетом пластических деформаций посвящены известные работы, принадлежащие И.И.Гольденблату, Ю.Р.Лепику, Л.М.Качанову, М.Ш.Микеладзе, Н.А.Николаенко, Ю.Н.Работнову, В.И.Розенблю-му, И.С.Цуркову /33, 62, 66, 78, 85, 117/.

Вопросы расчета несущей способности статически неопределимых систем, в том числе и пространственных железобетонных конструкций, испытывающих в стадии разрушения пластические деформации, решаются разделом теории пластичности, носящим название теории предельного равновесия. Решения частных задач, способствовавших развитию общих положений теории, известны с семнадцатого века /30/. Возникновение метода расчета на ее основе, применительно к железобетонным конструкциям, произошло на базе экспериментальных данных в начале двадцатого века и связано с публикацией работ К.Казинчи (1914 г.), Е.Мерша (1916 г.), Е.Свенсона (1916 г.) и А.Ин-герслева (1921 г,). Основы теории предельного равновесия заложены в трудах А.А.Гвоздева /28-30/, впервые сформулировавшего и строго доказавшего статическую и кинематическую тео-

ремы о величине предельной нагрузки, называемые также теоремами о границах несущей способности. Исследованиям по теории предельного равновесия посвящены работы М.И.Ерхова /45/, Д.Д.Ивлева /50/, А.А.Маркова /65/, А.М.Проценко / 77/, Х.Гринберга, Д.Друкера, В.Прагера /39/, К.Иогансена /137/,

B.Койтера /55/, Е.Мансфилда /139/, Г.Филипа и Дж.Ходжа /140/, Р.Хилла /114/.

Опыт экспериментально-теоретических исследований статически неопределимых железобетонных конструкций, проведенных в НИИЖБ под руководством А.А.Гвоздева, обобщен в монографии

C.М.Крылова /61/.

Существенный вклад в развитие теории предельного равновесия, в том числе применительно к расчету пластин и оболочек, внесен А.Р.Ржанициным /83, 84/. Расчет жестко-пластичных оболочек было предложено выполнять кинематическим методом, основанным на представлении о концентрации пластических деформаций в линиях текучести вместо учета сплошного пластического течения, характерного для классической формы метода. Им выведена теорема о положении осей взаимного вращения жестких и недеформируемых дисков, на которые разделяется оболочка к моменту исчерпания несущей способности.

Значительными экпериментально-теоретическими исследованиями в области предельного равновесия железобетонных оболочек являются работы Г.К.Хайдукова / 103, 109, 110 /. Вопросы расчета оболочек с позиций теории предельного равновесия изложены в работах Н.В.Ахвледиани, М.Ш.Варвака, Б.С.Василькова, А.С.Дехтяря, А.М.Дубинского, Я.Ш.Исхакова, А.Д.Либермана,

- зв -

Л.М.Овечкина, А.М.Проценко, А.О.Рассказова, Е.И.Становичен-ко, Ю.В.Чиненкова, В.В.Шугаева и других /8, 19, 20, 37, 38, 40, 63, 71, 121, 112, 126, 130/. Опыт расчета оболочек методом предельного равновесия обобщен в Руководстве / 88 / и справочном пособии /91/.

Перспективы приложения теории предельного равновесия для оболочек в работах А.А.Гвоздева, А.М.Проценко, В.В.Шугаева, Г.К.Хайдукова /31, 76, 113, 127/ ориентированы на использование достижений вычислительной математики и распространение метода предельного равновесия на область геометрически нелинейных задач для упруго-пластических оболочек.

Большой вклад в развитие вспарушенных пространственных конструкций внесен исследованиями Г.К.Хайдукова / 102, 104, 108, 138/, впервые применившего к их расчету кинематический метод теории предельного равновесия. Теоретические выводы, подтвержденные обширными экспериментальными исследованиями на физически подобных моделях и натурных образцах, позволили разработать рекомендации по расчету и проектированию вспарушенных панелей и конструкций шатрового типа, изложенные в Руководстве / 88 /. В ходе исследований для панелей-оболочек опертых по контуру были выявлены две основные схемы излома -балочная и пятидисковая (шатровая). Расчет несущей способности по двум возможным схемам проводился в соответствии с рабочей гипотезой об их независимом и неодновременном проявлении. Кроме того, несущая способность было предложено представлять как сумму двух слагаемых - компонентов сопротивления внутренних сил конструкции за счет предельного рас-

пора (нармальных усилий) и за счет предельных изгибающих моментов на линиях излома /109/. На основе шатровой была разработана схема "заменяющего шатра" для расчета вспарушенных панелей с криволинейной поверхностью (и пологих оболочек) с прямоугольным и полигональным планом /105/.

Значительные исследования шатровых панелей выполнены А.М.Дубинским / 41, 42 /. На основе полученных результатов им предложена методика расчета несущей способности панелей кинематическим методом предельного равновесия для различных схем опирания по сторонам контура /40/.

Экспериментально-теоретические исследования опертых по углам плоских плит с контурными ребрами / 4 / поволили установить, что соотношение жесткостей контура и плиты влияет на форму схемы излома конструкции. Было установлено, что наряду с балочной схемой излома, характерной для плит с малой жесткостью контура и конвертной - для плит с жестким контуром, возможно образование промежуточных схем излома. Предложенная расчетная гибкая восьмидисковая модель пластического механизма была образована восемью линиями излома, симметрично исходящими из центральной точки, попарно выходящих на сторону контура с образованием в каждом ребре двух пластических шарниров. Слияние двух смежных линий соответствовало "балочной" или " конвертной" схемам, но на схеме образования трещин просматривалось образование центрального диска, наличие которого является признаком распорной работы /104/.

Первым экспериментальым исследованием железобетонных оболочек на плоском квадратном плане, на основании которых

- 3b -

разработан ряд инструктивных документов, в том числе и разделы Руководства /88/, явились испытания двух монолитных опертых по углам крупномасштабных моделей, проведенные М.С.Боришанским и А.С.Щепотьевым под руководством А.А.Гвоздева (ЦНИИПС, 1932 - 1933 гг.) / 17/. В конструкциях наблюдалась значительная концентрация напряжений по линии наклонного ребра. Оба шатровые перекрытия разрушились от достижения временного сопротивления бетона в местах опирания на колонны при одновременном достижении основной арматурой контура предела текучести. Контурные элементы выполнялись в виде тонких горизонтальных плит с незначительной изгибной жесткостью в вертикальной плоскости. Имела место реализация балочной схемы излома. В соответствии с этим в Руководстве /88/ рекомендуется расчет несущей способности опертых по углам шатров выполнять именно по этой схеме с проверкой прочности угловых связей по шатровой схеме и опорных сечений на действие сжимающих нормальных сил.

Г.В.Авдейчиковым под руководством В.В.Шугаева выполнены исследования сборных большепролетных шатровых перекрытий конструкции ПИ-1, отличающихся от описанных выше выполнением контурных элементов в виде достаточно жестких в вертикальной плоскости балок /32/. Проведенные исследования натурных объектов /25, 128/ и маломасштабной модели / 2 / выявили иную картину напряженно-деформированного состояния конструкции. Установлено, что в стадии разрушения реализуется не балочная, а более общая схема излома, форма которой определяется геометрическими и прочностными характеристиками элементов

податливой системы "контур-плита". Для расчета несущей способности такой конструкции предложено использовать трансформируемую девятизвенную схему пластического механизма, близкую к гибкой восьмидисковой схеме, примененную А.Н.Кусановым и Ю.А.Рогатиным, но отличающуюся наличием квадратного центрального диска. Такую схему определяют два независимых параметра - расстояние от опоры до ближайшего пластического механизма в контурной балке и размер стороны центрального диска. Несущая способность определяется минимизацией величины предельной нагрузки в функции этих параметров из уравнения равенства виртуальных работ внешней нагрузки и предельных моментов в пластических шарнирах.

