Пространственные трансформируемые секции зданий-укрытий и фермы покрытий арочного типа из линзообразных блоков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.01, кандидат технических наук Драчевский, Станислав Васильевич

• Драчевский, Станислав Васильевич
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Драчевский, Станислав Васильевич

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ В КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ МОНОМЕТАЛЛИЧЕСКИХ НА ОСНОВЕ ПРОФИЛИРОВАННОГО ЛИСТА И МЕТАЛЛОДЕРЕВЯННЫХ БЛОКОВ.

1.1. Кровельные панели с применением профилированных листов

1.2. Каркасные покрытия с частичным включением в работу профлистов, выполняющих ограждающие функции

1.3. Пространственные системы, в которых верхний несущий пояс выполнен только из профлиста

1.4. Конструкции с предварительно напряжённым верхним несущим поясом из профилированного листа

1.5. Деревометаллические бЬок-фермы

1.6. Выводы по главе

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ТРАНСФОРМИРУЕМЫХ СЕКЦИЙ ЗДАНИЙ-УКРЫТИЙ И ФЕРМ ПОКРЫТИЙ.

2.1. Пространственные блок-фермы из линзообразных блоков

2.1.1. Общая характеристика

2.1.2. Линзообразный блок с поясами из стандартного металлического профилированного настила.

2.1.3. Нижний пояс и решётка пространственной блок-фермы

2.1.4. Узлы сопряжения

2.2. Секции зданий-укрытий из пространственных деревометаллических блоков

2.2.1. Общая характеристика.

2.2.2. Линзообразный блок с поясами из древесины

2.2.3. Опорные узлы и затяжка пространственной блок-арки.

2.3. Выводы по главе

3. ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ БЛОК-СЕКЦИЙ ЗДАНИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ИЗ ЛИНЗООБРАЗНЫХ БЛОКОВ

3.1. Обобщённый алгоритм статического расчёта

3.2. Цели и задачи численных исследований.

3.3. Методика численных исследований

3.4. Исследование форм потери устойчивости деревометаллической блок-арки

3.5. Анализ НДС пространственной деревометаллической блок-арки, сформированной из трех блоков

3.5.1. Симметричное загружение.

3.5.2. Несимметричное загружение.

3.5.3. Исследование влияния симметричности рамки-стойки в пространственном блоке.

3.5.4. Влияние неточности монтажа опорных конструкций на напряженно-деформированное состояние блок-арки.

3.5.5. Исследование распределения напряжений по сечению блока в приопорной зоне

3.6. Металл одер евянный блок

3.6.1. Исследование выгиба металлодеревянного блока

3.6.2. Расчет металлодеревянного блока по пространственной схеме.

3.7. Монометаллический блрк

3.8. Выводы по главе

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФРАГМЕНТА ПРОСТРАНСТВЕННОЙ БЛОК-АРКИ

4.1. Общие положения.

4.2. Приборы и оборудование.

4.3. Последовательность и особенности сборки опытной конструкции.

4.3.1. Испытательный стенд.

4.3.2. Изготовление элементов конструкции.

4.3.3. Сборка блока

4.4. Статические испытания'

4.5. Результаты испытаний

4.6. Выводы по главе.

5. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ, КОНСТРУИРОВАНИЮ И ИЗГОТОВЛЕНИЮ АРКИ ИЗ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ БЛОКОВ С

ПОЯСАМИ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

5.1. Общие положения.

5.2. Область применения.

5.3. Материалы.

5.4. Конструирование и расчёт.

5.4.1. Указания по конструированию.

5.4.2. Указания по расчёту.

5.5. Изготовление.

5.6. Меры защиты.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АРКИ ИЗ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ БЛОКОВ С ПОЯСАМИ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ.

6.1. Расчёт технико-экономических показателей.

6.2. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пространственные трансформируемые секции зданий-укрытий и фермы покрытий арочного типа из линзообразных блоков»

Актуальность. В современных экономических условиях при активном развитии мелких и средних предприятий, с прогнозируемым бурным ростом нефте- и газодобычи в северных районах Красноярского края, где нет развитой стройиндустрии, потребность в быстровозводимых, легко трансформируемых и транспортируемых облегченных строительных конструкциях и модульных зданиях возрастает. Один из путей решения указанной проблемы - разработка и использование эффективных пространственных формообразований из стандартного металлического профилированного листа или комбинированных металлодеревянных конструкций с I подобной пространственной структурой.

В таких конструктивных формах в полной мере используются прочностные свойства материала за счет совмещения ограждающих и несущих функций.

Цель работы: разработка нового типа конструктивной формы большепролетных трансформируемых блок-секций зданий - укрытий и конструкций покрытий, обладающих пониженной материалоёмкостью и трудоёмкостью изготовления и монтажа.

Цель достигается включением в структуру конструктивной формы пространственных блокоЬ, каждый из которых выполнен из двух взаимовыпуклых в продольном направлении либо профилированных листов, либо слоев деревянных досок, соединенных пространственной стержневой решеткой.

