автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Металлические тонколистовые покрытия зданий и сооружений из панелей-оболочек индустриального изготовления.

На правах рукописи

Давыдов Евгений Юрьевич

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТОНКОЛИСТОВЫЕ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ ИЗ ПАНЕЛЕЙ-ОБОЛОЧЕК ИНДУСТРИАЛЬНОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Специальность 05.23.01-строительные конструкции, здания и сооружения.

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

МОСКВА 2011 г.

з' 2011

4841588

Работа выполнена в Белорусском Национальном техническом университете.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ

- доктор технических наук, профессор Еремеев Павел Георгиевич

- доктор технических наук, профессор Ольков Яков Иванович

- доктор технических наук Холопов Игорь Серафимович

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ФГУП «ЦНИИПроекглегконсгрук-

Защита состоится «26» апреля 2011 г. в 14-00 часов на заседании диссертационного совета Д 303.020.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций при Открытом акционерном обществе «Научно-исследовательский центр «Строительство» по адресу: 109428 Москва, 2-я Институтская ул., д.6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ОАО «НИЦ «Строительство». Автореферат диссертации размещен на официальном сайте ОАО «НИЦ «Строительство» http://www.cstrov.ru.

Автореферат разослан «_»_2011г.

Ученый секретарь

ция»

диссертационного совета кандидат технических наук

Зикеев Л.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Прогресс в области металлических конструкций неразрывно связан с уменьшением расхода металла и сокращением трудозатрат, прежде всего, на строительной площадке. В области покрытий наилучшие показатели по первому критерию имеют тонколистовые металлические оболочки. Об этом свидетельствуют многочисленные примеры их применения. Использование тонколистовых металлических оболочек относится, как правило, к уникальным зданиям и сооружениям (спортивные объекты, киноконцертные залы, крытые рынки и т.д.). Применение металлических оболочек в массовом строительстве сдерживается их высокой трудоемкостью на строительной площадке, которая, в свою очередь, является следствием низкой степени их индустриализации. Для решения этой существующей в настоящее время проблемы предлагаются результаты экспериментальных и теоретических исследований, определяющие новое направление в области металлических покрытий зданий и сооружений.

Актуальность работы. В общем объеме затрат на покрытия приходится их существенная часть- 50- 70% по материалоемкости и около 50% по трудоемкости. Поэтому развитие конструктивных форм покрытий в значительной степени определяет прогресс во всей строительной отрасли. Актуальность работы определяется отсутствием конструктивных форм покрытий, обладающих преимуществами тонколистовых металлических оболочек и в то же время позволяющих существенно уменьшать трудовые затраты на строительной площадке; отсутствием экспериментальных и теоретических исследований покрытий в виде составных металлических оболочек, образуемых из отдельных панелей-оболочек с высокой степенью заводской готовности, в том числе из панелей-оболочек с элементами кровли.

Связь работы с государственными научно-техническими программами. Исследования по диссертационной работе выполнялись в рамках государственных программ по повышению эффективности строительства и строительных конструкций. Тема диссертационной работы была задействована в следующих программах:

- Республиканская научно-техническая программа 0550Г'Разработать и внедрить новые эффективные материалы, конструкции и конструктивные схемы зданий и сооружений, технологические процессы и средства их механизации и автоматизации, методы организации и управления строительством, обеспечивающие существенную экономию материальных и топливно-энергетических ресурсов, улучшающие условия труда, комфортность жилья, качество строительства и сокращение инвестиционного цикла" 1993... 1995 гг.

- ГБ 77-25, ГБ .81-47. Разработать, исследовать и внедрить эффективные конструкции покрытий и перекрытий производственных зданий на основе металла, железобетона, дерева и пластмасс; N81092679,1980; N81028428,1985 г.

ГБ93-33. Разработка новых эффективных конструкций, теории расчета и конструктивных схем зданий и сооружений; N 199431,1993г, 1994г. - ГБ91-39. Разработать, исследовать и внедрить конструктивные схемы одноэтажных производственных зданий из металлических и деревянных конструкций под легкие кровли. N 199432,1997г.

Цель работы: создание эффективных решений покрытий на основе тонколистовых металлических оболочек, обеспечивающих снижение трудовых и материальных затрат. Экспериментальная апробация новых конструктивных форм покрытий и решение научно-технических вопросов, связанных с особенностями разработанных конструктивных форм.

Задачи исследования: 1.Определение оптимальных параметров поверхностей индустриальных панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, образующих покрытия в виде составных металлических оболочек, обеспечивающих наиболее благоприятное распределение усилий в основных конструкциях.

2. Выявление с помощью методов экспериментального исследования и математической статистики основных закономерностей образования напряженно-деформированных состояний разработанных конструктивных форм покрытий при внешних воздействиях в зависимости от геометрических и физических параметров.

3. Исследование работы диска покрытия, образуемого гиперболическими панелями-оболочками, и определение степени влияния сдвиговой жесткости панелей-оболочек на пространственную работу каркаса зданий и сооружений.

4. Разработка методики расчета составных металлических оболочек покрытия из панелей-оболочек отрицательной гауссовой кривизны, где в качестве пролетной конструкции используются конструктивно-анизотропные материалы, обладающие резко отличающимися физическими и геометрическими характеристиками.

5. Разработка и апробация способов регулирования усилий, позволяющих улучшать напряженно-деформированное состояние пролетных конструкций и промежуточных ригелей составных оболочек покрытий.

6. Определение закономерностей распределения напряжений в поверхностях из конструктивно-анизотропных материалов при наличии ослаблений с учетом особенностей распределения основных напряжений и при соизмеримости размеров отверстий с размерами оболочек.

7. В целях снижения трудозатрат по устройству покрытий в виде составных оболочек экспериментально проверить возможность трансформирования комплексных панелей-оболочек отрицательной гауссовой кривизны из конструктивно-анизотропных материалов в плоскость и разработать аналитический метод определения основных параметров напряженно-деформированного состояния панелей-оболочек в процессе прямого и обратного трансформирования.

8. Обобщение и внедрение в практику строительства результатов выполненных исследований, а также создание научных предпосылок для развития нового направления по совершенствованию металлических оболочек покрытий зданий и сооружений.

Объект и предмет исследования - объектом исследования являются покрытия зданий и сооружений. Предмет исследования - закономерности изменения напряженно-деформированного состояния покрытий и отдельных конструктивных частей покрытий в зависимости от механических и физических характеристик материала, геометрических параметров в горизонтальных и вертикальных плоскостях, значений и схем распределения внешних нагрузок и воздействий.

Методология и методы проведенных исследований. В работе использованы методы экспериментального исследования работы конструкций зданий и сооружений; методы математической статистики; методы строительной и теоретической механики, определяющие напряженно-деформированные состояния конструкций; метод дискретизации континуальных систем и метод последовательного приближения.

Экспериментальные исследования выполнялись на натурных образцах. В теоретических исследованиях использовались численные и аналитические методы, приспособленные к особенностям исследуемого объекта.

Научная новизна работы и значимость полученных результатов.

Научную новизну составляют следующие впервые полученные результаты:

- разработано и исследовано направление по использованию конструктивно-анизотропных металлических материалов для образования криволинейных поверхностей в виде составных оболочек покрытий с высокой степенью индустриализации;

- проведены комплексные исследования составных металлических оболочек покрытий отрицательной гауссовой кривизны с пролетной конструкцией из конструктивно-анизотропных материалов. Проведенные исследования позволяют выявить закономерности образования напряженно-деформированных состояний оболочек из конструктивно-анизотропных материалов в зависимости от вида и схем распределения внешних воздействий, кривизн пролетных конструкций, наличия нерегулярных жесткостных включений и вида граничных условий;

- разработана методика определения усилий и перемещений составных металлических оболочек покрытий, позволяющая учитывать следующие особенности: конструктивную анизотропию пролетной конструкции, которая выражается в резком различии физических характеристик в направлении продольных и поперечных линейчатых образующих, а также в различных напряженных состояниях - моментном в продольном и безмоментном в поперечном направлениях; появление в пролетных конструкциях деформаций, необуслов-

ленных напряжениями; наличие перемещений, значительно превышающих приведенную толщину пролетных конструкций; превышение на порядок и более относительных деформаций в направлении поперечных линейчатых образующих над относительными деформациями в направлении продольных линейчатых образующих пролетной конструкции;

- проведены экспериментальные и теоретические исследования диска покрытий из гиперболических панелей-оболочек, позволяющие учитывать особенности оболочечных покрытий при определении степени пространственной работы каркаса зданий и сооружений;

- определены возможности по регулированию усилий в составных металлических оболочках покрытий и получены аналитические зависимости по вычислению основных параметров напряженно-деформированных состояний пролетной конструкции и элементов опорного контура;

- получены экспериментальные схемы распределения напряжений в поверхностях отрицательной гауссовой кривизны из конструктивно-анизотропных материалов при наличии ослаблений и определены аналитические зависимости, позволяющие вычислять напряженное состояние вблизи отверстий в конечных поверхностях с учетом их размеров и размеров отверстий, формы распределения основных напряжений и расположения отверстий относительно эпюр основных напряжений;

-для не развертывающихся поверхностей в форме гиперболического параболоида получены экспериментальные результаты, определяющие условия и возможность их трансформирования в плоскость. На основании экспериментальных данных разработан аналитический метод по определению основных характеристик напряженно-деформированных состояний, возникающих в процессе трансформирования.