Б.С.Соколовым /92, 129/ под руководством В.В.Шугаева выполнены исследования рамно-шатровых конструкций перекрытий зданий с укрупненной сеткой колонн. На основании результатов экспериментальных исследований выполнено моделирование линейной работы конструкции методом конечных элементов на ЭВМ при использовании ВК "ЛИРА". Характерной особенностью напряженного состояния конструкции были значительная величина растягивающих усилий в угловых зонах внешнего контура и сжимающих в диагональных элементах, увеличивающихся к опорам. Принятая схема излома в общем случае - девятизвенная, с выделением восьмиугольного центрального диска и выходящими из его улов радиальными линиями излома. В зависимости от трех геометрических параметров она универсальна и может трансформироваться в ряд частных, в том числе "балочную", "шатровую", "конвертную" и другие. Минимум величины предельной

нагрузки находится с помощью ЭВМ в зависимости от схемы наг-ружения при различных комбинациях величин геометрических параметров общей схемы излома.

Л.И.Кривелев / 60/ изучал несущую способность пологой прямоугольной в плане оболочки со сложной поверхностью и плоским опорным контуром для различных контурных условий. Им предложена новая форма разрушения такой оболочки при свободном опирании краев. Теоретическое решение задачи о верхней границе распределенной предельной нагрузки получено для де-вятидисковой схемы кинематического механизма, отличающейся от предложенной Г.В.Авдейчиковым тем, что угловые диски могут приподниматься, поворачиваясь вокруг осей, проходящих через точки выхода смежных линий излома на контур.

Работа оболочек с отверстием на плоском квадратном или прямоугольном плане мало изучена. Число экспериментальных исследований ограничено. Из выступления Г.Ислера Швейцария /27/ известен только сам факт проведения им экспериментальных исследований, предшествовавших возведению вспарушенной пологой квадратной оболочки пролетом 12,6 м с центральным фонарным отверстием диаметром до 5 м /90/. Руководство /88/ рекомендует такие оболочки рассчитывать с применением ЭВМ. Известны предложения по устройству проема в сборных пространственных конструкциях на полигональном плане вместо центрального диска / 91/. Имеющие место в литературе предложения по расчету прямоугольных покрытий с фонарными проемами методом предельного равновесия относятся прежде всего к оболочкам положительной гауссовой кривизны, но обладают достаточ-

ной общностью и, возможно, могут быть распространены на рассматриваемый вид. Основные положения приведены ниже.

Задачу о пологих прямоугольных оболочках с отверстием разного очертания (квадрат, прямоугольник, круг) без подкрепления по его контуру рассмотрели М.Ш.Варвак и А.С.Дехтярь / 20, 35 /. Теоретические результаты получили опытное подтверждение (при среднем расхождении до 6%) в испытаниях девяти свободно-опертых моделей оболочек со срединной поверхностью в виде эллиптического параболоида на действие вертикальной равномерно распределенной нагрузки. При реализации общей шатровой схемы излома наблюдалось два случая: а) отверстие мало и полностью размещается в пределах центрального диска (к<0,3); б) отверстие велико, граница центрального диска определяется точками выхода углового пластического шарнира на контур отверстия, то есть схема разрушения состоит только из краевых дисков (к>0,3), где к - граничное значение реализации расчетного случая установлено в виде отношения размера стороны отверстия к пролету и равно 0,3 (для купола при меридионально-кольцевой схеме согласно /37/ соотношение диметров отверстия и основания равно 0,67). Сделан вывод о предпочтительности круглого проема перед квадратным и возможности устройства первого из них без дополнительного подкрепления при к<0,35, а второго - при к<0,25.

Предложения по определению прочности оболочек с отверстием методом предельного равновесия содержатся и в работе Л.А.Коробова / 57/. Для определения несущей способности полки пространственных покрытий им используется предложение

Г.К.Хайдукова о раздельном учете в предельной стадии нормальных сил и моментов /109, 110/. Прочность покрытий определяется соотношением прочности поля и ребра, окаймляющего отверстие. Схемы разрушения могут быть общими и местными. Л.А.Коробов выделяет случаи: а) ребро целое, при достижении напряжениями в плите предельных значений, то есть отверстие с окаймлением в предельной стадии выступает как один диск; б) ребро разрушается одновременно с плитой или раньше. Предложения по определению прочности, содержащиеся в статье, требуют экспериментальной проверки.

Подкрепление поля кольцевыми ребрами, действие нагрузки на части поверхности и местное разрушение от продавливания рассмотрены в совместной работе /37/ А.О.Рассказова и А.С.Дехтяря только для сплошных оболочек. При этом, как и ранее, всякий раз ведется сопоставление соответствующих параметров с размерами центрального диска. Например, кольцевые ребра, заключенные внутри центрального диска не сказываются на величине работы внутренних сил, так как угловые линии текучести их не пересекают, в противном случае, работа сил должна быть дополнена слагаемым, учитывающим влияние ребра, не выполнившего роли подкрепления. Полученные решения могут быть применены и к оболочкам с отверстием. В случае а) из /20, 35/ центральный диск включает в себя и отверстие и его подкрепление, а в случае б) окаймляющее ребро принадлежит краевым дискам. Случай а) из /57 /, в дополнение к выше приведенным, предполагает возможную промежуточную схему разрушения для большого отверстия, ребро подкрепления которого не

допускает выхода угловых линий излома на кромку отверстия и составляет с ним в предельной стадии один диск.

Из сопоставления обоих подходов следует, что несущая способность пространственных покрытий с отверстием находится в зависимости от наличия и прочности ребра подкрепления, от соотношения размеров проема и сторон, от особенностей приложения нагрузки и условий опирания.

Приведенные выше сведения о расчете конструкций методом предельного равновесия относятся к традиционным типам тонкостенных пространственных систем, но простые отдельные оболочки могут входить и в состав сложных систем в виде объемного блока. Расчет даже плоских граней призматических малых объемных блоков ориентирован на применение ЭВМ /81 /. В специализированных программных комплексах "СУПЕР-76" (НИИАС), "ПАРСЕК" и "РАПИД" (КиевЗНИИЭП) расчет ведется по недеформи-рованной схеме, что приводит к существенному занижению максимальных усилий и перемещений граней блоков и требует корректировки результатов.

Для определения несущей способности блоков в целом и составляющих их элементов используется метод предельного равновесия. Расчетные схемы излома основываются на экспериментальных результатах, обобщенных в / 48/. В.И.Резниченко и М.Ш.Варвак дали рекомендации по расчету защемленных по контуру и свободно опертых плит пола и потолка, исходя из схемы излома в виде конверта при нагрузке от собственного веса и от сосредоточенной в центре.

