Введение к работе
з
Актуальность темы. Одним из главных направлений научно-технического прогресса в строительстве является создание и внедрение в практику строительства легких конструкций зданий и сооружений, обеспечивающих значительное повышение его уровня индустриализации, механизации, снижение материалоемкости и трудовых затрат.
Наибольшие преимущества среди легких конструкций покрытий зданий и сооружений имеют висячие системы.
Среди большого разнообразия конструктивных решений висячих покрытий выделяют одиопролетные и многопролетные системы, которые существенно отличаются по деформативности, распределению усилий в конструкциях пролетных и опорных частей, по стоимости.
Вследствие снижения расхода материалов и трудозатрат на возведение опорных конструкций многопролетные висячие системы покрытий имеют существенные преимущества перед однопролетными.
Научное направление по совершенствованию рассмотренных многопролетных висячих систем является актуальным и способствует эффективному развитию производства и применению легких строительных конструкций покрытий зданий и сооружений.
Цель работы — разработка и исследование конструктивного решения висячего комбинированного многопролетного покрытия с мембранными панелями нового типа.
Задачи исследований:
-
Систематизация и анализ конструкторских разработок и материалов научных исследований, относящихся к теме диссертации;
-
Разработка нового конструктивного решения висячего многопролетного покрытия со сборными мембранными панелями;
-
Исследование напряженно-деформированного состояния (НДС) разработанной конструкции висячего покрытия при
неблагоприятных воздействиях и предварительном напряжении численными методами;
-
Определение оптимальных геометрических параметров мембранных панелей;
-
Разработка конструкции испытательного стенда и методики проведения эксперимента с учетом полученных результатов численных исследований прототипа и модели;
-
Проведение эксперимента на модели;
-
Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований;
-
Разработка приближенной методики расчета висячей многопролетной системы покрытия с мембранными панелями;
-
Оценка эффективности предложенного нового конструктивного решения висячего покрытия и определение рациональной области применения его;
Ю.Решенис вопросов внедрения новых конструктивных решений висячих покрытий в практику строительства. Методы исследований:
-
Методы строительной механики и теории надежности металлических конструкций;
-
Методы выбора оптимальных конструктивных форм;
3. Методы моделирования строительных конструкций.
Научная новизна:
-
Разработано новое конструктивное решение многопролетного мембранного висячего покрытия, защищенное авторским свидетельством №2276713 04 В 7/14,2006г., БИ№14;
-
Исследованы ранее неизвестные особенности работы многопролетной висячей комбинированной системы покрытия с мембранными панелями нового типа;
-
Выполнена оптимизация геометрических параметров разработанной системы покрытия;
-
Изучено НДС разработанной многопролетной висячей мембранной системы покрытия при неблагоприятных воздействиях и предварительном напряжении;
-
Выполнены экспериментальные исследования модели мембранной ' панели нового типа, результаты которых сопоставлены с теоретическими исследованиями;
-
Разработана приближенная методика расчета многопролетного висячего комбинированного покрытия с мембранными панелями нового типа;
-
Определена экономическая эффективность и рациональная область применения предложенной конструкции.
Практическая значимость:
-
Сделан научный вклад в исследование работы конструкций многопролетных висячих покрытий зданий и сооружений;
-
Выявлены новые механизмы регулирования усилий и деформаций многопролетных висячих конструкций покрытия на стадиях изготовления и монтажа;
-
Результаты выполненных теоретических и экспериментальных исследований конструктивных решений висячих покрытий с мембранными панелями нового типа позволяют усовершенствовать легкие конструкции покрытий зданий и сооружений, расширить область рационального применения их;
-
Создан практический метод расчета комбинированного висячего покрытия с учетом специфических особенностей работы усовершенствованных мембранных панелей;
-
Намечены дальнейшие пути развития и совершенствования конструктивных форм комбинированных висячих покрытий с легкими ограждающими панелями зданий и сооружений,
Достоверность результатов работы обеспечивается обоснованным использованием известных предпосылок и допущений в принятых расчетных схемах и составленных уравнениях напряженно-деформированного состояния конструкции, базирующихся на принципах и методах строительной механики, а также сопоставлением полученных результатов аналитических, численных и экспериментальных исследований.
Апробация и публикация работы. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научно-практической конференции "Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии" в г. Белгороде (2005г); на Международной научной конференции "Образование, наука, производство и управление в XXI веке" в г. Старый Оскол (2004г); на V Международной научно-технической конференции "Эффективные строительные конструкции: теория и практика" в г. Пенза (2006г.).
На защиту выносятся:
-
Результаты теоретических и экспериментатьных исследований нового конструктивного решения многопролетного мембранного покрытия при работе его в пределах и за пределом упругости;
-
Приближенная методика расчета висячей многопролетной системы покрытия для стадии вариантного проектирования;
-
Результаты технико-экономической оценки и анализа разработанных конструктивных решений висячего покрытия;
-
Направление совершенствования и повышения эффективности висячих мембранных панелей.
Внедрение результатов работы выполнено в учебном процессе кафедры промышленного и гражданского строительства, а также в проектной разработке ООО «Центрогипроруда».
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников из 125