Основные задачи:

- проанализировать и обобщить опыт конструкторских разработок в направлении предпринятых автором исследований;

- разработать конструкцию предварительно напряженного двухслойного пространственного арочного покрытия с поясами из деревянных досок или профлиста, соединенных пространственной стержневой решеткой;

- провести численные исследования напряженно-деформированного состояния блок-секций с учетом их конструктивных особенностей и варьируемых параметров: количества линзообразных блоков, пролёта, высоты, величины выгиба поясов;

- разработать конструкцию испытательного стенда;

- провести экспериментальные исследования линзообразного блока, изготовленного в натуральную величину;

- разработать рекомендации по конструированию, расчету и изготовлению блок-секций арочного покрытия с поясами из деревянных досок.

Научная новизна:

- принципы формообразований пространственных блоков - подструктур более сложной пространственной системы. Последняя может быть использована как крупноразмерный элемент либо конструкции покрытия здания, либо здания - укрытия;

- обоснование расчетной модели и алгоритма расчета;

- экспериментально-теоретические обоснования нового типа большепролетных конструкций.

Практическая ценность:

- конструктивные решения отдельных пространственных комбинированных металлодеревянных блоков и узлов их сопряжения при формировании сборно-разборных блок-секций;

- анализ технико-экономической эффективности;

- указания по изготовлению, монтажу и эксплуатации конструкций.

Достоверность обусловлена соответствием результатов численных решений и экспериментальных данных.

На защиту выносятся:

- конструктивное решение предварительно напряженного двухслойного пространственного арочного покрытия с поясами из деревянных досок или профлиста, соединенных пространственной стержневой решеткой;

- результаты численных исследований по пространственной и плоской схемам блок-секции преднапряжённого двухпоясного арочного покрытия с поясами из деревянных досок или профлиста, соединенных пространственной стержневой решеткой, а также инженерная методика расчёта,

- конструктивное решение и рекомендации по изготовлению испытательного стенда;

- методика и результаты натурных испытаний отдельного пространственного блока,

- рекомендации по проектированию, расчёту и изготовлению разработанных пространственных конструкций.

Апробация и внедрение результатов исследования. Результаты диссертационной работы представлялись на международной научно-практической конференции «Реконструкция - Санкт-Петербург 2005», на Всероссийской научно-практической конференции «Сибири - новые технологии в архитектуре, строительстве и жилищно-коммунальном хозяйстве», Красноярск, 2005 г., на третьей межрегиональной научно-технической конференции «Строительство: материалы, конструкции, технологии», Братск, 2005 г.

Рекомендации по проектированию и рабочие чертежи переданы в красноярский Горпроект для использования в проектных решениях складских помещений. Результаты исследований также используются в учебном процессе для студентов специальности 2903 "Промышленное и гражданское строительство" Красноярской государственной архитектурно-строительной академии в курсах "Металлические конструкции" и специализации "Реконструкция зданий и сооружений", что подтверждено соответствующими актами внедрения.

Личный вклад автора. Совместно с руководителем обсуждались постановочная часть работы. Разработка алгоритма и численный анализ 1 выполнялись лично автором.

Публикации. Результаты диссертационных исследований опубликованы в 8 работах, включая патент на изобретение, и в научно-техническом отчёте. Поданы ещё две заявки на полезную модель.

Структура диссертации. Диссертация состоит из шести глав, основных выводов, списка литературы и приложений. Общий объем диссертации 195 страниц машинописного текста, включая 156 рисунков, 22 таблиц, список литературы из 108 наименований.

В первой главе приведен краткий обзор существующих конструкций зданий на основе пространственных монометаллических из профилированного листа и металлодеревянных блоков.

Во второй главе представлены конструктивные решения двух новых типов конструкций: пространственные блок-фермы и трансформируемые блок-секции большепролётных зданий-укрытий арочного типа.

Третья глава посвящена численному анализу напряженно-деформированного состояния (НДС) двух новых типов конструкций по плоской схеме и блоков с поясами из профилированного листа или досок по пространственной схеме.

Четвёртая глава посвящена методике экспериментальных исследований и результатам испытаний отдельного опытного пространственного блока конструкции при различных схемах загружений.

В пятой главе сформулированы рекомендации по проектированию и изготовлению конструкций предварительно напряженного двухслойного пространственного арочного покрытия с поясами из стандартного металлического профилированного листа или из деревянных досок, соединенных пространственной стержневой решеткой.

В шестой главе дан технико-экономический анализ эффективности использования разработанных конструкций.

Работа выполнена по плану на 2005-2006 гг. фундаментальных и прикладных исследований РААСН по Сибирскому региональному отделению.