Несущая способность стен блоков при линейном опирании

определялась О.С.Кротовским с использованием предложенного Н.В.Морозовым способа расчета тонких панелей, основанного на суммировании несущей способности вертикальных полосок на которые расчленяется стенка и учета величины эксцентриситета действующих в них вертикальных сил / 81/. В испытаниях тонкие стенки блоков разрушались в средней части так же, как и панели при большом боковом прогибе от продольного изгиба по схеме "конверт" / 48/. Практически проверка несущей способности велась для отдельных панелей объемного блока и не учитывала совместную их работу.

Обширные экспериментально-теоретические исследования и предложения по расчету относятся преимущественно к оболочкам с единой гладкой регулярной геометрической поверхностью и шатровым складкам, применяемым в качестве покрытий и перекрытий зданий и сооружений.

Учитывая преимущества объемно-блочного метода возведения сетевых сооружений, автором предложено рабочую камеру смотровых колодцев выполнять в виде объемного блока, который является коробчатой замкнутой конструкцией, состоящей из шести выпуклых панелей-оболочек на плоском квадратном плане, соединенных по контуру связями. Грани блока имеют технологические отверстия для пропуска труб и обеспечения доступа к оборудованию.

Этим объясняется стремление автора к изучению особенностей работы каждой из оболочек в составе такого объемного блока и их совместной работы как единой составной оболочки. Роль экспериментально-теоретических исследований при этом

заключается уже не только в проверке предложенного конструктивного решения, но и в установлении исходных расчетных, предпосылок метода предельного равновесия.

Выводы

1. Проведен, обзор запроектированных и осуществленных конструкций смотровых камер и колодцев.

2. Проведен аналитический обзор опыта проектирования и строительства пространственных конструкций с плоским опорным контуром, имеющиеся результаты экспериментально-теоретических исследований и методов расчета.

3. Обосновывается необходимость постановки исследований сборной составной оболочки блок-камеры смотровых колодцев, образованной пространственными элементами с плоским опорным контуром.

2. КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ БЛОК-КАМЕРЫ СМОТРОВЫХ

КОЛОДЦЕВ. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Влияние технологического процесса и объемно-планировочного решения на формообразование оболочки блок-камеры смотрового колодца

Оболочки в строительстве используются, главным образом, как покрытия, но, как показывает опыт, могут быть применены в качестве и других частей сооружения. При геометрическом конструировании блок-камеры смотрового колодца в числе первых возникла задача определения формы срединной поверхности, которая наилучшим образом отвечала бы наперед заданным условиям и требованиям (функциональным, объемно-планировочным, конструктивно-расчетным, технико-экономическим и технологическим), при одновременном решении специальных вопросов ее формообразования (аппроксимация, паркетирование, определение метрических характеристик).

Технологический процесс, ставит ряд вполне определенных требований к внутреннему пространству блок-камеры, размеры которой должны быть достаточными, чтобы разместить необходимое оборудование, обеспечить возможность его перемещения при монтаже и демонтаже, а так же доступ к нему обслуживающего персоонала для осмотра, управления и профилактического ремонта. Учитывая то обстоятельство, что для нужд тепло-, во-до-, газоснабжения и связи часто применяются одни и те же конструкции, а к рабочему пространству смотровых колодцев и

камер газовых сетей предъявляются особо жесткие требования, основные размеры блок-камеры в плане и по высоте приняты согласно типового проекта 905-7 /99/. Типовое решение позволяет обеспечить все необходимые параметры среды по размещению технологического оборудования (одного отключающего устройства) при внутренних габаритных размерах в плане прямоугольных колодцев - 1,5x1,2 м и 2,1x1,5 м, круглых - диаметрах 1,5 и 2 м. Высота из условия нормальной работы обслуживающего персонала принята равной 1,8 м (рис. 2.1,а). Наименьшее заглубление перекрытия от уровня земли или дорожного покрытия - 0,3 - 0,5 м при высоте горловины до 0,75 м. В стенах устроены отверстия для трубопровода, а в съемном перекрытии - проем с внутренним диаметром 0,7 м для доступа с поверхности земли. Центр лаза обычно смещен по отношению к центру плиты покрытия на 0,2 - 0,4 м для удобства спуска.

Работник эксплуатационных служб лишь временно находится в колодце для устранения неисправностей, либо профилактического осмотра. Рабочим местом является та нижняя часть рабочей зоны, где расположены трубопровод, компенсаторы, задвижки. Габариты человека и его положение в пространстве при выполнении технологических операций определяют размеры рабочего места. На основе антропометрических данных на рис.2.1,6 показана рабочая зона рук мужчины с условным ростом 1,75 м, на рис.2.1,в - его положение в типовом колодце. Специлистами управления по газоснабжению и газификации "Владимироблгаз" на основе опыта длительной эксплуатации подобных колодцев отмечены стесненные условия труда. Оборудование занимает

а)

А-А

-48-

200-400

Рис. 2.1. Определение рабочего пространства блок-камеры: а - типовой колодец; б - рабочая зона рук; в - прежнее (1) и новое (2) положение человека и оборудования в колодце

место вдоль оси симметрии колодца. Человек через люк, спустившись по лестнице, попадает на рабочее место. Ему затруднительно воспользоваться инструментом с надставленной рукояткой, присесть или нагнуться. Поэтому из существующих типовых планировочных параметров предпочтителен внутренний диаметр горизонтального сечения колодца - 2 метра. Рассмотрение вертикальных разрезов в типовом решении позволяет выявить угловые зоны, не используемые с функциональной точки зрения. Совместно с работниками технических служб ПУ "Владимиробл-газм на основе нормали трудового процесса были определены размеры необходимого рабочего пространства блок-камеры. Таковым является сфера диаметром 2 метра. Вентили задвижек будут находится в зоне ее среднего горизонтального сечения. Ось трубопровода предпочтительно сместить на 0,2 - 0,4 м относительно осевого вертикального сечения сферы, тогда ось тела человека будет отстоять от оборудования на 0,3 - 0,5 м, а отверстие смотрового лаза расположится над головой рабочего, в центре, что позволит улучшить световой режим и воздушную среду рабочей зоны, решит проблемы психологического порядка, устранит асимметричность конструкции. Пространство камеры в виде сферы заключает в себе несколько наиболее употребляемых типоразмеров колодцев, позволяет произвести перераспределение внутреннего объема, добиться компактности и лучших пропорций - угловые зоны куба, параллелепипеда или цилиндра исчезают, а центр рабочей зоны увеличивается.

Сферообразный объем внутреннего пространства предполагается заключить в ограждающую оболочку, позволяющую обеспе-

чить рациональность конструкции в статическом отношении, хорошую ее сопротивляемость различным нагрузкам. В монографиях Г.К.Клейна /53/ и А.Н.Попова /73/ в зависимости от соотношения величин нагрузок и вида грунтов, приведены рациональные формы поперечных сечений трубопроводов разного назначения. Там же указывается на осложнения, связанные с их изготовлением и укладкой. Поэтому, следуя требованиям технологии осуществления конструкции, исходя из многообразия возможных условий работы блок-камеры и универсальности ее применения, за целесообразную для ее вертикального поперечного сечения принята форма в виде окружности.

Сфера в качестве исходной поверхности ограждающей оболочки может быть образована из двух типоэлементов - полусфер, соединяемых между собой по окружности. Однако, кроме сложности изготовления их самих, такое решение не позволяет произвести увеличение рабочей зоны без полной замены конструкций. С этой целью и для упрощения технологии изготовления использована аппроксимация срединной поверхности сферы более простыми элементами.