Практическая значимость полученных результатов.

Значимость диссертационного исследования состоит в следующем:

- разработана научная основа для совершенствования металлических покрытий, на основе составных оболочек, компонуемых из панелей-оболочек индустриального изготовления, с использованием конструктивно-анизотропных материалов;

- разработанные решения металлических покрытий позволяют существенно улучшить технико-экономические показатели объектов массового строительства за счет резкого сокращения количества конструктивных элементов, используемых в традиционных покрытиях, и переносом значительной части технологических операций в заводские условия. Кроме того, разработанные конструктивные решения позволяют в два-три раза уменьшить строительную высоту покрытий и, тем самым, уменьшить объем зданий и сооружений, что обеспечивает сокращение трудоемкости, материалоемкости и снижает эксплуатационные, прежде всего, энергетические затраты. Интерьер, создаваемый гиперболическими панелями-оболочками из конструктивно-анизотропных элементов, позволяет отказаться от применения подвесных потолков, что так

же способствует сокращению трудоемкости и материалоемкости строительных объектов, прежде всего, общественного назначения;

-разработанная методика расчета позволяет определять параметры напряженно-деформированных состояний составных оболочек покрытий, где в качестве пролетной конструкции используются элементы, обладающие резкой конструктивной анизотропией. Методика расчета позволяет определять напряжения и деформации с учетом геометрической нелинейности при больших перемещениях, при неравновесных нагрузках и при резко отличающихся размерах панелей-оболочек в плане. Разработанная методика расчета включена в Пособие по проектированию мембранных конструкций, предназначенное для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций;

-исследования панелей-оболочек с предварительными (собственными) напряжениями позволяют регулировать усилия в промежуточных ригелях составных оболочек и снижать деформативность пролетной конструкции. Результаты исследований использовались при разработке рабочих чертежей панелей-оболочек с зенитными фонарями. Регулирование усилий было внедрено при строительстве Оздоровительного центра в городе Минске, где зенитные фонари применялись в качестве напрягающих элементов;

-коэффициенты пространственной работы, полученные по результатам исследований диска покрытия из стальных гиперболических панелей-оболочек, позволяют вести расчет с учетом перераспределения усилий, уменьшают значения расчетных усилий в элементах поперечных рам и обеспечивают снижение материалоемкости несущих конструкций. На основании проведенных исследований определены коэффициенты пространственной работы для наиболее распространенных зданий с металлическими покрытиями в виде составных оболочек;

-формулы по определению напряженных состояний оболочек вблизи ослаблений, полученные на основании проведенных исследований, позволяют определять значения напряжений в растянутых конечных поверхностях из конструктивно-анизотропных элементов и обоснованно проектировать усиления в местах расположения технологического оборудования;

-исследования напряженно-деформированного состояния оболочек отрицательной гауссовой кривизны при их трансформировании в плоскость, в том числе, с уже уложенными элементами кровли, позволяют определять характеристики напряженно-деформированного состояния и без необратимых деформаций переводить панели-оболочки в плоское состояние, что существенно упрощает процесс устройства кровли, а также транспортирование и складирование панелей-оболочек. Результаты исследований по трансформированию гиперболических панелей-оболочек нашли применение при строительстве Складского здания в Минске; -по результатам проведенных исследований осуществлено проектирование и строительство общественных и производственных зданий на территории Республики Беларусь. Наиболее значимыми объектами являются: Универмаг Беларусь и Оздоровительный центр в Минске, Общественное здание и Цех гид-

ролиза в Гомеле. Разработанная проектная документация пригодна для повторного применения;

-на основании экспериментальных и теоретических исследований, опыта проектирования и строительства разработанных конструктивных решений, а также на основании многолетних наблюдений за построенными объектами, составлены таблицы по подбору сечений основных элементов составных оболочек покрытий из конструктивно-анизотропных материалов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту: -конструктивные решения покрытий зданий и сооружений в виде криволинейных поверхностей , образуемых сочленением отдельных индустриальных панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов улучшающих технико-экономические показатели зданий и сооружений при их возведении и эксплуатации;

-результаты экспериментальных исследований составных металлических оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, позволяющих установить закономерности распределения напряжений и перемещений по поверхности пролетной конструкции и элементам опорного контура в зависимости от геометрических и физических характеристик;

-результаты теоретических исследований по определению параметров напряженно-деформированных состояний составных металлических оболочек покрытий с учетом следующих особенностей: резкое отличие физических характеристик в направлении поперечных и продольных линейчатых образующих пролетной конструкции; моментное напряженное состояние в направлении продольных и безмоментное в направлении поперечных линейчатых образующих; значительное превышение вертикальных перемещений над приведенной толщиной оболочки покрытия; наличие перемещений, не обусловленных напряжениями; значительное преобладание поперечных относительных деформаций над продольными; наличие собственных напряжений, обусловленных регулированием усилий в пролетной конструкции и в промежуточных ригелях составных оболочек;

-экспериментальные и теоретические исследования диска покрытия из сочлененных стальных панелей-оболочек, имеющих форму поверхности отрицательной гауссовой кривизны. Полученные результаты определяют параметры, оказывающие влияние на жесткость диска и на степень пространственной работы каркаса зданий и сооружений;

-результаты экспериментальных и теоретических исследований напряженно-деформированных состояний конечных поверхностей из конструктивно-анизотропных материалов при наличии ослаблений, на основании которых получены аналитические зависимости, определяющие значения напряжений при соизмеримости размеров поверхности и размеров ослаблений, при параболической форме распределения основных напряжений и с учетом расположения ослаблений относительно эпюр основных напряжений; - результаты исследований, определяющие условия и возможности трансформирования в плоскость не развертывающихся поверхностей отрицательной

гауссовой кривизны в виде гиперболического параболоида, и позволяющие аналитически определять усилия и перемещения основных конструктивных элементов в процессе трансформирования;

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа выполнялась на кафедре Металлических и деревянных конструкций Белорусского национального технического университета с 1977г. Диссертационная работа основывается на экспериментальных и теоретических исследованиях, выполненных автором, а также на отдельных экспериментальных исследованиях, проведенных Несте-ренко H.JI. и Ткаличевым A.B. под руководством автора.

Апробация результатов диссертации. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 19 конференциях, симпозиумах, конгрессах и совещаниях, из которых основными являются: заседание «Ассоциации кафедр металлических конструкций стран СНГ» - Липецк, 2009г.; научная сессия "Новые констр. решения пространственных покрытий и перекрытий зданий и сооружений" - М., 2005 г.; научно-техническая конф. "Металлические конструкции: взгляд в прошлое и будущее"- Киев, 2004г; научная сессия и научно-практический семинар "Компьютерное моделирование и проектирование простр. конструкций"- М., 2001 г; V конференция Ассоциации "Простр. конструкции", М., 1999г; международный конгресс "Простр. конструкции в новом строительстве и при реконструкции зданий и сооружений". М., 1998г; международные научно-технические конф. БНТУ, Минск, 1978, 1979, 1992, 1995, 1997гг.; заседание рабочей комиссии по висячим конструкциям национального комитета ИАСС. Киев, 1989г.; научно-техническая конф. «Состояние, перспективы развития и применения простр. строительных конструкций» Свердловск, 1989г. научно-техническая конф. по мет. конструк. Житомир, 1984г.; совещание-семинар "Исследование, разработка и внедрение висячих систем в покрытиях и инженерных сооружениях". Киев, 1982г.

Опубликованность результатов. Результаты диссертационной работы представлены в 53 публикациях: 22 статьи в научно-производственных журналах; 16 статей в сборниках научных трудов; 2 пособия для проектировщиков; 2 монографии. Остальные публикации представлены в сборниках тезисов и в информационных материалах. По тематике диссертационной работы получено три авторских свидетельства. Общее количество страниц опубликованных материалов 688. Из общего числа опубликованных работ 11 в журналах, которые входят в перечень утвержденных ВАК РФ изданий для публикаций основных научных результатов диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из общей характеристики работы, семи глав, заключения, списка использованных источников и приложения. Содержание изложено на 282 страницах, диссертация включает 113 рисунков (90 страниц), 25 таблиц (23 страницы) и 1 приложение (10 страниц). Список использованной литературы включает 301 источник (17 страниц).

