Введение к работе
Актуальность темы исследования. В последнее время в практике фоительства широкое распространение получили покрытия в виде !мбранпых систем. Такие покрытия представляют собой прострапст-!нпые конструкции из тонкого металлического листа, закрепленного і опорном контуре.
Эффективность применения мембранних покрытий определяется : малой материалоемкостью, благодаря максимальному использова-го прочности материала и совмещением несущих и ограждающих функ-й, применением круппоразмерных рулонпруеглых полотнищ заводского готовленпя, относительной простотой монтажа и небольшой строи-льной высотой. Мембранами могло перекрывать практически любые ебуемые пролети, без применения промежуточных опор и создавать разительные в архитектурном отношении сооружения.
Мембранные конструцпи покрытий, традиционно применяемые для рекрытия бочьшепролетных общественных зданий и спортивных со-рсений все шире используются и в сооружениях производственного значения. Следует отметить, что производственным зданиям при-ца прямоугольная планировка и для их перекрытия возможно пс-тьзование мембран, имеющих форму в виде цилиндрических поверх-зтей, составных седловидных оболочек и оболочки положительной гссовой кривизны, образуемые из первоначально плоских мембран. гболее часто применялись цилиндрические мембраны. Разновпднос-з таких оболочек является мембранно-лучевая система, получен-і .сочетанием цилиндрических секторов треугольного очертания, [ряженных медду собой с помощью подкрепляющих элементов, рас-[оженных по диагоналям плана. На сегодняшний день известны іь однопролстпне решения зданий с применением мембранно-лучевых :ркти;";. Г-есте с тем, для производственных здапиіі, протяженных-
в плане более характерны многопролетные каркаси, где в одном корпусе могут объединяться несколько технологических линий-процессов, осуществляющие полный цикл производства. Однако, примеры использования мембрашю-лучевых покрытий в ыногопролетных сооружениях не имели места, так как внедрение конструкции в определен ной степени сдергивается недостаточно полной изученностью их дей ствятелыюй работы с учетом конструктивных особенностей покрытия отсутствием экспериментальных данных, подтвержденных результатами численных исследований.
Целью диссертационной работы является экспериментально-теоретическое исследование напряженно-деформированного состояния шюгопролетного мембршшо-лучевого покрытия (І.Ї.ШП) на прямоуголь ном плане и совершенствование его конструктивного решения.
На защиту выносятся;
результаты экспериментальных исследований моделей ШЛП, отличающихся друг от друга креплением мембраны к элементам опорного контура (распоркам)при различных вариантах приложения статической нагрузки;
результаты численных исследований работы опорного контура ШЛП при различних вариантах крепления пролетноіі части к опорной в зависимости от гибкости опорного контура;
результаты сопоставительных расчетов натурных конструкций ШЛП на статические воздействия при различных схемах загружешш;
результаты экспериментальных исследований моделей ММЛП на действие динамической нагрузки;
предложения по расчету и конструированию покритий в виде многопролетных мембранно-лучевих систем.
Научная новизна работы состоит в следующем:
- разработаны и исследованы конструктивные решения многопро-
летних покрытий на прямоугольном плане в виде мембранно-лучевых
пстем;
полученн экспериментальные данные о действительной работе онструкций !".ШІ при различных варіантах конструктивного пспол-енпя оболочек на статические воздействия;
получена экспериментальная оценка работы ММЛП при действии инамическшс нагрузок;
получен» новые теоретические результата по папряженпо-
эформированному состоянию опорного контура ММЛП d зависимости г его гибкости;
предложена методика расчета многопролетлігх ксмбраппо-лу-зшос покритий на прямоугольном плппо;
даны предложения по конструированию ШШІ.
Практическое значение работи заклшается в том, что проворнішії комплекс экспериментальных и теоретических исследований эзволяет использовать d практико строительства многопролотаое жрнтпе п вицо мсмбранпо-лучетлс систем.
Результати исследований яспользопаїш при проектировании югофункцпопального производственного здания на ст.Друябп (Рес-гблика Казахстан), с размерами в плане 42x126 и, при разработке шшческлх решения спортивного комплекса Республиканской иколы-ітерната спортивного профиля в г.Алма-Ата, а также при проектп-)п,"лии здания лесоторговой бази, размерами D плане 30x120 м, г.Москве.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссерта-tn доложены и обсуддены на научио-технической секции Отдела проч->сти и новых, форм металлических конструкций ЦШШСК им.Кучеренко, также на заседаниях и научных семинарах кафедры "Металлические тструкцип" Казахской Государственной архитектурно-строительной :адемпи в J99I-I993 гг.
Структура и объем работа. Диссертация, объемом 244 страницы состоит из введения, пяти глав, основных выводов, списка использованной литературы, включающего 132 наименования, и 2 приложена. Работа изложена на 112 страницах машинописного текста и содержит 97 рисунков и 5 таблиц.
Работа выполнена в 1990-1993 годах в лаборатории новых форм металлических конструкций Отдела прочности и новых форм металлических конструкций ІЩИИСК им.Кучеренко.