Заключение диссертации по теме «Строительные конструкции, здания и сооружения», Драчевский, Станислав Васильевич

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

В работе достигнуты следующие результаты:

Предложены новые конструктивные решения пространственной блок-фермы и блок-секции большепролётных зданий-укрытий арочного типа. Объединяющей концепцией указанных типов конструкций является однотипность формообразования конструктивных схем. В качестве основного конструктивного элемента схемы принят пространственный блок; предложено в качестве пространственных элементов блок-арок и блок-ферм использовать блоки либо монометаллические из профлиста, либо металлодеревянные с поясами из досок. Для них разработаны конструктивные решения и узлы сопряжения элементов при формировании сборно-разборных блок-секций. Ориентируясь на применение указанных конструкций в районах, удалённых от баз стройиндустрии, сопряжение всех конструктивных элементов предусмотрено с помощью болтовых соединений; сформулирован принцип формообразования пространственных блоков -подструктур более сложной пространственной системы арочного типа. Для металлодеревянных блоков величина выгиба поясов блока назначается из условий получения минимальных суммарных сжимающих напряжений в нижнем поясе, для монометаллических - из условия недопущения потери устойчивости сжатых полок профлиста; создан испытательный стенд и натурный образец фрагмента конструкции блок-арки; проведено численное исследование разработанной блок-секции по плоской и пространственной схемам с использованием программных комплексов SCAD 7.31 и LIRA 9.2; исследовано изменение НДС конструкции при следующих стадиях воздействий и загружений:

- на стадии предварительного конструктивного выгиба поясов металлодеревянного блока из досок сосны 125x50 получены напряжения 3,07 МПа при высоте средней рамки-стойки 600 мм,

- загружение блока равномерно распределенной расчетной нагрузкой дало напряжения в верхнем поясе -1,8 МПа, в нижнем 1,25 МПа,

- от воздействия затяжек напряжения в верхнем поясе 1,7 МПа, в нижнем 4,3 МПа,

- от усилий сжатия блока напряжения в верхнем поясе составили - 0,9 МПа, в нижнем -1,2 МПа; разработана инженерная методика расчёта конструкций подобного класса, которая включает следующие основные этапы:

- использование плоской расчетной схемы для определения усилий, действующих на каждый блок системы,

- уточнение усилий в отдельных зонах блока (узловых соединениях) по пространственной расчетной схеме; сравнение экспериментальных и теоретических результатов дают удовлетворительное совпадение. Например, при загружении расчетными нагрузками совпадение перемещений оказалось в пределах 8 %, напряжений

- в пределах 6 %; на основе технико-экономического анализа доказана эффективность разработанной конструкции - стоимость изготовления и монтажа снижена по сравнению с базовыми вариантами на 4,3 %, трудоемкость - на 6,4 %; разработаны рекомендации по конструированию, расчёту и изготовлению предложенных покрытий.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Драчевский, Станислав Васильевич, 2006 год

1. Ecometal Ltd. Официальный сайт компании, Глазго, эл. ресурс. http://www.gilmour-ecometal.co.uk/Products.html

2. BUTLER CONSTRUCTION, Commercial Builders & Contractors, Telephones to contact: [phone], Mail address: 36 Blackthorn Path, Sandwich, MA 02563, USA, Boston эл. ресурс. http://www.butlermfg.com/

3. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции текст. / Ф.Ф. Тамплон // Учеб. Пособие. Свердловск: Изд. УПИ им. Кирова, 1976 - 156 с.

4. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции (для зданий возводимых в суровых климатических условиях) текст. /Ф.Ф. Тамплон. -Л.: Стройиздат. Ленингр. отделение, 1988, 248 с.

5. Шоболов Н.М. Легкие ограждающие конструкции с утеплителями на основе минеральных волокон текст. / Шоболов Н.М. М.: ВНИИНТПИ, 1991.

6. Айрумян Э.Л. Металлические профилированные настилы для покрытий производственных зданий текст. / Айрумян Э.Л. Информационный бюллетень. -М.: ВННИС, 1981. С. 72.

7. Ананьин М.Ю. Быстровозводимые здания из складывающихся секций текст. / Ананьин М.Ю. Автореф. дисс. на соискание степени канд. техн. наук Новосибирск - 1998.

8. Трофимов В.И. Лёгкие металиические конструкции зданий и сооружений текст. / Трофимов В.И., Каминский A.M. М., Наука, 1997 591 с.

9. Голубчиков A.B. Работа решетчатой плиты покрытия с применением стального профилированного листа текст. / Голубчиков A.B. Автореф. дисс. на соискание степени канд. техн. наук Свердловск - 1990.

10. Дмитриев П.П. Исследование работы плиты на деревянном каркасе с обшивкой из профилированного стального настила при поперечном изгибе текст. / Дмитриев П.П. Промышленное строительство № 2, 1993.

11. Дмитриев П.П. Комплексные конструкции на основе древесины с профилированными обшивками текст. / Дмитриев П.П. Автореф. дисс. на соискание степени канд. техн. наук Новосибирск - 1995.

12. Бирюлёв В.В. Учёт совместной работы обшивки и несущих конструкций в полётных строениях конвейерных галерей текст. / Бирюлёв В.В., Булдаков Ю.К. Изв. Вузов. Строительство и архитектура № 11, 1991.

13. Бирюлёв В.В. Простанственный блок покрытия с верхним поясом из стальных профилированных листов текст. / Бирюлёв В.В., Крылов И.И., Почка В.И., Евдокимов Н.В. Промышленное строительство № 1, 1988.