Автор выражает признательность Заслуженному деятелю науки и техники СССР, д.т.н. профессору [Трофимову В.И)- за помощь и ценные указания в проведении исследований. Автор благодарит к.т.н. Нестеренко Н.Л. за большую помощь в проведении экспериментальных исследований и внедрении. Автор также благодарит инженера Ткаличева A.B. за помощь в проведении экспериментальных исследований.

Внедрение результатов диссертационной работы осуществлялось в содружестве со следующими организациями: ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя РФ (г. Москва); Проектный институт Гомельпроект; Проектный институт Минскпроект; А.П. "Белпроектстальконструкция;" Союз архитекторов Республики Беларусь; Проектный институт Белгипроторг; Минский опытный завод металлических конструкций; Минский завод технологических и металлических конструкций; НИЛ реконструкции зданий и сооружений НИЧ БПИ; организации Минпромстроя и Минмонтажспецстроя БССР.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава диссертации посвящена анализу имеющегося опыта проектирования и строительства покрытий с применением тонких металлических листов. Поверхности тонколистовых оболочек могут быть нулевой, положительной и отрицательной гауссовой кривизны. Поверхности нулевой гауссовой кривизны просты в изготовлении и при монтаже, но являются более металлоемкими, т.к. металл работает преимущественно в одном направлении. Такие поверхности более подвержены кинематическим перемещениям, что требует дополнительных мер по стабилизации формы оболочки. В оболочках положительной кривизны металл преимущественно работает в двух направлениях, что снижает их металлоемкость. К недостаткам таких оболочек можно отнести необходимость устройства внутреннего водоотвода, при этом воду, как правило, приходится отводить с центральной части покрытия. Оболочки отрицательной гауссовой кривизны, при прочих равных условиях, обладают наибольшей стабильностью формы, способны воспринимать отрицательную нагрузку. Такие оболочки допускают устройство внешнего водоотвода и обладают определенными архитектурными преимуществами. Форма оболочек отрицательной кривизны является более сложной и поэтому требует больших трудозатрат при их изготовлении.

При больших неравновесных нагрузках деформативность покрытий с применением тонколистовых металлических оболочек может привести к разрывам элементов кровли. Для предотвращения этого используется стабилизация формы покрытия, которая осуществляется тремя способами: увеличением доли равновесной нагрузки; включением в состав покрытия элементов, обладающих изгибной жесткостью; предварительным напряжением несущих конструктивных элементов. Первый способ, в большинстве случаев, приводит к увеличению нагрузки от собственной массы покрытия, т.е. приводит к увеличению усилий и, следовательно, расхода материалов на оболочку покрытия, опорный контур и нижележащие конструкции. При втором способе тонколистовая оболочка укладывается на "постель", образованную изгибно-жесткими элементами. Наиболее рациональным по расходу металла является третий способ стабилизации —с помощью предварительного напряжения. Оболочки нулевой и положительной гауссовой кривизны могут преднапрягаться заполнением швов между плитами утеплителя раствором на напрягающем цементе. Оболочки отрицательной гауссовой кривизны могут напрягаться притягиванием их к опорному контуру, а также противоположно-направленным вращением сторон опорного контура относительно оси, расположенной в плоскости главной отрицательной кривизны. В первом случае увеличивается отрицательная кривизна оболочки, а во втором случае уменьшается положительная кривизна. Использование преднапряжения сопровождается появлением дополнительных усилий в пролетной конструкции и элементах опорного контура.

Анализ технико-экономических показателей металлических оболочек покрытий показывает, что трудоемкость их возведения в 2...3 раза превышает трудозатраты по возведению покрытий традиционного решения.

Наиболее часто для тонколистовых оболочек покрытий используются конструктивно-изотропные элементы (гладкие листы). Конструктивно-анизотропные элементы находили применение лишь в единичных объектах, где использовались в качестве плоских настилов, работающих преимущественно на изгиб. Сдвиговая жесткость таких настилов, необходимая для обеспечения пространственной работы каркаса зданий и сооружений, исследовалась лишь в плоских конструктивных формах, прежде всего, в стеновых панелях. Для конструктивных решений в виде оболочек покрытий такие исследования не проводились. Также отсутствуют результаты исследований напряженного состояния конструктивно-анизотропных элементов в виде криволинейных поверхностей при наличии ослаблений.

Во второй главе приведены описания разработанных решений оболочеч-ных покрытий с применением конструктивно-анизотропных элементов и результаты экспериментальных исследований. Некоторые варианты конструктивных форм покрытий приведены на рис. 1 (а.с. N 916697 "Покрытия"). Все конструктивные формы составных оболочек покрытий образуются из отдельных панелей-оболочек полного заводского изготовления. Форма плана покрытий может быть прямоугольной, П-образной или полигональной. Подстропильные конструкции могут быть образованы с включением поперечных элементов опорного контура панелей-оболочек (рис. 1а), а также с использованием традиционных конструкций (рис. 16). В большинстве случаев панели-оболочки располагаются поперек пролетов здания или сооружения, но возможны конструктивные схемы покрытий с расположением панелей-оболочек в продольном направлении (рис. 1в). Такой вариант обеспечивает возможность устройства П-образных светоаэрационных фонарей. Покрытия из панелей-оболочек могут быть распорными (рис. 1и).

Наиболее распространенным очертанием плана панелей-оболочек является прямоугольник, продольные размеры которого определяются значениями пролетов зданий и сооружений, а поперечные размеры панелей-оболочек принимаются равными 3 м из условия модульности. Форма пролетной поверхности - оболочка отрицательной гауссовой кривизны, радиус кривизны которой определяется превышением диагональных углов.

Основными конструктивными элементами панелей-оболочек являются: опорный контур и пролетная конструкция. Опорный контур образует замкнутую пространственную раму. Пролетная конструкция изготавливается из конструктивно-анизотропных элементов, при этом наибольшая жесткость направлена вдоль продольных линейчатых образующих гипара, а наименьшая - в перпендикулярном направлении. Меньшая жесткость в поперечном направлении предопределяет меньший изгиб продольных элементов опорного контура и наилучшей степени способствует формообразованию поверхностей

Рис. 1. Конструктивные решения покрытий.

отрицательной гауссовой кривизны (не требуется специального раскроя листов и не требуется сварки тонких листов), в большей степени отвечает условиям эксплуатации и делает возможным трансформирование панелей-оболочек в плоскость и обратно в поверхность гиперболического параболоида, а также исключает образование складок в нижних углах гипара.

В диссертационной работе проведено обоснование принятой поверхности пролетной конструкции в виде оболочек отрицательной гауссовой кривизны, исходя из основных параметров напряженно-деформированного состояния несущих элементов составных оболочек, условий эксплуатации и формообразования.

Цель экспериментальных исследований - определение закономерностей изменения параметров напряженно-деформированного состояния составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов. Указанные закономерности исследовались при различных кривизнах пролетной конструкции и при разной степени анизотропии. При этом варьировались виды узловых сопряжений, соотношения жесткостных характеристик, виды и жесткостные характеристики элементов локального увеличения поперечной жесткости пролетной конструкции. Также в процессе эксперимента исследовалась сдвиговая жесткость диска в виде составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов.

Схемы загружений, использованные в процессе эксперимента, включали равномерно-распределенные нагрузки по всему пролету или на части пролета, вертикальные и горизонтальные сосредоточенные силы, прикладываемые в характерных местах панелей-оболочек при отсутствии равномерной нагрузки и в сочетании с ней. В общей сложности было выполнено 134 неодинаковых загружений. При этом, учитывая чувствительность тонких листов к малейшим смещениям грузов, каждая схема загружений повторялась многократно до получения достоверных результатов. Количество точек, в которых фиксировались перемещения, равно 44 при исследовании отдельных панелей-оболочек и 105 при исследовании фрагментов составных оболочек. Количество точек, в которых фиксировались напряжения, изменялось соответственно от 213 до 469. При статистической обработке экспериментальных данных доверительная вероятность была принята равной 0,95, а коэффициент Стьюдента 2,145.

Анализ вертикальных перемещений, полученных в процессе эксперимента, показал, что зависимость " нагрузка-перемещение " не является линейной: с увеличением нагрузки приращения перемещений уменьшаются. Также снижение деформативности было отмечено при увеличении кривизны пролетной конструкции: с уменьшением радиуса кривизны с 74 до 37 м перемещения уменьшились на 40...65%. Распределение перемещений по поверхности пролетной конструкции является асимметричным: перемещения вблизи верхних углов панелей-оболочек оказались меньше на 15...35% перемещений вблизи нижних углов (с увеличением кривизны пролетной конструкции асимметричность увеличивается). Наибольшие вертикальные перемещения были отмече-

ны при равномерной нагрузке на всей поверхности пролетной конструкции (см. рис. 2). На рис. 2 цифрами указаны номера точек, цифрами в скобках -превышения углов. При неравновесных нагрузках были отмечены перемещения, не обусловленные напряжениями, которые в наибольшей степени проявлялись в направлении меньшей жесткости пролетной конструкции.