Форма, образованная из шести панелей-оболочек в виде кругового сомкнутого свода на плоском квадратном плане - куб со вспарушенными гранями. Если средние меридиональные сечения поля отдельной панели принять в виде части окружности, дуги со стрелой подъема равной 1/5 основания и центральным углом, близким к 90°, то поверхность оболочки может быть получена при пересечении трех цилиндров равного диаметра с осями вращения по направлению совпадающему с осями декарто-

вой системы координат в пространстве (рис.2.2). В зоне средних сечений - окружностей с радиусом сферы рабочего пространства блок-камеры, аппроксимирующие элементы наиболее тесно прилегают к исходной поверхности. Стыковка сомкнутых сводов производится по прямым и допускает неограниченное их последовательное присоединение, делая возможным расширение рабочего пространства во всех направлениях без полной замены колодца. Такая конструктивная схема позволяет свести число типоразмеров панелей для объемного блока до минимума и использовать для их изготовления одну опалубочную форму.

Оболочка блок-камеры может быть собрана из элементов, которые, обладая плоским квадратным планом, имеют вид сомкнутых сводов, вспарушенных панелей, шатровых складок, гладких оболочек положительной гауссовой кривизны, шатров, составленных из четырех гипаров. Их стрелы подъема могут быть подобраны таким образом, что для обеспечения рациональной формы, очертания средних сечений впишутся в окружность. В этом случае поверхность, образованная из шести одинаковых элементов, будет степенью приближения к сфере и оболочку можно условно считать шаровой. Отступление от требования по ограничению типов панелей-оболочек в составе блок-камеры при варьировании величины стрелы подъема и переходе на прямоугольный или вообще полигональный план позволит получить и более сложные формы поверхности, например, в виде эллипсоидов врящения или асимметричных многогранников (рис.2.3).

Геометрия сомкнутого свода (а) и шаровой оболочки (б) и панели стены (в)

ф 840

Рис. 2.3. Блок-камера смотрового колодца

2.2. Условия работы и основные воздействия

Конструкция блок-камеры подвержена действию внешних нагрузок, характер распределения и интенсивность которых зависит от ряда факторов: глубины заложения, инженерно-геологических условий, характера городской застройки, движения наземного транспорта, технологии производства работ /53/. Грунт, окружающий блок-камеру, создает нагрузку сам, является основанием, на которое опирается конструкция, и средой, через которую передается давление наземных- воздействий. Блок-камера имеет сложные очертания поверхности, сборное исполнение, ограниченные размеры в плане и наличие горловины. Поэтому при определении нагрузок принято, что жесткая конструкция блок-камеры помещена в однородную массу несвязного грунта, ограниченную на уровне оголовка горизонтальной плоскостью. Значения характеристик грунта взяты по СНиП 2.02.01-83 и 2.09.03-85 равными т=18 кН/м3, ф=30°, с=0. Трение грунта на контакте с поверхностью конструкции отсутствует. Тип основания под блок-камеру принят по аналогии со способом укладки безнапорных железобетонных труб большого диаметра на естественное основание /98/ - профилированное песчаное ложе с углом охвата 90°. Засыпка пазух ведется на всю высоту послойно уплотняемым песчаным грунтом. Заглубление обреза горловины плиты покрытия блок-камеры ограничено величиной 0,5 м и соответствует для газовых колодцев требованиям охраны труда. Конструкция оголовка и условия его опирания

соответствует типовым согласно /98/, ГОСТ 5971-71 и ГОСТ 8029-68. Конструкция дорожного покрытия принята толщиной 0,3 м и у=24 кН/м3.

Нагрузки определены по нормативной литературе, при допущении их воможного завышения по сравнению с реальными значениями. Каждый отдельный элемент блок-камеры испытывает воздействие составляющих наземной транспортной нагрузки, передающейся через грунт, и давление самой засыпки. В основу расчетов по определению давления от грунта и нагрузок на его поверхности положены теория предельного равновесия Кулона для плоской задачи, исходя из предположения об образовании прямолинейной поверхности скольжения в призме обрушения, без учета криволинейности форм сооружения, возможного перераспределения и концентрации давления, а также уравнения теории упругости для полупространства /53, 73/.

Учет нагрузок от транспортных средств произведен согласно глав СНиП 2.05.03-84 и СНИП 2.09.03-85 для варианта установки блок-камер под автомобильными дорогами городов и промпредприятий, на которых исключено движение особо тяжелых машин. Рассмотрение возможных случаев расположения автотранспортного средства, представленного в виде полос АК (К=11), над перекрытием блок-камеры и на призмах обрушения позволило выявить характерные наиболее неблагоприятные схемы нагружения (рис. 2.4, 2.5).

Конструкция блок-камеры испытывает действие сочетаний постоянных и временных нагрузок. Временные кратковременные нагрузки (нагрузка от пешеходов и случайные заезды в местах

const

-56-=(21,09/28,44) кН

Q Gietf7.66/W:4Z)KH

рЫднп

G2 <3,04/3,34) кН

fbi =(9,7 • to"3/ 10"3JM П q (неБЛАГопр.)

(9,7• Ю-3/в, 73 • to"3) МПа (благоприятно^ Pri =(18,96- \oz/2Z, 23Ю_3)/ИПа

к °

(Ц5-1)Рют

®

( r/ 2.8 (л)+pvz7 (a ) fri) ^ ^Fv2.7CB)-Fn

\ I

Li

CD,5-1) Ph2.9

(0,5r1) Ph2.9

pb 2,9 =(9,£М,Ю'3/13,2б-10"5)млй (неЬЛАГОЛР.) (9,04*1 d"3/ 8,14-ю"3)и Па ( благо л р.)

Рис. 2.4. Схемы нагрузок и воздействий на шаровую оболочку: 1*, 2*, 3*, 4* - оси вероятных положений А-С полос нагрузки АК; 1 - 4 - положение колес; 5 - граница призмы обрушения

гб7-

®

~г|тт т-Дт- Ру/ злз<Р\^:17

----пгРизл^тох

РИ5.15>Н,4.18

я

----^ * 1-

Заключение диссертации по теме «Строительные конструкции, здания и сооружения», Акимов, Владимир Борисович

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. На основании проведенных исследований и проектных проработок предложена оболочка объемного блока для смотрового колодца из тонкостенных элементов малых размеров, общим конструктивным признаком которых является наличие плоского опорного контура и поля, выпуклостью направленного в сторону грунта.

Объемно-планировочные решения прямоугольных и круглых в плане камер смотровых колодцев сведены к функционально-необходимому сферическому пространству оболочки, заключающему в себе несколько наиболее используемых типоразмеров. Все геометрические параметры соответствуют типовому решению для газовых колодцев.

2. Рассмотрены возможные схемы приложения нагрузок, выявлены их неблагоприятные сочетания, определены наиболее нагруженные элементы конструкции. Экспериментально исследовано напряженно-деформированное состояние опытного образца оболочки блок-камеры при действии нагрузки, распределенной по контуру центрального отверстия в покрытии и отдельных панелей в упругой стадии работы. Полученные данные показали хорошее совпадение с результатами расчета методом конечных элементов и подтвердили возможность создания на основе пологих оболочек на плоском плане объемно-блочных пространственных систем.