14. Бобарыкина О.Б. Несущая способность прогонов покрытия из тонкостенных гнутых профилей с учетом влияния стального профилированного листа текст. / Бобарыкина О.Б. Промышленное и гражданское строительство № 5, 1994.

15. Брудка Я. Стальные складчатые конструкции в строительстве текст. / Брудка Я., Гарнцарек Р., Милачевски К. К.: Будивэльнык, 1989.- 152 с.

16. Жаданова К.Ф. Пространственная работа блока промышленного здания текст. / Жаданова К.Ф., Ермилычева О.С., Кара Л.А. Промышленное строительство и инженерные сооружения № 1,1991.

17. Давыдов Е.Ю. Предварительно напряжённые своды из профилированного настила текст. / Давыдов Е.Ю., Андрушевич Т.А. Новые формы лёгких металлических конструкций. Под ред. В.И. Трофимова. Изд. «Знания», М., 1993

18. Михайлов Г.Г. О статической работе большепролётных блоков покрытия с предварительно напряжённой обшивкой текст. / Михайлов Г.Г., Микулин В.Б., Красненкова Л.В. Строительная механика и расчёт сооружений, 1979, №4, с. 51-52.

19. Почка В.И. Пространственные блоки покрытий с верхним поясом из стальных профилированных листов текст. / Почка В.И. Дисс. на соискание степени канд. техн. наук Новосибирск - 1998.

20. Айрумян Э.Л. Устойчивость оболочек из гофрированных стальных профилей текст. / Айрумян Э.Л., Емелин Е.И., Барсков Д.П. Промышленное строительство, № 11, 1990.

21. Горицкий В.М. Хладостойкость стали тонкостенных гофрированных профилей для ограждающих конструкций текст. / Горицкий В.М., Айрумян Э.Л., Хромов Д.П. Промышленное и гражданское строительство № 5, 1995.

22. Популова Г.Ю. Исследование работы длинных цилиндрических оболочек из стальных вальцованных профилированных листов текст. / Популова Г.Ю. Автореф. дисс. на соискание степени канд. техн. наук, Екатеринбург 1999.

23. Тамплон Ф.Ф. Исследования цилиндрических покрытий из вальцованных профилированных листов текст. / Тамплон Ф.Ф., Марцинкевич Д.В. Изв. вузов. Строительство. № 10, 1995.

24. Абдель-Саид Джордж Холодноформованные стальные цилиндрические оболочки текст. / Абдель-Саид Джордж, Экханд Шантарам Труды международного конгресса ИАСС, 1985.

25. Бирюлёв В.В. Проектирование металлических конструкций текст. / Бирюлёв В.В., Кошин И.И., Крылов И.И., Сильвестров A.B. Спец. курс. Учеб. Пособие для вузов JL: Стройиздат, 1990 - 432 е.: ил.

26. Прицкер А .Я. Бескаркасные складчатые здания из легких конструкций текст. / Прицкер А.Я. Промышленное строительство № 10, 1974.

27. Григорьев C.B. Линзообразные блоки покрытия из металлического профилированного листа текст. / Григорьев C.B. Дисс. на соискание степени канд. техн. наук Новосибирск - 1995.

28. Енджиевский Л.В. Пространственные конструкции на основе профилированного листа текст. / Енджиевский Л.В., Григорьев C.B., Григорьев В.П. Изв. Вузов. Строительство и архитектура № 11,1996.

29. Пат. № 2120525 Российская Федерация RU 2120525 Cl, 6Е04 В7/00. Пространственное покрытие текст. / Енджиевский Л.В., Стрижаков Ю.Д., Марышев А.Ю. приоритет от 06.06.1997.

30. Енджиевский Л.В. Двухпоясная арочная конструкция из профилированных листов текст. / Енджиевский Л.В., Марышев А.Ю. Сб.трудов Современные строительные конструкции из металла и древесины, Одесса, ОГАСА, 1999, СС. 66-72.

31. Пат. № 2209275 Российская Федерация RU 2209275 С2, 7Е04 В1/32. Арочное покрытие текст. / Енджиевский JI.B., Марышев А.Ю. приоритет от 17.01.2000.

32. Марышев А.Ю. Двухпоясное преднапряжённое арочное покрытие с поясами из стальных профилированных листов текст. / Марышев А.Ю. Дисс. на соискание степени канд. техн. наук Красноярск - 2001.

33. Дмитриев П.А. Пространственные индустриальные конструкции для покрытий зданий текст. / Дмитриев П.А., Стрижаков Ю.Д., Жаданов В.И., Инжутов И.С. Изв. вузов. Стр-во и архитектура, 1989, № 2. с. 23-27.

34. Дмитриев П.А. Пространственные совмещённые блок-фермы на основе древесины для покрытия зданий текст. / Дмитриев П.А., Инжутов И. С., Стрижаков Ю.Д. Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1987, №11. с. 22-27.

35. Инжутов И.С. К практическому расчету блок-ферм покрытия с клеефанерными верхними поясами текст. / Инжутов И.С., Дмитриев П.П. Изв. вузов. Стро-во и архитектура. 1996, № 9. с. 50-55.