Существенное влияние на вертикальные перемещения оказали элементы локального усиления пролетной конструкции. В местах расположения этих элементов в виде стержней с нулевой изгибной жесткостью, не присоединяемых к опорному контуру, перемещения пролетной конструкции уменьшались на 40...55 % . При установке элементов усиления в виде стержней, обладающих изгибной жесткостью, уменьшение перемещений достигало 95%. Смещение пролетной конструкции относительно центра тяжести опорного контура также, как и жесткость поперечных элементов опорного контура, не оказывали существенного влияния на значения вертикальных перемещений.

С увеличением жесткости и количества элементов усиления перемещения продольных элементов опорного контура также увеличивались. Это связано с тем, что постановка элементов усиления сопровождалась локальными увеличениями поперечной жесткости пролетной конструкции, которая, в свою очередь, сопровождалась увеличением доли вертикальной нагрузки, передаваемой на продольные элементы опорного контура. При действии вертикальных сосредоточенных сил поддерживающее влияние пролетной конструкции на де-формативность продольных элементов обнаружено не было. Противоположный вывод был получен при действии горизонтальных сосредоточенных сил -пролетная конструкция увеличивает горизонтальную жесткость опорного контура в 3...4,5 раза.

В процессе эксперимента проводилось исследование горизонтальной жесткости фрагмента составных оболочек покрытия из 4-х панелей-оболочек. Особенностью диска, образованного панелями-оболочками, являются материал и форма пролетной конструкции. Предварительно исследовалась сдвиговая жесткость конструктивно-анизотропного материала пролетной конструкции, имеющей форму гипара, при различных краевых закреплениях и для конструктивно-анизотропных элементов в виде профилированных листов была получена аналитическая зависимость модуля сдвига от коэффициента гофриро-ванности (анизотропности). Для диска покрытия получено значение модуля сдвига при жесткой раме, образованной опорным контуром и при закреплениях пролетной конструкции по всему периметру примыкания к элементам контура с конечной жесткостью.

В процессе эксперимента было установлено, что в направлении продольных линейчатых образующих пролетная конструкция работает как мо-ментная оболочка, а в перпендикулярном направлении как безмоментная. Зависимость " нагрузка-напряжение" для пролетной конструкции не является линейной: с увеличением нагрузки приращение напряжений уменьшаются.

68 «

ММ

р.

В

08 /.« ¿V

■9

|НН

4

Л 7

к у.

У у-.

¡7

£

1

и

¡зпт

|КМ

и К

- 1 у

Рис. 2. Графики вертикальных перемещений пролетной конструкции при равномерной нагрузхе на половине пролета.

Было установлено также, что напряжения в пролетной конструкции не существенно зависят от изгибной жесткости элементов опорного контура и от расположения пролетной конструкции относительно центра тяжести сечений элементов опорного контура. Из-за резкой конструктивной анизотропии напряжения в направлении поперечных линейчатых образующих (в направлении меньшей жесткости) были значительно меньше напряжений в перпендикулярном направлении. В то же время из-за значительного превышения продольных размеров панели-оболочки над поперечными относительные деформации в направлении поперечных линейчатых образующих оказались в 15...20 раз больше, чем в направлении продольных линейчатых образующих. Увеличение кривизны пролетной конструкции приводит к уменьшению как продольных, так и поперечных напряжений.

Существенное влияние на напряженное состояние пролетной конструкции оказали элементы усиления - с увеличением жесткости и количества этих элементов значение напряжений уменьшались. При этом постановка гибких элементов усиления существенно влияет только на напряжение, вызванное осевой силой, а постановка жестких элементов усиления оказывает существенное влияние как на изгибные напряжения, так и на напряжения, вызванные осевой силой.

Осевые силы в продольных элементах опорного контура увеличиваются от краев к середине: в центре пролета значения осевых сил в 2...2,5 раза превышают значения этих сил у краев. Значения изгибающих моментов также достигают максимума в центре пролета. При этом они имеют зависимость от интенсивности внешней нагрузки близкую к линейной. Крепление пролетной конструкции ниже центра тяжести продольных элементов опорного контура вызывает уменьшение изгибающих моментов. Также уменьшение изгибающих моментов было отмечено при повышении степени анизотропии материала пролетной конструкции. При этом в самой пролетной конструкции изгибающие моменты увеличивались. Зависимость «изменение изгибающего момента - степень анизотропии» близка к линейной.

Наличие гибких элементов усиления пролетной конструкции не существенно влияло на значения и распределение осевых сил и изгибающих моментов в продольных элементах опорного контура. Совсем другие результаты были получены при использовании жестких элементов усиления: осевые силы уменьшались на 25...50 %, а изгибающие моменты увеличивались соответственно на 40...23 %. Напряженное состояние поперечных элементов опорного контура определяется четырьмя силовыми факторами: изгибом в вертикальной и горизонтальной плоскостях, кручением и сжатием. Значение последнего фактора является доминирующим при работе поперечных элементов в составе подстропильных систем.

В процессе эксперимента апробировались также технологические операции по изготовлению панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, исследовались варианты узлов сопряжений, по результатам которых были разработаны достаточно надежные и не трудоемкие решения.

В третьей главе приведены результаты теоретических исследований. На основании экспериментальных исследований были установлены следующие особенности составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов: резкая конструктивная анизотропия пролетной конструкции, результатом которой является существенное различие как физических, так и геометрических характеристик; перемещения пролетной конструкции более чем в 10 раз превышают приведенную толщину панелей-оболочек; в панелях-оболочках имеют место перемещения, не обусловленные напряжениями и геометрическая нелинейность; относительные поперечные деформации пролетной конструкции в 10.. .20 раз превышают аналогичные продольные деформации.

Сравнение полученных экспериментальных данных с результатами экспериментальных исследований классических гипаров (соотношение сторон в пределах 1:1... 1:2; пролетная конструкция из изотропного материала), выполненными другими авторами, указывают на существенные количественные и качественные различия. При конструктивно-анизотропном материале напряженное состояние пролетной конструкции является однозначным (только растягивающие напряжения). Исключение составляют лишь приопорные части, где в результате включения пролетной конструкции в работу опорных элементов могут появиться сжимающие напряжения. В классических гипарах напряженное состояние пролетной конструкции является двузначным. При соотношении сторон гипара 1:5 и менее наибольшего значения сжимающие напряжения в промежуточных ригелях достигают в центральной части пролета, а в классических гипарах сжатие увеличивается по нарастающей схеме и достигает наибольшего значения в нижних углах гипара. Кроме того, при конструктивно-анизотропной пролетной конструкции промежуточные ригели при равномерных нагрузках изгибаются в направлении действия нагрузки, а в классических гипарах промежуточные ригели изгибаются в противоположном направлении.

Результаты экспериментальных исследований изотропных гипаров имеют хорошие совпадения с теоретическими результатами, полученными с помощью имеющихся программных комплексов. При конструктивно-анизотропных пролетных конструкциях и соотношения сторон гипара в плане менее 1:5 теоретические результаты имеют существенные отклонения от экспериментальных результатов, в том числе, в качественном отношении.

Для проведения теоретических исследований составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов разработан специальный алгоритм и составлена программа расчета, которая базируется на стержневой аппроксимации и методе последовательного приближения. В зависимости от направлений относительно главных кривизн в качестве стержней используются или гибкие, или жесткие нити, закрепляемые на промежуточных ригелях. При выполнении итерационного процесса внешняя нагрузка распределяется между пересекающимися стержнями из условий неразрывности узловых перемещений. На пер-

вом этапе и при равномерной нагрузке распределение осуществляется по упрощенной степенной функции:

где £ - пролеты пересекающихся стержней;

х^ - расстояния от промежуточного ригеля до узла пересечения стержней вдоль стержня ¿-го и к-го направлений.

Горизонтальная составляющая усилий в стержнях определяется решением кубического уравнения, известного из теории гибких и жестких нитей. Заключительной операцией каждого цикла является сравнение и корректировка вертикальных перемещений. Для стержней, с наибольшей продольной жесткостью, направленных вдоль пролета панелей-оболочек и для диагональных стержней, вертикальные перемещения на каждом цикле итерационного процесса корректируются с учетом изгибной жесткости этих стержней с использованием дифференциального уравнения равновесия жестких нитей, где вторая производная определяется методом конечных разностей с использованием вертикальных ординат, полученных на предыдущем цикле. На втором и последующих циклах функция распределения нагрузки корректируется квадратным отношением вертикальных перемещений, найденных на предыдущих циклах.

Одна из исследованных расчетных схем приведена на рис. 3.

0)

ч

Рис 3. Расчётная схема панелей-оболочек.