3. В результате экспериментальных исследований установлен совместный характер работы составляющих оболочку

- 18и блок-камеры панелей, выражающийся в изменении взаимных перемещений элементов их индивидуальных схем излома в стадии предельного равновесия и образовании единого дл^ всей кост-рукции общего кинематического механизма с составными дисками, включающими фрагменты смежных панелей.

4. Разработан расчет несущей способности оболочки блок-камеры на основе кинематического метода предельного равновесия. Выявлена целесообразность представления ее единой дисково-связевой системы в виде взаимодействующих между собой отдельных кинематических моделей пластических механизмов соответствующих панелей.

6. Обоснована девятизвенная схема излома панели стены. Взаимные перемещения всех звеньев ее кинематического механизма определены как функции поступательного опускания центрального диска общей системы, выделенного в панели покрытия.

7. На основе опытных данных для панели-оболочки на плоском квадратном плане установлено, что основное влияние на особенности реализации девятизвеной схемы разрушения оказывают условия на опорном контуре, размеры центрального проема и его подкрепления. Рекомендована проверка углов оболочки на нормальную силу сжатия. Результаты расчета показали совпадение величин несущей способности и экспериментально полученной разрушающей нагрузки. х

8. Пространственный характер работы оболочки смотрового колодца, подтвердившийся в результате проведенных исследований, в сочетании с объемно-блочным методом возведения сетевых сооружений позволяет достичь высокой экономичности и рекомендовать блок-камеры смотровых колодцев для применения как вне проезжей части, так и под автомобильными дорогами, на которых возможно движение транспортных средств, создающих нагрузку в виде полос АК (К=11) согласно СНиП 2.05.03-84. Выполнение блок-камеры из тонкостенных элементов позволит снизить в два раза расход арматуры и бетона, ограничит номенклатуру используемых сетевых сооружений, повысит технологичность работ по их возведению на строительной площадке, облегчит обслуживание в период эксплуатации и расширит область применения пространственных конструкций,

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Акимов, Владимир Борисович, 1998 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авакян Г.К., Дубинский A.M., Шимановский В.Н. Изготовление предварительно напряженных шатровых панелей на Киевском комбинате стройиндустрии./Бетон и железобетон.- 1965, N 2.- С. 21 - 23.

2. Авдейчиков Г.В. Несущая способность железобетонных шатровых перекрытий: Дис. ... к.т.н./ ЦНИИЭП жилища.- защ. 91.05.22 - 212с.

3. Алиев Г.С., Арсланбеков М.М., Хайдуков Г.К., Соколов B.C. Шатровые панели перекрытий крупнопанельных жилых домов с уменьшенным армированием./ Бетон и железобетон.-1991, N 7.- С.5-7.

4. Антонов К.К., Кусанов А.Н., Рогатин Ю.А. Экспериментальные исследования железобетонных плит, опертых на железобетонный контур//Бетон и железобетон.- N б, 1969.- С. 24-26.

5. A.C. 885503 СССР МКИ3 Е04Н5/00, Е04Н1/04. Камера для подземных тепловых сетей/ // Открытия. Изобретения.-1980.

6. A.C. 836303 СССР МКИ3 Е04В1/348, E02D29/00. Блок-камера/ Н.Н.Руденко, И.Ш.Плотинский, А.В.Марков, Л.П.Тимофеен-ко и Б.С.Чечиль // Открытия. Изобретения.-1981.

7. Ахвледиани Н.В. Кинематический анализ жестко-пластических армированных оболочек и вантовых систем// Пространственные конструкции зданий и сооружений. Вып. 2.- М.: Стро-йиздат, 1975. - С. 92-96.

8. Ахвледиани Н.В., Шаишмелашвили В.Н. К расчету несу-

щей способности оболочек // Сообщ. АН ГССР. - 1952. - Т.13, N 10. - С. 88-101.

9. Бажов В.Н., Хампе Э., Рауэ Э. Проектирование железобетонных тонкостенных пространственных конструкций.- М.: Стройиздат, 1990.- 232с.

10. Бастатский Б.Н., Адамова М.Н. Методические рекомендации по проектированию прямоугольных в плане пологих железобетонных оболочек двоякой кривизны с плоским контуром (вспарушенных плит). - Тбилиси: Госстрой ГССР, 1977. - 24 с.

11. Бастатский Б.Н., Барабадзе Н.Г., Адамова М.А. О выборе формы поперечного сечения вспарушенных плит.// Пространственные конструкции зданий и сооружений. Исследование, расчет, проектирование: Сб. статей. Вып.5./ НШЖБ и ЦНШСК. - М.: Стройиздат, 1985.- С. 128-132.

12. Бастатский Б.Н., Дехтярь A.C. Экспериментально-теоретическое исследование несущей способности железобетонных плит-оболочек.// Пространственные конструкции зданий и сооружений (исследование, расчет, проектирование). Вып.7. - М.: НШЖБ и ЦНИИСК.- С. 8-10.

13. Бартенев B.C. Практический способ расчета пологих железобетонных оболочек положительной гауссовой кривизны на прямоугольном плане. - В кн.: Тонкостенные железобетонные пространственные конструкции. - М.: Стройиздат, 1970.

14. Бартенев И.А., Батажкова В.Н. Очерки истории архитектурных стилей: Учебное пособие. - М.: йзобраз. искусство, 1983. - 384 с.

15. Белкин Я.Г., ВэскерЛ.Я., Рубчак Ю.И., Шварц-

ман A.C. Инженерное оборудование населенных мест.- М.:"Знание", 1972.- 64с.- (Новое в жизни, науке и технике. Серия "Строительство и архитектура",5).

16. Белодворский Ю.М. Эксплуатация газового хозяйства.-М.: Стройиздат, 1971.- 224с.

17. Боришанский М.С., Щепотьев A.C. Экспериментальное исследование тонкостенных пространственных сооружений// Проект и стандарт.- N 2, 1934.- С.19-29.

18. Бородин И.В. Строительно-монтажные работы по газоснабжению. - М.: Гостоптехиздат, i960.- 306с.

19. Васильков Б.С. Расчет складчатых систем и оболочек.

- "Инженерный журнал", T.I, вып.4, 1961.

20. ВарвакМ.Ш., Дехтярь A.C. Экспериментальное исследование несущей способности пологих оболочек с центральным отверстием // Прикладная механика. - 1970. - Том VI, Вып. 3.

- С. 122-125.

21. Власов В.З. Избранные труды. Т.З. Тонкостенные пространственные системы. - М.: Изд. АН СССР, 1964. - 472 с.

22. Власов В.З. Новый метод расчета тонкостенных призматических складок покрытий и оболочек. - М.: Госстройиздат, 1933. - 115 с.

23. Власов В.З. Общая теория оболочек. - М.: ГТТИ, 1949. - 784 с.

24. Власов В.З. Строительная механика оболочек. - М.: ОНТИ НКТП СССР, 1936. - 263 с.

25. Войтекунас С.С, Шапиро A.B., Хайдуков Г.К., Авдей-чиков Г.В., Кириллов Л.В. Сборные шатровые оболочки междуэ-

тажных перекрытий.// Бетон и железобетон.- 1979, N 4,-С.12-13.

26. Волков И.В., Беляева В.А. Разработка и исследование сталефибробетонных колец смотровых колодцев и безнапорных труб// Исследование железобетонных тонкостенных пространственных конструкций.- М.: НИИЖБ, 1991.- С.71-78.