36. Енджиевский JI.B. Безраскосная древометаллическая блок-ферма покрытия пролётом 12 м текст. / Енджиевский JI.B., Инжутов И. С., Дмитриев П.А., Дмитриев П.П. Красноярский ЦНТИ, ИЛ № 791-95, 1995. -Зс.

37. Инжутов И.С. Разработка пространственной металл од еревянной конструкции покрытия на пролёт 18x3 м для отапливаемыхсельскохозяйственных зданий Красноярского края: Отчёт текст. / Инжутов И.С. КИСИ-Красноярск, 1985.

38. Дмитриев П.А. Пространственные совмещённые блок-фермы на основе древесины для покрытий зданий текст. / Дмитриев П.А., Инжутов И.С., Стрижаков Ю.Д. Изв. вузов. Стро-во и архитектура. 1987, № 11. с. 22-27.

39. Енджиевский JI.B., Инжутов И.С. Испытание натурных образцов трехгранных деревометаллических блок-ферм покрытий текст. / Енджиевский JI.B., Инжутов И.С. Изв. вузов. Стро-во и архитектура. 1994, № 3.-с. 14-18.

40. Дмитриев П.А. Индустриальные пространственные деревянные конструкции текст. / Дмитриев П.А., Стрижаков Ю.Д., Жданов В.И., Кондаков А.Г. Дерево в строительных конструкциях. ЧССР, Братислава, 1984, с. 352-368.

41. Повышение эффективности металлических и деревопластмассовых конструкций текст. / Под редакцией д.т.н. M. М. Жербина. Киев, "Буд1вельник", 1978, 144с.

42. Енджиевский JI.B. Безраскосная деревометаллическая блок-ферма покрытия пролетом 12 м текст. / Енджиевский JI.B., Инжутов И.С., Дмитриев П.А., Дмитриев П.П. Красноярский ЦНТИ, ИЛ № 719-95, 1995. -3.

43. Хороший В.И. Складывающиеся блок-секции на основе древесины для сборно-разборных и быстровозводимых зданий текст. / Хороший В.И. Дисс. на соискание степени канд. техн. наук Новосибирск - 1990.

44. Колпаков C.B. Складывающиеся индустриальные деревянные конструкции текст. / Колпаков C.B. Новосибирск: НИСИ, 1982. с.35-40.

45. Batimnent modulaire pliable text. / Bopi. 1984. - № 2. - p. 58.

46. CONCESSION Shelter text. / American City & Country. 1985. -Vol.l00.№ 10.-p. 58

47. Ein Falthaussystem für Viele Zwecke text. / Bauen mit Holz. 1987. - № 7. -s. 434-436.

48. Nissen building text. / World Construction. 1978. - Vol. 31. - № 8. - p. 28

49. SALLE de spectacles le Zenith text. / Cah. du Centre Sei. et Techn. du Bâtiment. Recherche et Architecture. 1984. - № 248. - p. 40-42.

50. Sommerhus pa Mols text. / Arkitektur. 1973. - № 5. - s. 213-215.

51. The Yorkon concept text. / Construction. 1983. -№ 42. -p. 30-31.

52. Деревометаллический каркас здания бестарного хранения. Австралия, эл. ресурс. http://oak.arch.utas.edu.au/proiects/retro/longspan/longspan20.html

53. Клеедеревянная трехшарнирная арка. Арх. Е. Пиготт. Австралия, эл. ресурс. http://oak.arch,utas.edu.au/projects/retro/longspan/longspan22 .html

54. Колесникова M.A. Комбинированные пологие блок-своды, подкрепленные деревянными балками-затяжками текст. / Колесникова М.А. Дисс. на соискание степени канд. техн. наук Красноярск - 2004.

55. Пат. № 2163283 Российская Федерация RU 2163283 С2, 7Е04 В1/343, 7/20. Пространственная плита покрытия текст. / Григорьев C.B., Енджиевский JI.B., Григорьев В. П., Марышев А.Ю., Новиков О.Ф. приоритет от 05.05.1999.

56. Пат. № 2275478 Российская Федерация RU 2275478 Cl, Е04В 7/08, Е04В 7/20. Блок-ферма покрытия текст. / Енджиевский JI.B., Драчевский C.B. приоритет от 04.11.2004.

57. Заявка на полезную модель № 2006124322/22(026374). Е04В 7/40. Большепролетное здание-укрытие текст. / Енджиевский JI.B., Драчевский C.B. приоритет от 06.06.2006.

58. Строительные нормы и правила 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия текст. /Госстрой России.-М.:ГУП ЦИТП, 2001-44с.

59. Алексеенко А.Г. Снеговые и ветровые нагрузки на арочные конструкции текст. / Алексеенко А.Г. Дисс. на соискание степени канд. техн. наук -Якутск-2005.

60. Инжутов И.С. Статический расчет на ЭВМ сквозных конструкций на основе древесины с учетом деформаций податливости узловых соединений текст. / И.С. Инжутов, В.Н. Шапошников, Е.А. Хорошавин, Т.В. Ульянова // КИСИ. Красноярск, 1990. - 44 с.