Стержневая сетка образуется стержнями 4-х направлений: вдоль и поперек пролета панелей-оболочек (эти стержни совпадают с линейчатыми образующими гипара) и диагональными стержнями. Густота сетки назначается исходя из вида конструктивной анизотропии: при использовании профилированного настила количество стержней в продольном и диагональном направлениях равно количеству гофров, а в поперечном направлении- в два раза меньше. Продольные и диагональные стержни обладают жесткостью как при растяжении, так и при изгибе, а поперечные стержни обладают жесткостью только при растяжении.

В результате численных исследований установлена сходимость итерационного процесса, определена наилучшая форма корректирующей функции распределения узловой нагрузки и разработан инженерный способ расчета, основанный на упрощенной стержневой аппроксимации: пролетная конструкция заменяется стержнями только двух направлений - вдоль и поперек пролета панелей-оболочек.

Из сопоставления экспериментальных и теоретических результатов следует: отклонения в значениях осевых усилий в пролетной конструкции не превышает 8,2 %, изгибающих моментов 10,5 %, в значениях осевых усилий в элементах опорного контура 11 %, изгибающих моментов 13,3%, в значениях перемещений 7%. Теоретические значения осевых усилий получаются с превышением, изгибающих моментов с преуменьшением. Отклонения вертикальных перемещений получаются как в сторону увеличения, так и в сторону уменьшения.

Поперечные элементы опорного контура составных оболочек находятся в сложном напряженном состоянии. Кроме того, в процессе формообразования поверхности отрицательной гауссовой кривизны поперечные элементы скручиваются. Исходя из результатов экспериментальных исследований, а также апробации технологии изготовления панелей-оболочек на заводах металлоконструкций, поперечные элементы целесообразней изготавливать из открытых профилей, для которых вероятность изгибно-крутильных форм потери устойчивости существенно возрастает. В диссертационной работе проведены теоретические исследования стержней с указанными особенностями по определению параметров, для которых изгибно-крутильная форма потери устойчивости исключается. Для поперечных элементов из наиболее употребительных открытых профилей определены поправочные коэффициенты к расчетным длинам.

Продольные промежуточные ригели составных оболочек находятся под воздействием изгибающих моментов и сжимающих сил, распределенных по длине элемента по квадратной параболе, а также под воздействием сосредоточенных сил, приложенных к торцам элемента, и под воздействием концевых моментов, обусловленных формообразованием панелей-оболочек. Из перечисленных силовых факторов только последний может оказывать положительное влияние на устойчивость промежуточного ригеля. Однако значения концевых моментов при использовании поперечных элементов, не обладающих значительной крутильной жесткостью, например, открытых профилей, могут со-

ставлять лишь 0,015...0,02 от пролетного момента. Для увеличения крутильной жесткости этих элементов и, следовательно, для повышения устойчивости промежуточных ригелей может быть использована раскосная решетка. В диссертационной работе определены параметры раскосной решетки, обеспечивающие наибольшую крутильную жесткость при наименьшем расходе металла.

Решение задачи устойчивости продольных промежуточных ригелей выполнено энергетическим методом. С целью использования существующих нормативных документов решение задачи представлено формулами по определению коэффициентов расчетной длины при учете характера распределения сжимающих усилий (цО и подкрепляющего влияния конструктивно-анизотропной пролетной конструкции

где q - наибольшее значение функции распределения сжимающих усилий; ц -коэффициент приведения к расчетной длине при q =0, с - коэффициент жесткости подкрепляющий среды, создаваемой пролетной конструкцией: с- 2-Е„1/Ь; Е„- модуль деформаций пролетной конструкции в направлении, перпендикулярном осям продольных элементов опорного контура; I- толщина пролетной конструкции; Ь- ширина панели-оболочки.

Пространственная работа каркаса здания во многом определяется жесткостью диска покрытия. Панели-оболочки после выполнения всех монтажных соединений образуют диск, сдвиговая жесткость которого зависит от жесткости пролетной конструкции (Ок) и жесткости опорного контура (Ок). Модуль сдвига для наиболее употребительных конструктивно-анизотропных материалов, определяющих жесткость пролетной конструкции в форме гипара, определен на основании экспериментальных исследований. Жесткостные характеристики опорного контура определены как для жестко сопряженных элементов с учетом поддерживающего влияния пролетной конструкции. Полученные аналитические зависимости показывают, что изгибные жесткости элементов опорного контура с учетом пролетной конструкции увеличиваются в два-три раза. Аналогичные результаты были получены и при экспериментальных исследованиях.

Для определения степени пространственной работы диск покрытия, образованный составными оболочками, аппроксимировался пространственной стержневой конструкцией, геометрические характеристики которой определялись из условия равенства перемещений. В процессе решения задачи определены места наименьшей включаемости аппроксимирующей стержневой системы в пространственную работу (как правило, на расстоянии 6-12м от торца здания). Аналитические зависимости по определению условного момента инерции в горизонтальной плоскости приведены ниже: при шаге колонн 6 м (х = 6 м, Ь = 24 м):

(2)

J -4хг)х . r 31 51 85b\

L=--—If--— +-+-, (3)

y 48 L2Ap cos3/? 2Av Ая?

при шаге колонн 12 м (х = 12 м, L = 48 м):

' 48 \ cos5/? Av Af'

где Апр- площадь сечения продольного промежуточного ригеля; А„- площадь сечения подстропильных элементов; Ар= -Jb2 + е2 e-t Gy/(E-b); С- пролет покрытия; Gy- модуль сдвига панели-оболочки (Gy=GK + GJ; cos

Зависимости (3-4) получены при включаемости в пространственную работу только пяти поперечных рам. Также в работе выполнен анализ влияния соотношений и схем расположения грузовых факторов на пространственную работу каркаса зданий и сооружений, оборудованных грузоподъемными механизмами. По результатам проведенных исследований получена формула определения коэффициента пространственной жесткости в зависимости от жестко-стных характеристик диска из составных оболочек, колонн и соотношения силовых факторов. Для зданий с наиболее распространенной сеткой колонн, оборудованных грузоподъемными кранами, определены численные значения коэффициентов пространственной работы.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований покрытий из панелей-оболочек с регулируемыми усилиями, которые осуществлялись с помощью преднапряжения. Преднапряже-ние панелей-оболочек имеет две цели: уменьшение деформаций пролетной конструкции и улучшение напряженного состояния элементов опорного контура. Преднапряжение осуществлялось двумя способами: вдавливанием штампа и с помощью тяжей, закрепляемых на продольных сторонах опорного контура.

В результате преднапряжения эпюра изгибающих моментов в пролетной конструкции становится двузначной: в местах приложения напрягающих усилий растягивались нижние грани пролетной конструкции, а между ними-верхние. При отсутствии внешней нагрузки такое распределение моментов является следствием поперечной жесткости пролетной конструкции. Наибольшие значения положительных моментов в пролетной конструкции зафиксированы в средних условных стержнях в местах приложения напрягающих усилий, а наибольшие отрицательные - между напрягающими элементами. Осевые усилия в пролетной конструкции имели наибольшее значение также в средних условных стержнях. При этом так же, как и при внешнем загружении значения осевых усилий увеличивались от краев к центру панелей-оболочек: значение краевых усилий составили 13...44 % от центральных усилий.

В процессе преднапряжения продольные элементы опорного контура изгибались в направлении, противоположном перемещениям пролетной конст-

рукции. Наибольшие значения изгибающих моментов зафиксированы в местах установки напрягающих элементов. Следует отметить, что при втором способе преднапряжения при одинаковых вертикальных перемещениях пролетной конструкции значения наибольших изгибающих моментов в продольных элементах опорного контура оказались примерно на 20... 26 % меньше, чем при первом способе. Это явилось следствием того, что нагрузка на опорный контур, создаваемая тяжами, является более распределенной, чем нагрузка, создаваемая штампами. Значения сжимающих осевых сил в продольных элементах увеличивались от краев к середине: в средней части значения осевых сил оказались в 3-5 раз больше, чем у краев.

После преднапряжения панели-оболочки исследовались при внешних за-гружениях. Было установлено, что приращения изгибающих моментов в пролетной конструкции при внешнем загружении имели наименьшее значение в местах установки напрягающих элементов и наибольшее между напрягающими элементами. Внешняя нагрузка в пролетной конструкции вызывала осевые усилия того же знака, что и преднапряжение, при этом характер изменения осевых сил в направлении длины условных стержней не изменился.

Другой особенностью напряженно-деформированного состояния предна-пряженной пролетной конструкции явилось смещение наибольших усилий: наибольшие изгибающие моменты и осевые силы были отмечены в условных стержнях, расположенных в четвертях ширины панелей-оболочек. Такое смещение явилось следствием того, что в результате преднапряжения исходная стрела провисания не средних условных стержней увеличилась в значительно меньшей степени, чем средних.