27. Второй международный конгресс по тонкостенным оболочкам - покрытиям/ Пер. с англ., франц., нем. Под общей ред. А.А.Гвоздева.- М.: Госстройиздат, I960.- 368с.

28. Гвоздев A.A. Определение величины разрушающей нагрузки для статически неопределимых систем/7 Проект и стандарт, N8, 1934. - С. 10-16.

29. Гвоздев A.A. Определение величины разрушающей нагрузки для статически неопределимых систем, претерпевающих пластические деформации.- М.: Изд. АН СССР, 1938.- С. 19-30.

30. Гвоздев A.A. Расчет несущей способности конструкций по методу предельного равновесия.- М.: Стройиздат.-1949.-280 с.

31. Гвоздев A.A., Проценко A.M. Перспективы приложения теории предельного равновесия для оболочек.// Труды VII Всесоюзной конференции по теории оболочек и пластин (Днепропетровск, 1969).- М.: Наука, 1970. - С. 736-748.

32. Глуховской К. А., Шапиро A.B./Шугаев В. В. Проектирование, исследование и возведение конструкций шатровых покрытий.// Международный конгресс ИАСС "Теория и экспериментальные исследования пространственных конструкций. Применение оболочек в инженерных сооружениях". Москва-85. Доклады.-

М.: ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, 1985, т,4.- С.451-472.

33. Гольденблат И.И., Николаенко H.A. Ползучесть и несущая способность оболочек.- М.: Госстройиздат, I960.- 60 с. (Науч. сообщение/ Акад. ст-ва и архит. ЦНИИСК. N13).

34. Городецкий A.C., Здоренко B.C., Карпиловский B.C. и др. Вычислительный комплекс "Лира". Государственный фонд алгоритмов и программ: ЦНИИпроект. Книга I. - 1988. - С. 1-25.

35. Дехтярь A.C., Варвак М.Ш. Несущая способность пологих оболочек с центральным отверстием. - "Прикладная механика".- 1968 - Том IV, Вып.З.- С. 29-34.

36. Дехтярь A.C., Рассказов А.О. Несущая способность тонкостенных конструкций. - К.: Будивэльнык, 1990. - 152 с.

37. Дехтярь A.C., Рассказов А.О. Предельное равновесие оболочек. - К.: Вища школа, 1978. - 152 с.

38. Дишингер Ф. Оболочки: Тонкостенные железобетонные купола и своды/ Пер. с нем.; Под ред. П.Я.Камянцева, С.З.Гинзбурга, И.Г.Иванова-Дятлова.- М. ,JI.: Госстройиздат, 1932.- 270с.

39. Друкер Д., Гринберг X., Прагер В. Расширенные теоремы о предельном состоянии для непрерывной среды// Сб. "Механика", N 1 (17). - М.: "Мир", 1953.

40. Дубинский A.M. Расчет несущей способности плит и оболочек. - К.: "Буд1вельник", 1976. - 160 с.

41. Дубинский A.M., Минц Г.С. Шатровые панели перекрытий и покрытий. - М.: Госстройиздат, 1963. - 24 с.

42. Дубинский A.M., Овсепян Г.А. Шатровые панели перекрытий. - К.: Госстройиздат УССР, 1962. - 64 с.

43. Дубровский Е.П. Канализационно-кабельные сооружения связи.- М.: Высш. шк., 1991.- 320с.

44. Дыховичный Ю.А.,Жуковский Э.З. Пространственные составные конструкции.- М.: Высш. шк., 1989.- 288с.

45. Ерхов М.И. Теория идеально пластических тел и конструкций.- М.: "Наука", 1978.- 352 с.

46. Жемочкин Б.Н., Пащевский Д.П. Курс строительной механики. Часть III. Статика сооружений.- М.: Госстройиздат, 1959. - 335 с.

47. Зворыкин Д.Н. Развитие строительной науки в СССР.-М.: Стройиздат, 1981.- 293с.

48. Здания из объемных блоков/Ю.Б.Монфред, Н.А.Николаев, Е.М.Альтшуллер и др.- М.: Стройиздат, 1974.- 488с.

49. Зенкевич 0. Метод конечных элементов в технике.-М.: "Мир", 1975. - 541с.

50. Ивлев Д.Д. О теории предельного равновесия оболочек при кусочно- линейном критерии текучести. - Изв. АН СССР, ОТН, мех. и машиностр., 1962, N6.

51. Итцхаки Д. Расчет призматических и цилиндрических оболочек покрытий. - М.: Госстройиздат, 1963. - 354 с.

52. Караулов Е.В. Сводчатые конструкции в России XVIII - первой половины XIX в.// Материалы по истории строительной техники. Выпуск 3/ МИСИ и АН СССР.- М.: Стройиздат, 1970.-С.98-133.

53. Клейн Г.К. Расчет подземных трубопроводов.- М.: Стройиздат, 1969.-240с.

54. Климанова А.Ф., Ариевич Э.М. О производстве деталей

смотровых колодцев/ Бетон и железобетон.-1985 N 8 - С.46-47.

55. Койтер В.Т. Общие теоремы теории упругопластических сред. - М.: ИЛ, 1961.

56. Комбинированное сталежелезобетонное пространственное покрытие шатрового типа / Апраилов Р., Соколов B.C., Столыпина Л.И., Шапиро A.B.// Исследование железобетонных тонкостенных пространственных конструкций.- М.: НИИЖБ, 1991.- С.131-139.

57. Коробов Л.А. Определение несущей способности пространственных покрытий при действии равномерно распределенной нагрузки // Пространственные конструкции зданий и сооруженй. Вып. 2. - М.: Стройиздат, 1975. - С. 131-136.

58. Коуэн Г.Дж. Строительная наука XIX-XX вв.: Проектирование сооружений и систем инженерного оборудования/ Пер. с англ. В.А.Коссаковского; Под ред. Л.Ш.Килимника.- М.: Стройиздат, 1982.- 359с.

59. Кремер Г. Складчатые покрытия, опертые по контуру.// Складчатые железобетонные конструкции (под ред. проф. Я.В.Столярова).- Харьков, Киев, ГНТИ Украины, 1934.-С.71-75.

60. Кривелев Л.И. Исследование предельного состояния пологих железобетонных оболочек с плоским контуром.// Бетон и железобетон. - N 4, 1965. - С. 28-32.

61. Крылов С.М. Перераспределение усилий в статически неопределимых конструкциях. - М.: Стройиздат, 1964. - 168.

62. Лепик Ю.Р. Равновесие упругопластических и жесткоп-ластических пластин и оболочек.- Инж. журнал, 1964, N4.- С.

601-616.

63. Либерман А.Д., Становиченко Е.И. Исследование короткой цилиндрической оболочки. -"Бетон и железобетон", 1968, N 2.

64. Людковский И.Г., Слезингер Б.Я. Новые типы железобетонных междуэтажных перекрытий./ Архитектура СССР.- 1939, N 6.- С.71-75.

65. Марков A.A. 0 вариационных принципах в теории пластичности. - ПММ, N11, 1947.

66. Микеладзе М.Ш. Введение в теорию идеально-пластичных тонких оболочек.- Тбилиси: Мецниереба, 1969.- 181 с.

67. Милейковский И.Е. Расчет оболочек и складок методом перемещений. - М.: Госстройиздат, 1960. - 174 с.