61. Строительные нормы и правила П-23-81* Стальные конструкции текст. /Госстрой СССР.-М.:ЦИТП Госстроя СССР. 1990-98с.

62. СНиП П-26-76. Кровли. Нормы проектирования текст. / М.: Стройиздат, 1979-22 с.

63. СНиП 3.01.87. Несущие и ограждающие конструкции текст. / М.: Стройиздат, 1988.

64. Руководство по обеспечению долговечности деревянных клееных конструкций при воздействии на них микроклимата зданий различного назначения и атмосферных факторов текст. / ЦНИИСК им. Кучеренко. М.: Стройиздат, 1981. - 96 с.

65. ГОСТ 8486-86. Пиломатериалы хвойных пород, текст. / Технические условия М.: Стройиздат 1986.

66. ГОСТ 24454-80*Е (СТ СЭВ 1147-78, СТ СЭВ 1264-78, СТ СЭВ 1265-78, СТ СЭВ 1266-78). Пиломатериалы хвойных пород. Размеры, текст. / Госстандарт СССР, Пост. 5731, 10.11.80.

67. Рекомендации по применению стальных профилированных настилов в утепленных покрытиях производственных зданиях текст. / Госстрой СССР, -М., 1985.-33 с.

68. ВСН 40-96 Инструкция по герметизации стыков при ремонте полносборных зданий текст. /М.: Стройиздат, 1996. 14 с.

69. SCAD Group, 252180, Киев, Украина, Чоколовский бульвар, 13, Версия 7.27, лицензия № 2E2DDBFB.

70. Дмитриев П.П. Комплексные конструкции на основе древесины с профилированными обшивками текст. / Дмитриев П.П. Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук: 05.23.01 Новосибирск, 1995. - 227 с.

71. СНиП П-25-80 Деревянные конструкции. Нормы проектирования текст. / М.: Стройиздат, 1983. 33 с.

72. СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии. -Взамен СНиП 2-28-73*; Введ. с 01.01.86. текст. / М.: ЦИТП Госстроя ССР, 1986.-48 с.

73. Ассоциация КрилаК комплекс противопожарных мероприятий эл. ресурс. / 109428, Россия, Москва, ул. 2-я Институтская, 6, тел.: [phone], факс: [phone], www.hilak.ru.

74. ГОСТ 9.032-74* Покрытия лакокрасочные. Классификация и обозначения текст. / М. Стройиздат, 1983.

75. ГОСТ 9.402-80* Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей перед окрашиванием текст. / М.: Изд-во стандартов, 1982.

76. Сборник зональных сметных цен на местные строительные материалы, изделия и конструкции для промышленно-гражданского строительства Красноярского края текст. / В 2 т. Красноярск: Сибирь, 1982.

77. Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений (СН 202-81*) текст. / М.: Стройиздат, 1982. 175 с.

78. ФЕР-2001 Федеральные единичные расценки на общестроительные работы. Сб. 7, 9, 10, 12. текст.

79. Слицкоухов Ю.В. Конструкции из дерева и пластмасс текст. / Ю.В. Слицкоухов, В.Д. Бурданов и др. Учеб. для вузов 5-ое изд., перераб. доп. М.: Стройиздат, 1986. - 533 с.

80. Ренский А.Б. Тензометрирование строительных конструкций и материалов текст. / А.Б. Ренский, Д.С. Баранов, P.A. Макаров / М.: Стройиздат, 1977.-240 с.

81. Рекомендации по испытанию соединений деревянных конструкций текст. / Под ред. Ю.М. Иванова / ЦНИИСК им. Кучеренко. М.: Стройиздат, 1981. - 40 с.

82. Рекомендации по испытанию деревянных конструкций текст. / ЦННИСК им. Кучеренко. -М.: Стройиздат, 1976.

83. ГОСТ 16483.0-89 (CT СЭВ 319-76, CT СЭВ 830-77). Древесина. Методы испытаний. Общие требования текст. / Взамен ГОСТ 16483.0-70; Введ. с 01.01.80.-17 с.

84. ГОСТ 20850-84. Конструкции деревянные клееные несущие. Общие . технические требования. Взамен ГОСТ 20850-75, текст. / ЦНИИСК им.1. Кучеренко.

85. ГОСТ 24454-80*Е (CT СЭВ 1147-78, CT СЭВ 1264-78, CT СЭВ 1265-78, CT СЭВ 1266-78). Пиломатериалы хвойных пород. Размеры, текст. / Госстандарт СССР, Пост. 5731, 10.11.80.

86. ТУ 1122-001-04801518-97. Профили листовые гнутые корытные из оцинкованной стали для строительства текст. / Технические условия.

87. Рекомендации по учёту жёсткости диафрагм из стального профилированного настила в покрытиях одноэтажных производственных зданий при горизонтальных нагрузках текст. / ЦЕОИИПСК им. Н.П. Мельникова. М., 1980. 40 с.

88. ГОСТ 24045-94 Профили стальные листовые гнутые с трапециевидными гофрами для строительства. Технические условия текст. / М.: Изд-во стандартов, 1995.