В продольных элементах опорного контура внешняя нагрузка вызывает изгибающие моменты противоположного знака по сравнению с преднапряже-нием. Что же касается осевых сил, то они совпадают по знаку и уменьшение сжатия продольных элементов за счет преднапряжения не происходит. Анализ зависимости изгибающих моментов от внешней нагрузки показывает, что эта зависимость близка к линейной, т.е. преднапряжение не оказывает влияния на приращения изгиба. Зависимость осевых сил от нагрузки не является линейной: на первых этапах загружения (реактивные усилия от внешней нагрузки еще не превысили значения тех же усилий от преднапряжения) приращения осевых сил меньше, чем на последующих этапах, когда значения реактивных усилий от нагрузки уже превысили аналогичные значения от преднапряжения.

Анализ вертикальных перемещений пролетной конструкции показывает, что наибольшее уменьшение перемещений произошло в местах установки напрягающих элементов (на 27...53 %). Между напрягающими элементами уменьшение перемещений составило 3...36 % - с увеличением нагрузки процент уменьшения снижается, с увеличением преднапряжения увеличивается. Закономерности снижения деформативности пролетной конструкции в результате преднапряжения можно объяснить с помощью графиков, приведенных на рис.4. График «1» иллюстрирует зависимость/-д без преднапряжения, график «1а» - тоже с преднапряжением и график «2а» -тоже с еще большим предна-пряжением. Из анализа приведенных графических зависимостей видно, что

при одинаковом приращении внешней нагрузки (АР), суммарное приращение перемещений (с учетом перемещений опорного контура) будут тем меньше, чем больше перемещения, создаваемые в процессе преднапряжения: ¡0 > (Гпр, > (ГпР2 +4/^-

Рис. 4. Зависимости "нагрузки-перемещения" (рдля пролётной конструкции и продольных ригелей

На основании экспериментальных исследований разработан метод определения усилий и перемещений в основных конструктивных элементах, возникающих в процессе преднапряжения. Метод расчета основан на стержневой аппроксимации и на расчетных предпосылках, принятых в предыдущей главе.

Особенностью данного расчета является то, что внешняя нагрузка (напрягающие силы) на условные стержни пролетной конструкции действует лишь в некоторых узлах сетки, образованной пересекаюшимися стержнями. В остальных узлах возникают только силы взаимодействия (в). Здесь используется упрощенная стержневая сетка, принятая для приближенного расчета (см.главу 3).

Напрягающие силы распределяются между пересекающимися стержнями с использованием формулы (1). Силы взаимодействия определяются исходя из вертикальных перемещений (у), которые, в свою очередь, определяются в предположении, что стержни направленные вдоль поперечных линейчатых образующих и имеющие минимальный модуль деформации, на первом этапе не включаются в работу. Перемещения пересекающихся стержней можно выразить через геометрические и жесткостные характеристики:

.. д- 3?« У«,-*.)' ., з_

У К. I--;-, У ¡к--:-, (3)

Имея приведенные зависимости, можно определить силы взаимодействия: „___,>■ чз У^Л уВ ^3

«г- з^ ^ ),. (6)

где В =уи/Ул

Критерием правильности сделанного расчета является равенство >>,, + у. Если левая часть приведенного выражения превышает правую, то это означает, что силы взаимодействия определены с превышением и наоборот. Исходя из этого, производится корректировка вычислений на последующих циклах. После достижения требуемой точности определяются вертикальные и горизонтальные составляющие опорных реакций, усилия и перемещения условных стержней пролетной конструкции и промежуточных ригелей.

Основной целью предварительного напряжения, как было сказано выше, является уменьшение деформативности. Для систем, подобных тонколистовым металлическим оболочкам, зависимость «перемещения-нагрузка» является затухающей, т.е. наибольшие перемещения происходят в начальной стадии загружения. Для панелей-оболочек начальная стадия загружения определяется постоянной нагрузкой, под воздействием которой происходит примерно 75...80 % полного перемещения. Поэтому для таких конструкций можно рекомендовать назначать параметры преднапряжения, исходя из геометрии панелей-оболочек под воздействием собственного веса и элементов кровли.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований составных оболочек покрытий с технологическими отверстиями в пролетной конструкции из конструктивно-анизотропного материала. Экспериментально исследовались пролетные конструкции с отверстиями разных размеров, с различными обрамлениями, при смещениях отверстий относительно эпюр основных напряжений. Кроме того, в процессе эксперимента исследовалось взаимное влияние отверстий и влияние изгибной жесткости промежуточных ригелей на напряженной состояние пролетной конструкции вблизи отверстий. Экспериментальные исследования проводились на панелях-оболочках размером в плане 2x12м.

В результате экспериментальных исследований было установлено, что наибольшие напряжения вблизи отверстий в 5-8 раз превышают средние напряжения в сечении. Значение коэффициента концентрации определяется, преимущественно, двумя факторами: размерами отверстий и значениями основных напряжений в направлении наибольшей жесткости. С увеличением указанных факторов концентрация напряжений возрастает. При этом основные

напряжения в направлении наименьшей жесткости не оказывают существенного влияния на концентрацию напряжений.

Наибольшая эффективность обрамления отверстий была достигнута при их расположении по нижним, наиболее напряженным граням пролетной конструкции. Обрамление отверстий приводит к увеличению поперечной жесткости пролетной конструкции и уменьшению ее вертикальных перемещений. Смещение отверстий относительно эпюры основных напряжений сопровождается уменьшением концентрации напряжений по краям отверстий, если смещение происходит в сторону меньших основных напряжений, и наоборот.

В процессе эксперимента исследовались также оболочки с двумя отверстиями. В результате проведенных испытаний было установлено, что их взаимное влияние, при расстоянии между ними, равном и более трети пролета или удвоенной ширине панели-оболочки, не зафиксировано. Также не было зафиксировано влияние жесткости промежуточных ригелей на концентрацию напряжений.

При выполнении аналитических исследований учитывались следующие особенности поставленной задачи:

- конструктивная анизотропия пролетной конструкции;

- соизмеримость размеров отверстий с размерами панелей-оболочек;

- распределение напряжений в срединной поверхности вдоль и поперек пролетной конструкции по эллиптическим функциям;

- смещение отверстий относительно центра эпюры основных напряжений.

При решении задачи использованы следующие расчетные предпосылки:

- контур отверстий свободен от внешних воздействий;

- на контуре отверстий изгибающие моменты, перпендикулярные сторонам отверстий, равны нулю;

- направления главных нормальных напряжений основного напряженного состояния совпадают с направлением наибольшей жесткости пролетной конструкции, а нормальные напряжения, перпендикулярные этому направлению, и касательные напряжения не оказывают существенного влияния на концентрацию напряжений;

- в качестве компонентов основного напряженного состояния принимаются напряжения срединной поверхности;

- основные напряжения вблизи продольных элементов опорного контура равны нулю;

- геометрия пролетной конструкции отождествляется с геометрией на плоскости.

Для выявления степени влияния конструктивной анизотропии на распределение напряжений вблизи отверстий было рассмотрено два варианта решения поставленной задачи: как для изотропного, так и для анизотропного материала.

При решении задачи использовались конфорные функции, полученные в работах других авторов, применительно к отверстиям круглого, квадратного и прямоугольного очертания. В диссертационной работе использованы методика

и промежуточные результаты, приведенные в работах Савина Г.Н. и Лехницкого С.Г.

Для квадратного отверстия без учета анизотропии получена следующая аналитическая формула по определению наибольшего напряжения:

+ (7)

0,5 о-а щ

где охГ основное напряжение по оси отверстия; Ь- ширина панели-оболочки; а - размер отверстия; (1- смещение отверстия с оси панели-оболочки; 1>1= 0,5Ь±с1. Распределение напряжений по ширине пролетной конструкции может быть представлено в виде степенной функции: 0(У)=атах-(у/а)п, где показатель степенной функции определяется из равенства:

(¡У 1а" =Р, (8)

о

где а1 - расстояние от края отверстия до продольного элемента опорного контура; а - напряжение в центре ширины панели-оболочки, в сечении, где расположено отверстие, Б - результирующая напряжений в рассматриваемом сечении:

F= |а(1-4у!/Ь2)"2-¿у. (9)

о

Аналогичные зависимости получены для прямоугольных и круглых отверстий. При решении задачи с учетом конструктивной анизотропии использовалось бигармоническое уравнение с постоянными коэффициентами, характеристическое уравнение по отношению к которому можно привести к виду:

5?+КГ?+К2=0, (10)

где К^Е/в-О.б; К.г-Е/Еу; Ех, ЕУ,С- модули деформаций в направлении продольных и поперечных линейчатых образующих гипара и модуль сдвига пролетной конструкции.

