Содержание к диссертации
Введение Глава I
Глава II
Глава III
Обзор работ о конструкциях деревянных гипаров и методах их расчета
Общая характеристика деревянных гипаров
Некоторые примеры применения деревянных гипаров для покрытия сооружений
О методах расчета пологих деревянных гипаров
Выводы по I главе Метод расчета гипаров
Введение
Геометрические характеристики гипара
Расчетная схема конструкций
Внутренние силы в оболочке
Вывод уравнений
Пример расчета
Выводы по II главе Экспериментальное исследование пологого деревянного гипара
3.1. Введение
стр. 4
3.2. Конструкция и изготовление мо
делей
3.3. Испытание модели
Результаты испытания
Выводы по III главе
Глава ІУ
О возведении деревянных гипаров и их поведение
Глава У Литература
Предложения по конструированию
Возведение деревянных гипаров
Ведение наблюдений по возведенным деревянным гипарам
Выводы по ІУ главе Основные выводы и рекомендации
Приложения
Lrt"
Акт внедрения РО "Зстколхозстрой1
Акт внедрения ПИ "Эстколхозпроект"
Введение к работе
Одной из важнейших проблем в строительстве является вопрос о наиболее рациональном и полном использовании ценнейшего строительного материала - древесины. Решениями ХХУІ съезда КПСС предусматривается и дальнейшее использование деревянных конструкций для промышленного, гражданского и сельско-хозяйст-венного строительства, где наиболее полностью проявляются такие их достоинства,как небольшая масса конструктивных элементов, индустриальность изготовления, транспортабельность, сбор-ность. Особенно эффективными являются пространственные деревянные конструкции, в частности деревянные оболочки.
В современной практике строительства как в СССР так и за рубежом, наряду с оболочками нулевой и положительной гауссовой кривизны, получили распространение оболочки отрицательной гауссовой кривизны очерченные по поверхности гиперболического параболоида (гипар).
Достоинства пологих гипаров, особенно с прямолинейными краями: экономичность, возможность создания разнообразных архитектурных форм, простота образования линейчатой её поверхности, более простая форма контурных диафрагм по сравнению с оболочками других типов.
В настоящее время используются деревянные гипары как в СССР (Красноярск, Баку, Кишинев, Э6СР) так и за рубежом (Канада, Англия, Чехословакия, ФРГ и др. страны).
Поскольку деревянные гипары внедрены в строительство позднее других видов оболочек, их статические и жесткостные свойства, а также проблема проектирования менее изучены и разработаны. Поэтому в технической литературе данные исследования и методы расчета оболочек такого типа с прямолинейными краями представлены пока недостаточно. Работы Н.П. Абовского /2, 3/, И. Е. Милейковского /27-30/, В. Флюге /44, 54/, А. Хаас /56/, Ф. Кандела /53/, и другие работы /8, 9, II, 19, 33, 43, 49/ посвящены оболочкам из железобетона. Только в некоторых случаях, например, при цилиндрических оболочках, методы расчета разработанные для железобетонных оболочек, могут быть в некоторой мере приспособлены для применения к деревянным оболочкам. Большей частью эти методы расчета не применимы м вынуждают прибегать к приближенному расчету или модельным испытаниям.
Целью данной диссертации является экспериментальное и теоретическое исследование работы пологих деревянных гипаров и составление рекомендаций по их проектированию (разработка инженерного метода расчета).
В данной работе исследуется статическая работа гипаров нескольких вариантов. Для этого проводились экспериментальные исследования работы гипаров на моделях квадратных в плане с прямолинейными бортовыми элементами. Выполнение моделей дощатое на податливых и жестких соединениях.
В данной работе рассматривается работа двух 2-х слойных гипаров одинакового размера в плане, выполненных на гвоздевом соединении и на клею, а также работа 3-х слойного гипара с варьированием жесткостями затяжек и работа этой оболочки при отсутствии затяжки. На основании результатов эксперимента
разработан метод расчета таких гипаров.
Научной новизной настоящей диссертации является то, что получены данные о напряженно-деформированном состоянии при разных схемах нагружения двух- и трехслойных деревянных гипаров, выполненных на гвоздевых и клеевых соединениях как при различных жесткостях затяжек, так и при отсутствии затяжки и контрфорсов; на основании результатов эвспериментальных исследований определена возможность аппроксимировать работу деревянных оболочек рассматриваемого типа расчетной схемой сети выпуклых и вогнутых арок; получены данные многолетних исследований натурных деревянных гипаров.
По результатам исследований напряженно-деформированного состояния гипаров получено характерное для деревянных многослойных оболочек распределение внутренних сил. По экспериментам установлены зависимости между нагрузкой, перемещениями и внутренними усилиями в гипарах, выполненных из 2-х или 3-х слоев досок на податливых и жестких связях, а также зависимость внутренней силы затяжки и перемещений оболочки от на -грузки при разных жесткостях затяжки и бортовых элементов.
Приведенная методика расчета на основании экспериментальных данных позволяет определеить напряженно-деформированное состояние пологих деревянных гипаров с удовлетворительной точностью при относительно простой аппроксимации системы.
По результатам исследований натурных объектов выведены рекомендации для проектирования и возведения деревянных гипаров.
На защиту выносится метод расчета деревянного гипара с аппроксимацией оболочки в виде сети из перекрестных систем арок энергетическим методом, результаты экспериментальных ис-
следований деревянных гипаров, предложения для конструирования и возведения, а также результаты натурных исследований оболочек такого типа.
Диссертация состоит из введения и пяти глав. В первой главе дается общая характеристика деревянных гипаров и приводится краткий обзор о наиболее типичных конструкциях оболочек такого типа, применяемых в СССР и за рубежом для покрытия сооружений различного назначения. Рассматриваются некоторые методы расчета гипаров, которые можно применить для расчета деревянных гипаров и дается их краткая характеристика, излагаются основные задачи исследования.
Во второй главе излагается предлагаемый метод расчета пологих деревянных гипаров. Выводится разрешающая система канонических уравнений. Приводится упрощенный пример расчета по представленной методике.
Третья глава диссертации посвящена экспериментальному исследованию статической работы моделей пологого деревянного гипара на равномерно распределенную по всей поверхности оболочки нагрузку, а также на несимметричную нагрузку.
В четвертой главе приводятся некоторые предложения конструирования деревянных гипаров и рассматриваются их возведения, а также даются результаты наблюдений за поведением их в течение нескольких лет.
В пятой главе приводятся основные выводы по экспериментальному и теоретическому исследованию деревянных гипаров, а также рекомендации по возведению оболочек.
Автор искренно признателен доценту кафедры строительных конструкций Таллинского политехнического института канд.тех. наук Ыйгер К. П. за научную консультацию.