89. ГОСТ 1418-80 Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия текст. / М.: Изд-во стандартов, 1981.

90. ГОСТ 19903-74. Сталь листовая горячекатанная. Сортамент текст. / М.: Изд-во стандартов, 1976

91. ГОСТ 19904-74. Сталь листовая холоднокатанная. Сортамент текст. / М.: Изд-во стандартов, 1976.

92. СНиП 1-2 Строительная терминология текст. / М.: Стройиздат, 1980 32 с

93. Правила и нормы техники безопасности, пожарной безопасности и производственной санитарии для окрасочных цехов текст. / М: Машиностроение, 1977.

94. Слицкоухов Ю.В. Конструкции из дерева и пластмасс текст. / Ю.В. Слицкоухов, В.Д. Бурданов и др. / Учеб. для вузов 5-ое изд., перераб. доп. М.: Стройиздат, 1986. - 533 с.

95. ФЕР-2001 Федеральные единичные расценки на общестроительные работы текст. / М.: Стройиздат, 2001.

96. Основные положения диссертации опубликованы в работах:

97. Драчевский, C.B. Экспериментальные исследования пространственной деревометаллической плиты покрытия разреженной структуры при работе на сжатие текст. / C.B. Драчевский // Проблемы строительства и архитектуры:

98. Сб. материалов XXIV региональной науч.-техн. конф. Красноярск: Изд-во КрасГАСА, 2006 г., С. 58-63.

99. Красно я р € к^о р и р о е к ш

100. ОРоссия, 660021, г. Красноярск, пр. Мира, 115. тел./факс [phone] [e-mail]

101. ИНН: 2466076930 КПП: 246001001 Р/сч.: 40702810231280126149 Восточно-Сибирский банк Сбербанка РФ г. Красноярск

102. Шсоа алл.-^Г ВА' ДенисенкоО1. Г * > Тс

103. Иллюстративный пример выполнения расчета блок-арки по разработанному алгоритму.

104. Рассмотрим блок-арку пролетом 15 м. Отметка + 4.000. Район строительства- III снеговой.

105. Выбор плоской расчетной схемы и определение обобщённых жесткостных параметров в соответствии с конструктивной схемой.

106. Обобщённые жесткостные характеристики поясов:- верхний пояс 500x50 мм,- нижний пояс 375x50 мм.У

107. Модуль упругости 1,2е+06 кН/м", коэффициент Пуассона 0,5.

108. Рис. 1. Плоская расчётная схема блок-арки на пролет 15 м. Нагрузка д = 2.1 кН/м2 равномерно распределенная по всему пролету.

109. Н I I { I I { I I I I I I I I I I

110. Рис. 2. Плоская расчётная схема блок-арки на пролет 15 м. Нагрузка равномерно распределенная на половине пролета д = 1.8 кН/м2 совместно снагрузкой равномерно распределенной по всему пролету д = 0.3 кН/м2.

111. Руководствуясь СНиП "Нагрузки и воздействия", устанавливаются возможные схемы загружения по видам загружения, включая и возможные деформационные воздействия, например смещение опор, и наиболее невыгодные их сочетания.

112. Величина натяжения затяжек определяется итерационным расчетом по следующему алгоритму:

113. Выполнить расчёт блок-арки по плоской схеме.

114. Для блок-арок пролётом до 25 м на нагрузку, равномерно распределенную на половине пролета, для блок-арок пролётом более 25 м - на равномерно распределенную на весь пролёт нагрузку. Усилия преднапряжения в затяжках принять нулевыми.

115. Скорректировать преднапряжение в затяжках из условия недопущения сжимающих усилий в затяжке и повторить расчёт.

116. Повторять пункт 2 до достижения сходимости задачи.

117. Выполнить проверочный расчёт по пространственной схеме с полученными значениями натяжения.

118. Усилия в затяжках для первой схемы (рис. 1) 10,2. кН, для второй схемы (рис. 2) 8,05 кНи 19,72 кН.

119. Для снятия сжимающих усилий по результатам статического расчета системы по схеме 2 (рис. 6) назначаем усилия предварительного натяжения в затяжках 20 кН.174

120. Выполняется статические расчёты по плоской схеме в упругой стадии, в геометрически линейной постановке.

121. Рис. 5. Эпюра вертикальных прогибов для схемы 1.

122. При необходимости корректируются результаты расчётов за счёт учёта податливости узлов, физической и геометрической нелинейности.

123. Податливость узловых соединений учитывается разбиением одного из соединяемых элементов на два участка: длинный и короткий. При расчете по деформированной схеме исходный модуль упругости короткого участка заменяют на условный модуль деформативности Еу.

124. Рис. 9. Расчетная пространственная схема отдельного блока.

125. По результатам расчета блок-арки в плоской схеме, наиболее нагруженный блок крайний. Наибольшие сжимающие усилия в доске верхнего пояса для второй схемы загружения: N = -6,04 кН, М = 0,025 кНм .