Многими исследователями было показано, что корни характеристического уравнения являются комплексными. Исследования, проведенные применительно к наиболее распространенным конструктивно-анизотропным материалам, показали, что корни характеристического уравнения состоят только из мнимых частей. Например, для наиболее употребительных профилированных листов коэффициенты при мнимых частях для первой пары корней находятся в пределах 5,3...6,88, а для второй пары в пределах 19,3...20,8.

Для определения наибольших напряжений вблизи квадратного отверстия в области конечной ширины получена формула:

ахтах-ах,[7,87 +7,4 ф5/2]. (11)

В формуле (11) использованы усредненные значения корней характери-

стического уравнения. Аналогичные зависимости получены для прямоугольных и круглых отверстий.

Сопоставление результатов, полученных для изотропного материала и для анизотропного материалов, с экспериментальными данными показывает, что приемлемое совпадение с экспериментом дают аналитические зависимости, не учитывающие конструктивную анизотропию. При этом геометрические размеры пролетной конструкции и отверстий, применительно к профилированным листам, должны определяться без учета гофрированности.

В шестой главе на основании результатов экспериментальных исследований, с учетом существующих типов кровель и требований индустриализации и модульности, даны рекомендации по назначению размеров панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, типов сечений элементов и узловых соединений с учетом особенностей исследованных конструктивных форм. Разработаны также конструктивные варианты подстропильных конструкций, в качестве которых могут быть использованы традиционные решения или новые конструктивные формы с использованием элементов опорного контура панелей-оболочек. Разработаны узлы сопряжений покрытий из панелей-оболочек с колоннами с элементами фахверка и стеновым заполнением, узлы сопряжений панелей-оболочек у температурных швов, узлы подвески технологического оборудования и варианты обрамления отверстий в пролетной конструкции.

При конструировании покрытий из гиперболических панелей-оболочек использовалось усовершенствованное решение задачи по условной оптимизации элементов опорного контура панелей-оболочек и подстропильных конструкций, учитывающее все операции технологического процесса по изготовлению металлических конструкций, стоимость материалов и трудозатрат. При решении задачи минимизация производилась по заводской стоимости, а в качестве независимых переменных параметров, кроме традиционно принятых, дополнительно использовались уровень касательных напряжений и количество конструктивных деталей по обеспечению местной устойчивости. Для проектирования сжатых стержней получены формулы, определяющие зависимость оптимальной гибкости от расчетной длины, прочности металла и нагрузки.

Технологические вопросы рассмотрены во второй части шестой главы. Изготовление панелей-оболочек производится по стендовой технологии. Технологический процесс отрабатывался на существующих стапелях двух заводов по изготовлению металлоконструкций по следующей схеме: сборка, сварка и окраска элементов опорного контура; изготовление пролетной конструкции ; сборка панели-оболочки (присоединение пролетной конструкции к продольным элементам опорного контура, сопряжение поперечных и продольных элементов опорного контура, крепление пролетной конструкции к поперечным элементам опорного контура). В процессе изготовления панелей-оболочек производился хронометраж, по результатам которого трудоемкость сборки панели-оболочки размером 3x18 м составила 0,2 чел.- час/ м".

Для монтажа панелей-оболочек рекомендуется блочный метод. Сборка блока осуществляется на специальном стенде, обеспечивающим проектное расположение панелей-оболочек. При двенадцатиметровом шаге колонн блок состоит из четырех панелей-оболочек, трех распорок и трех растяжек. При шестиметровом шаге - из двух панелей-оболочек, одной распорки и одной растяжки. Все соединения при сборке блока выполняются на болтах. Элементы кровли рекомендуется укладывать до подъема блока в проектное положение. На проектной высоте элементы кровли укладываются только на промежуточные ригели, являющиеся крайними в блоке. Подъем блоков осуществляется с помощью специальной траверсы, исключающей передачу горизонтальных усилий, направленных поперек панелей-оболочек. Соединение блоков между собой производится с помощью болтов. Если подстропильная конструкция образуется с включением в работу поперечных элементов опорного контура панелей-оболочек, то распорки и растяжки не демонтируются. В противном случае распорки и растяжки после установки блока в проектное положение демонтируются для повторного применения.

Пространственные конструкции в виде криволинейных поверхностей усложняют по сравнению с плоскими конструкциями транспортировку и устройство кровли. Наиболее эффективно эти недостатки могут быть устранены трансформированием оболочек в плоское состояние. В отношении поверхностей отрицательной гауссовой кривизны известно, что они относятся к так называемым не развертывающимся поверхностям, которые не могут быть развернуты на плоскость без возникновения в них напряжений. Появление этих напряжений сопровождается искажением исходных форм оболочки при прямом и обратном трансформировании. Приведенный вывод сделан для гладких конструктивно-изотропных оболочек.

При использовании конструктивно-анизотропных материалов трансформирование поверхностей отрицательной гауссовой кривизны в плоскость и обратно становится возможным. Это было подтверждено экспериментально на большеразмерных моделях и натурных образцах, в том числе, с уже уложенными элементами кровли. По результатам экспериментального исследования определены параметры напряженно-деформированного состояния пролетной конструкции и элементов опорного контура в процессе трансформирования, а также установлены закономерности распределения усилий в несущих элементах.

Система линейных уравнений, составленная из условий неразрывности деформаций для оболочки в трансформированном виде, имеет следующий вид:

+-£-) = РД-о, (11)

где п- количество условных стержней; Рк - распорные усилия в условных стержнях; а - расстояние между условными стержнями; Ь1=^2„/(9,6-Е1по„);

Е1П0П - изгибная жесткость поперечных элементов опорного контура; А„ -площадь продольного элемента опорного контура; перемещения попе-

речных элементов опорного контура, определяемое из геометрии панели-оболочки;/? к - коэффициент отпорной жесткости условного стержня пролетной конструкции; /1; 1п - длины продольного и поперечного элементов опорного контура.

Результаты решения системы линейных уравнений свидетельствуют о достаточной точности разработанной методики: отклонения теоретических и экспериментальных усилий в отдельных условных стержнях не превышают 20%, а отклонения суммарных усилий на поперечные элементы опорного контура не превышают 15%. Отклонения по деформациям не превышают 5%.

В седьмой главе приведены результаты внедрения разработанных конструктивных форм в практику проектирования и строительства. Для существенного упрощения процесса проектирования составлены таблицы по определению размеров основных элементов составных оболочек покрытий с применением гиперболических панелей-оболочек заводского изготовления. Сечения элементов определены для однопролетных и многопролетных зданий в зависимости от пролета и расчетной нагрузки. Сечения поперечных элементов опорного контура определены с учетом их работы в составе подстропильных конструкций. Выбор пролетной конструкции сделан по действующему сортаменту профилированных листов. В качестве материала конструктивных элементов принята сталь СтЗ пс.

Разработанные конструктивные формы внедрялись как при реконструкции, так и при новом строительстве объектов. Размеры перекрываемых пролетов изменялись от 15 до 24 м. В большинстве случаев расчет покрытий выполнялся на действие равномерной нагрузки (2...6,5 кПа). Для некоторых объектов (атриум здания Гомельпроект, Оздоровительный центр в Минске) учитывались также и сосредоточенные нагрузки.

При внедрении проверялись и отрабатывались технологические операции, связанные с изготовлением, транспортировкой и монтажом панелей-оболочек. Также отрабатывались и вопросы преднапряжения панелей-оболочек. Панели-оболочки, используемые при реконструкции и новом строительстве, имели различные очертания в плане (прямоугольные, трапециевидные, треугольные) и различную кривизну пролетной конструкции. Монтаж панелей-оболочек осуществлялся блоками и в стесненных условиях поштучно. Также с учетом конкретных условий элементы кровли укладывались на заводе-изготовителе или на монтажной площадке. Состав кровли не отличался от традиционных покрытий с использованием профилированных листов. При укладке элементов кровли в заводских условиях производилось трансформирование панелей-оболочек в плоское состояние с последующим ретрансфор-мированием в поверхность гиперболического параболоида. На рис. 5 приведен фрагмент покрытия цеха гидрогенизации в Гомеле и на рис. 6 панель-оболочка с зенитным фонарем и интерьер Оздоровительного центра в Минске.

За всеми объектами, где использовались разработанные в диссертационной работе покрытия, ведутся наблюдения, включающие замеры снеговых нагрузок. По результатам этих наблюдений можно утверждать, что покрытия

всех объектов находятся в хорошем состоянии и не требуют каких-либо сверхнормативных эксплуатационных затрат. Наблюдения за снеговыми нагрузками показали, что наибольшие скопления снега образуются у парапетов, а наибольший вес снегового покрова в этих местах даже в самые снежные зимы не превысил половины расчетной снеговой нагрузки, что свидетельствует о благоприятных аэродинамических свойствах таких покрытий.

Рис. 5 Фрагмент покрытия цеха гидрогенизации.