68. Михайлов В.А. Опыт разработки и применения пространственных железобетонных конструкций./Бетон и железобетон. - 1965, N 4.- С. 2-6.

69. Михайленко В.Е., Обухова B.C., Подгорный А.Л. Формообразование оболочек в архитектуре.- К.: Буд1вельник, 1972.- 205с.

70. Мобильные жилища для Севера/ Верижников С.М., Ермилов Ю.И., Заварихин С.П.; Под ред.Верижникова С.М.- Л.: Стройиздат, Ленингр. отд-ние, 1976.- 160с.

71. Овечкин A.M. Расчет железобетонных осесимметричных конструкций (оболочек). - М.: Госстройиздат, 1961. - 259 с.

72. Пастернак П.Л. Практический расчет складок и цилиндрических оболочек с учетом изгибающих моментов.// Проект и стандарт. - 1933, N 2 - С. 31-36.

73. Попов А.Н. Бетонные и железобетонные трубы.- М.: Стройиздат, 1973.- 269с.

74. Прейскурант на строительство сетей и сооружений газоснабжения во Владимирской области./ Минжилкомхоз РСФСР, ГЙПРОНИИГАЗ.- Саратов, 1983.

75. Практические методы расчета оболочек и складок покрытий/ Под ред. И.Е.Милейковского. - М.: Стройиздат, 1970. -216 с.

76. Проценко A.M. К 60-летию создания А.А.Гвоздевым теории предельного равновесия. - Бетон и железобетон, N3, 1997. - С.2-4.

77. Проценко A.M. Теория упруго-идеально пластических систем. - М.: Наука, 1982. - 288 с.

78. Работнов Ю.Н. Приближенная техническая теория упруго-пластических оболочек// ПММ. 1951. Т. 15, вып.2.- С. 167-174.

79. Рекомендации по методам расчета оболочек складчатого типа./ Под ред. И.Е.Милейковского. - М.: ЦНИИСК, НИИСК, 1972. - 156 с.

80. Рекомендации по испытанию и оценке прочности, жесткости и трещиностойкости опытных образцов железобетонных конструкций. - М.: НИМБ, 1987. - 35 с.

81. Рекомендации по конструированию и расчету панель-но-блочных зданий с применением объемных блоков типа "колпак" /ЦНШЭП жилища. - М.: Стройиздат, 1986. - 108 с.

82. Рекомендации по определению расчетной стоимости и трудоемкости изготовления сборных железобетонных конструкций

на стадии проектирования / НИИЭС, НИИЖБ, ЦНИИПромзданий. -М.: Стройиздат, 1987.- 144 с.

83. Ржаницын А.Р. Пологие оболочки и волнистые настилы: (некоторые вопросы теории расчета)// Научн. сообщ. Акад. стр. и арх. СССР, ЦНИИСК, Вып.14., 1960. - 128 с.

84. Ржаницын А.Р. Предельное равновесие пластинок и оболочек. - М.: Наука, 1983. - 288 с.

85. Розенблюм В.И. Приближенная теория равновесия пластических оболочек// Прикладная математика и механика.-1954.- Вып. 18, N3. - С. 70-77.

86. Руководство по гидрозащите тензорезисторов и тензо-резисторных преобразователей. - М.: НИИЖБ, 1975. -20 с.

87. Руководство по подбору составов тяжелого бетона / ЦНИИОМТП, НИИЖБ Госстроя СССР.- М.:Стройиздат, 1979.- 103 с.

88. Руководство по проектированию железобетонных пространственных конструкций покрытий и перекрытий./ НИИЖБ Госстроя СССР.- М.: Стройиздат, 1979.- 421с.

89. Руководство по тензометрированию строительных конструкций и материалов. Труды института / НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: 1971.- 313 с.

90. Рюле Г., Кюн Э., Вайсбах К., Цайдлер Д. Пространственные покрытия. Железобетон, армоцемент. Том 1/ Пер. с нем. С.Б.Ермолова.- М.: Стройиздат, 1973.- 304с.

91. Современные пространственные конструкции (железобетон, металл, дерево, пластмассы): Справочник/ Ю.А.Дыхович-ный, Э.З.Жуковский, В.В.Ермолов и др.- М.: Высш.шк., 1991. -543 с.

92. Соколов Б.С. Прочность и жесткость рамно-шатровых конструкций перекрытий зданий с укрупненной сеткой колонн: Дис. ... к.т.н./ НИИЖБ - защ. 94.05.12 - 155с.

93. Строительная механика. Тонкостенные пространственные системы./ А.В.Александров, Б.Я.Лащеников, Н.Н.Шапошников; Под. ред. А.Ф.Смирнова.- М.: Стройиздат, 1983,- 488 с.

94. Супоницкий Л.И. Вычислительный комплекс "ФИНИК" для исследования напряженно-деформированного состояния пространственных тонкостенных железобетонных и металлических конструкций с учетом физической нелинейности.- В сб.: Пространственные конструкции общественных и производственных зданий/ Под ред. Э.З.Жуковского.- М.: Изд. МНИИТЭП, 1985.

95. Тетиор А.Н. Проектирование и сооружение экономичных конструкций фундаментов.- К.: Буд1вельник, 1975.- 204с.

96. Тетиор А.Н. Проектирование и строительство подземных зданий и сооружений.- К.: Буд1вельник, 1990.-168с.

97. Технико-экономическая и экологическая эффективность взаимосвязанного развития инженерных систем больших и крупных городов (Обзорная информация) / И.И.Анохина, И.А.Толстой, Н.У.Чернобаева, Н.Б.Жарова // Инженерное оборудование населенных мест, жилых и общественных зданий. Обзорная информация. Выпуск 2.- М.: ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре, 1987.- 50с.

98. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства / В.М.Спиридонов, В.Т.Ильин, И.С.Приходько и др.; Под общ. ред. Г.И.Бердичевс-кого.- М.: Стройиздат, 1981.- 488с.

99. Типовой проект 905-7. Унифицированные колодцы для подземных газопроводов. Альбом 2. Строительная часть./ Харьковский Промстройниипроект Госстроя СССР.- Киев, 1966.

100. Филин А.П. Элементы теории оболочек.- Л.: Стройиздат, 1987. - 384 с.

101. Флюгге В. Статика и динамика оболочек. - М.: Госстройиздат, 1961. - 306 с.

102. Хайдуков Г.К. Железобетонные конструкции, изготовляемые в матрицах. - М.: Госстройиздат, 1953. - 184 с.

103. Хайдуков Г.К. Исследование работы железобетонных оболочек за пределами упругости// Теория оболочек и пластин. Труды IX Всесоюзной конференции по теории оболочек и пластин. - Л.: Судостроение, 1975. - С. 13-22.

104. Хайдуков Г.К. Расчет по предельным состояниям сту-пенчатовспарушенных панелей/ Научное сообщение НИИЖБ. Вып.7.- М.: Госстройиздат, i960.- 111с.

105. Хайдуков Г.К. Тонкостенные жнлезобетонные панельные конструкции. - М.: НИИЖБ, 1962. - 64 с.

106. Хайдуков Г.К. Фибробетон и тонкостенные конструкции// Пространственные конструкции зданий и сооружений. -М..Белгород: Изд. ВелГТАСМ, 1996.- Вып.8.- С.239-250.