126. Наибольшие растягивающие усилия в доске нижнего пояса для второй схемы загружения: N = 3,84 кН, М = 0,026 кНм.

127. Расчетные сопротивления древесины сосны:

128. К,, =Кештд =14-0.8 = 11.2 МП а, Яр -та =10-0.8 = 8 МПа

129. Предварительно назначаем элемент пояса доску 125x50 мм.лл Т7/ Ь'Ь2 0.125-0.052 со 1Л5 з Момент сопротивления сечения доски: Ж =-=-: = 5.2-10 м .612 12 Радиус инерции: 11. А V 0.006254/ ^ • /« ы

130. Гибкость элемента верхнего пояса: 2 = — = —— =-= 69и и °-0144

131. Коэффициент продольного изгиба:0.6192 ^ 2 -0.8- Г 69 ^а ■ = 1- -1—^—1--= 0.111р-Яс-А . 0.619-14-106-0.006251

132. Изгибающий момент по деформированной схеме:

133. М„ = — = -^- = 225.25 Нм, д % 0.111

134. Проверим прочность сжатого сечения:1. Л Ж 0.00625 5.2-10

135. Проверим прочность растянутого сечения:1. N М-Яп 3840 26-8-^ +--= 1.113 МПа <Я =8 МПа1. А 0.00625 5.2-10"5-11.2 "

136. Недонапряжение в поясе 62 %.1

137. Назначаем новое сечение пояса доску 125x32 мм. Момент сопротивления сечения доски:

138. Ж=^=°Л25-°-0322 =2.1-10- м3, 6 61. Площадь сечения:

139. А-Ь-к- 0.125-0.032 = 0.004м2.1. Момент инерции:

140. Ь-к* 0.125■ 0.0323 . 1 л-7 4 Ашп =-=-= 3.4-10 м ,шп 12 121. Радиус инерции:т — I 1Т11П тшо л 1 л-7-5' ' = 0.0092 м.1. А 1 0.0041.-= 0.174р-Яс-А 0.619-14-106-0.0041. М 251. Мп = —=-= 143Нм,11 £ 0.174

141. Проверим прочность сжатого сечения:1. N МЛ 6040 143= + =8.319 МП а < 72 =11.2 МПа1. А 1¥ 0.004 2.1-10

142. Проверим прочность растянутого сечения:1. МЛ = 3840 + 26-8 МЯд1. Л 0.004 2.1-10 -11.2 р

143. Недонапряжение в поясе 15 %. Назначаем элемент пояса доску 125x32мм.

144. В дальнейшем, для упрощения рисунков будут отображены только плоские схемы, в то время как расчет выполняется для пространственных схем.

145. Результирующие напряжения в элементах блока складываются:

146. Эпюры изгибающего момента и нормальных напряжений приведены на рис. 9, 10.1 2 3 4 5 6 79 10 11 12 13

147. Рис. 9. Изгибающий момент в доске пояса от конструктивного выгиба.300010 11 12 13

148. Рис. 10. Напряжения в доске пояса от конструктивного выгиба.1 181 Определим напряжения от внешней нагрузки на блок.

149. Для среднего блока внешняя нагрузка прикладывается по схемам, изображенным на рис. 11, для крайнего на рис. 12.а), по схеме 1б), по схеме 2

150. Рис. 11. Схемы приложения внешней нагрузки к среднему блоку.а), по схеме 1б), по схеме 21 1 I 1 I

151. Рис. 12. Схема приложения внешней нагрузки к крайнему блоку.

152. Для выбранных расчетных схем построим эпюры напряжений в элементахпоясов блока.а), по схеме 1б), по схеме 2распределеннаяраспределенная-распределенная :

153. Рис. 13. Напряжения в верхнем поясе среднего блока от распределенной нагрузкиа), по схеме 1б), по схеме 2распределеннаяраспределенная-распределенная I-распределенная\

154. Рис. 14. Напряжения в нижнем поясе среднего блока от распределенной нагрузкираспределенная-распределенная !

155. Рис. 15. Напряжения в верхнем поясе крайнего блока от распределенной нагрузки по схеме 1 (2)распределенная-распределенная

156. Рис. 16. Напряжения в щжнем поясе крайнего блока от распределенной нагрузки по схеме 1 (2)

157. Определим напряжения от воздействий смежных блоков.

158. Для среднего блока реакции смежных блоков при расчете блок-арки изображены на рис. 17.а), по схеме 1 б), по схеме 2-5,94 кН --рт^—

159. Рис. 17. Схемы приложения воздействий от смежных блоков для среднегоблока.

160. Для крайнего блока реакции смежных блоков при расчете блок-арки изображены на рис. 18.а), по схеме 1б), по схеме 2

161. Рис. 18. Схемы приложения воздействий от смежных блоков для крайнегоблока.

162. Для выбранных расчетных схем построим эпюры напряжений в элементах поясов блока.иа), по схеме 1б), по схеме 2о -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5

163. Рис. 19. Напряжения в верхнем поясе среднего блока от воздействий смежных блокова), по схеме 1б), по схеме 2о0 '0'05 С1.-0,1 хш1.-0,15а