107. Хайдуков Г.К. Шире применять тонкостенные пространственные конструкции/ Бетон и железобетон.- 1985, N 9,-С.3-6.

108. Хайдуков Г.К. Экспериментальное исследование предварительно напряженных ступенчато-вспарушенных (шатровых) панелей. Научное сообщение, НИИЖБ, вып.11. - М.: Госстройиз-

дат, 1961. - 110 с.

109. Хайдуков Г.К. Экспериментально-теоретическое решение задач о несущей способности железобетонных пологих оболочек// Пространственные конструкции зданий и сооружений. Вып.2 - М.: Стройиздат, 1975. - С. 80-92.

110. Хайдуков Г.К., Исхаков Я.Ш. К расчету пологих железобетонных прямоугольных в плане оболочек положительной гауссовой кривизны по предельному равновесию.// Тонкостенные железобетонные пространственные конструкции. - м.: Стройиздат, 1970. - С. 7-38.

111. Хайдуков Г.К., Магерамов Э.А. Исследование предварительно-напряженных сборных особо пологих панелей-оболочек переменной толщины на квадратном плане.//Труды/Азербайджанский НИИстройматериалов им.В.А.Дадашева, 1967.

112. Хайдуков Г.К., Шугаев В.В. Исследование предельного состояния железобетонных пологих оболочек при больших прогибах.// Бетон и железобетон. - N 4,1975. - С. 24-26.

113. Хайдуков Г.К., Шугаев В.В. Предельное равновесие геометрически нелинейных железобетонных оболочек// Труды международного конгресса ИАСС-85. - М.: ВНИИИСС Госстроя СССР, 1985.

114. Хилл Р. Математическая теория пластичности для уп-ругопластических тел. - М.: Гостехиздат, 1956. - 403 с.

115. Хлебной Я.Ф. К расчету оболочек, имеющих форму выпуклых многогранников// Тонкостенные железобетонные пространственные конструкции / Под ред. Г.К.Хайдукова. - М.: Стройиздат, 1977. - 225 с.

116. Хлебной Я.Ф. Пространственные железобетонные конструкции. Расчет и конструирование. - М.: Стройиздат, 1977. -225 с.

117. Цурков И.С. Упругопластическое равновесие пологих оболочек при малых деформациях// Изв. АН СССР. Сер. Механика и машиностроение.- 1957.- N6.- С. 20-26.

118. Чериковер А. Сборный железобетон в многоэтажных зданиях./ Проект и стандарт.- 1933, N 9 - с.12-17, N 10 -с.35.

119. Чиненков Ю.В. Методика исследования оболочек и складок покрытий на железобетонных моделях / Труды института / НИИЖБ Госстроя СССР / Вып.9. Исследования железобетонных пространственных конструкций на моделях. Под ред.Г.К.Хайду-кова - М.,1974. - 68 с.

120. Чиненков Ю.В. 0 методике испытаний пространственных конструкций покрытий. - "Бетон и железобетон" N б, 1970, с.32-35.

121. Чиненков Ю.В. Расчет пологих ребристых оболочек на сосредоточенные нагрузки методом предельного равновесия// Тонкостенные железобетонные пространственные конструкции. -М.: Стройиздат, 1970. - С. 126-135.

122. Шапиро A.B. Шатровые покрытия и перекрытия.// Современные пространственные конструкции: Справочник (под ред. Дыховичного Ю.А., Жуковского Э.З.).- М.: Высш. шк., 1991.-С. 161-171.

123. Штаерман Ю.Я. Вспарушенные плиты. Проектирование и возведение.- Тбилиси:"Техника да шрома", 1954.- 168с.

124. Штаерман Ю.Я. Новые железобетонные конструкции ТНИС.// Проект и стандарт. - 1937, N 4. - С. 22-25.

125. Штейрин С.А. Индустриальные строительные конструкции в промышленной архитектуре.// Промышленное строительство." 1987, N 6.- С.20-22.

126. Шугаев В.В. Несущая способность пологих железобетонных оболочек при локальной схеме разрушения с учетом влияния изменения геометрии. Дис. ... докт. техн. наук. - М., 1979. - 464 с.

127. Шугаев В.В. Развитие расчета железобетонных оболочек на основе метода предельного равновесия./ Бетон и железобетон. - 1997, N5. - С. 27-30.

128. Шугаев В.В., Людковский A.M., Соколов B.C., Шапиро A.B., Авдейчиков Г.В. Экспериментальное строительство сборных складчатых шатровых покрытий.// Бетон и железобетон.-1987, N 4.- С.21-22.

129. Шугаев В.В., Соколов B.C. Рамно-шатровые перекрытия большепролетных зданий.// Пространственные конструкции зданий и сооружений: Исследование, расчет, проектирование: Сб. статей. Вып.7 - М.: ЦНИИСК им.В.А.Кучеренко, НИИЖБ, 1992.- С.177-182.

130. Шугаев В.В., Хайдуков Г.К. Влияние граничных условий на несущую способность железобетонных пологих оболочек при местном разрушении.// Строительная механика и расчет сооружений. - N 3, 1974. - С. 11-15.

131. Щербо Г.М. Городское дорожное строительство в начальный период реконструкции Москвы (1917-1941 гг.) // Мате-

риалы по истории строительной техники. Выпуск 3/ МИСИ и АН СССР.- М.: Стройиздат, 1970.- С.186-207.

132. Щербо Г.М. Создание и внедрение новых строительных материалов и изделий в России с середины XIX в. по 1917 г.// Материалы по истории строительной техники. Выпуск 3/ МИСИ и АН СССР.- М.: Стройиздат, 1970.- С.39-97.

133. Элерс Г. Новый конструктивный принцип.// Складчатые железобетонные конструкции (под ред. проф. Я.В.Столярова).- Харьков, Киев, ГНТИ Украины, 1934.- С.5-8.

134. Csonka P. Membranschalen. Bauingenieur - Praxis, Н.16, Berlin, Verlag, W.Ernst, 1966.

135. Goldberg1 J.E.,Leve H.L. Theory of Prismatic Folded Plate Structures./ Publ. of the Intern. Assoc. for Bridge and Struct. Eng., Vol.17.- Zurich, 1957.- pp. 58-86.

136. Harrenstien H. Funicular Shells. Proceedings of the IASS Symposium (Budapest, 1965).

137. Iohansen K.W. Brudlinieteorier.- Kobenhavn, 1943.-221 p.

138. Khaidukov G.K. Limit Eqvilibrium Design of Shallow Shell Panels.// Proc& of the IASS Symp., Warsaw, Sept., 1963. - North-Hoiland Publishing Company, Amsterdam. PNN Warszawa, 1964.

139. Mansfild E.H. Studies in Collapse Analisie of Rigid-Plastic Plates with a Square. - "Yield Diagram Proc Roy Socc", London (A), N 1226, 1957.

140. Philip G., Hodge J. Limit analysis of rotationally symmetric plates and shells./ Prentic-hall Inc/ Englewood

Cliffs. N. Y. Prentlc-Hall series in Solid and Structural Mechanics. P. S. Symond, Editor.

141. Ramaswamy G. Analisis, Design and Construction of a Hew Shell of Double Curvature. Proceedings of the IASS Symposium (Delft). Amsterdam, North Holland Publ. Co., 1961, p. 101.

142. Un. Demi-Siecle de technique française de la précontrainte./ La Technique des Travaux. - avril-mai 1966, NN 375-376.