Для сопоставления технико-экономических показателей сделано сравнение одного из конструктивных вариантов покрытия разработанного направления с традиционным покрытием. ТЭП подсчитаны для 3-х пролетного производственного здания, оборудованного мостовыми кранами с шагом колонн 12 м. Для обоих сравниваемых вариантов приняты стены из трехслойных панелей, тип кровли традиционный, нагрузка 2,6 кПа. Несущими элементами покрытия-эталона являются: профлисты, стропильные фермы с высотой на опоре 2 м, устанавливаемые с шагом 4 м, и подстропильные фермы.

При определении трудоемкости изготовления нового покрытия учитывалось увеличенное по сравнению с эталоном количество водоотводных воронок и криволинейность поверхности панелей-оболочек. Устройство кровли для эталона предполагалось на проектной высоте, а для нового покрытия внизу,

кроме заделки стыков монтажных блоков. Монтаж металлических конструкций покрытий обоих вариантов предполагалось производить блоками, кроме подстропильных ферм покрытия-эталона, которые монтируются поэлементно.

Рис. 6. Оздоровительный центр в г. Минске: а -панель-оболочка, оборудованная зенитным фонарём; б - интерьер оздоровительного центра.

Монтажный блок покрытия- эталона собирается из 39 конструктивных элементов, тоже для нового покрытия - из 10. При определении трудозатрат учитывались также транспортные и вспомогательные операции. Анализ результатов сравнения показывает, что трудоемкость монтажа снижается на

20,64 %, расход металла уменьшается на 3-13%, трудоемкость изготовления на 13,6 %. Трудоемкость на монтажной площадке снижается, прежде всего, за счет уменьшения количества отправочных марок в монтажном блоке и возможностью устройства кровли в нижнем положении. Снижение расхода металла обусловлено отсутствием связей, уменьшением высоты стен и колонн, а также уменьшением усилий от горизонтальных нагрузок. Трудоемкость изготовления снижается за счет отсутствия решетчатых конструкций и связей.

Экономическая эффективность увеличивается при сравнении с прогонным покрытием, т.к. в этом случае увеличивается высота покрытия-эталона и количество отправочных марок.

При сравнении покрытий общественных зданий эффективность разработанных конструктивных форм существенно возрастает, т.к. в этом случае при традиционных решениях требуется устройство подвесного потолка , и тогда итоговый расход металла на покрытие- эталон увеличивается на 14... 18 кг/м2, а трудоемкость на строительной площадке на 1...2 чел.час/м2. Важным преимуществом разработанных конструктивных форм является также уменьшение объема зданий за счет уменьшения высоты покрытий на 1.. .2 м, что позволяет сократить эксплуатационные расходы, прежде всего, расходы на отопление.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

1 Решены теоретические и практические вопросы, определяющие применение металлических конструктивно-анизотропных материалов для образования криволинейных поверхностей в виде составных оболочек покрытий зданий и сооружений с высокой степенью индустриализации. Разработанные решения позволяют компоновать покрытия как для уникальных зданий и сооружений, так и для зданий и сооружений массового строительства [1, 2, 5... 11 16,19,23,24,26,32,35,41,42,46].

2. На основании обширных и многочисленных экспериментальных исследований натурных образцов установлена зависимость напряженно-деформированных состояний составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов от внешних воздействий и геометрических параметров. Исследования проводились как на отдельных панелях-оболочках, образующих покрытия, так и на фрагментах покрытий при различных кривизнах и жесткостных характеристиках основных конструктивных элементов, при различных вариантах узловых соединений, а также при использовании элементов усиления. В процессе экспериментальных исследований было установлено положительное влияние конструктивной анизотропии на распределение усилий в элементах опорного контура и в пролетной конструкции составных оболочек покрытий. [1,2,14,15,16,33].

3. По результатам, полученным в процессе экспериментальных исследований, приняты расчетные предпосылки и разработана методика расчета металлических составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов,

основанная на стержневой аппроксимации, где, в зависимости от направлений относительно линейчатых образующих, используются в качестве стержней гибкие или жесткие нити, закрепляемые на опорном контуре, а внешняя нагрузка распределяется между пересекающимися стержнями из условия неразрывности узловых перемещений. Разработанная методика расчета позволяет учесть особенности составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов: физическую и геометрическую анизотропию элементов пролетной конструкции; наличие перемещений, не обусловленных напряжениями; геометрическую нелинейность; чрезмерную разницу относительных деформаций в продольном и поперечном направлениях пролетной конструкции; значительное превышение перемещений над толщиной панелей-оболочек. Сравнение экспериментальных и теоретических результатов указывает на достаточную точность разработанной методики расчета.

Определены формы критических состояний для промежуточных ригелей составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, выявлены возможности по увеличению их несущей способности, определены коэффициенты расчетной длины с учетом формы распределения сжимающих сил и совместной работы пролетной конструкции с элементами опорного контура[1, 2,3,4,13,15,17,24,47].

4. Экспериментально и теоретически исследована сдвиговая жесткостья диска покрытия, образованного гиперболическими панелями-оболочками из конструктивно-анизотропных материалов. Определены закономерности изменения основных параметров диска покрытия в зависимости от формы и жесткости пролетной конструкции, элементов опорного контура и узловых сопряжений. Для покрытий в виде составных оболочек из конструктивно-анизотропных материалов получены аналитические зависимости, определяющие жесткостные характеристики диска, установлены наиневыгоднейшие распределения горизонтальных нагрузок для таких покрытий, составлены расчетные схемы, отличающиеся наименьшей включаемостью диска в виде составных оболочек в пространственную работу каркаса, вычислены значения коэффициентов пространственной работы каркаса для наиболее распространенных конструктивных схем. [2,37,47].

5. Регулирование усилий предварительным напряжением панелей-оболочек позволяет уменьшить деформативность пролетной конструкции и улучшить напряженное состояние промежуточных ригелей составных оболочек. Проведенные экспериментальные исследования и результаты, внедренные в практику строительства, подтвердили положительное влияние предварительного напряжения на напряженно-деформированное состояние покрытий из составных оболочек. На основании проведенных исследований разработан метод определения усилий и перемещений в элементах панелей-оболочек на стадии регулирования усилий. [2,20,22, 31,34,38,44,].

6. Проведены экспериментальные исследования оболочек из конструктивно-анизотропных материалов с технологическими отверстиями, в результате которых получена закономерность распределения напряжений вблизи отверстий при их различных размерах, с различными вариантами обрамлений и при различном расположений отверстий относительно эпюры основных напряжений.

В результате теоретических исследований получены аналитические зависимости по определению напряженного состояния вблизи отверстий при соизмеримости размеров отверстий и размеров пролетной конструкции составных оболочек. Полученные зависимости определяют значения напряжений с учетом размеров отверстий, относительного расположения отверстий на пролетной конструкции и схемы распределения основных напряжений. Из сопоставления экспериментальных и теоретических результатов следует: конструктивная анизотропия таких элементов, как стальные профилированные листы, не оказывает существенного влияния на распределение напряжений вблизи отверстий. При этом геометрические размеры поверхностей и отверстий в них следует определять без учета гофрированности. [2,28, 29, 39,43].

7. Экспериментально установлена возможность трансформирования в плоское состояние оболочек отрицательной гауссовой кривизны из конструктивно-анизотропных материалов и при наличии замкнутых опорных контуров, обладающих изгибной и продольной жесткостью. В процессе трансформирования конструктивных форм с указанными особенностями и в том числе с элементами кровли не возникают необратимые деформации и не нарушается целостность кровельного ковра. На основании экспериментальных исследований получены аналитические зависимости, определяющие напряженно-деформированное состояние основных конструктивных элементов панелей-оболочек в процессе трансформирования [1,2,12 18,21,32,33,45,48].

8. Для разработанных металлических составных оболочек покрытий решены все вопросы, касающиеся узловых сопряжений с ограждающими и с нижележащими опорными конструкциями, составлены варианты схем подстропильных конструкций и проведена условная оптимизация изгибаемых и сжатых элементов.

По результатам экспериментальных и теоретических исследований, а также по результатам опытного внедрения, составлены таблицы для определения сечений основных элементов составных оболочек покрытий из конструктивно-анизотропных материалов в зависимости от пролета и внешних воздействий. Сечения основных элементов определены по действующим нормативным документам при упругой работе металла, с учетом геометрической нелинейности и с использованием существующих сортаментов. Приведенные таблицы позволяют исключить из процесса проектирования расчет несущих элементов покрытий указанного типа. [1,2,27,34].

9. Результаты диссертационной работы внедрены при проектировании и строительстве объектов общественного и производственного назначения. Технология изготовления панелей-оболочек, образующих составные оболочки покрытия, отработана на двух заводах по производству металлических конструкций. Также апробирована в реальных условиях блочная и поштучная технология монтажа панелей-оболочек. Результаты теоретических исследований включены в справочное пособие по проектированию тонколистовых металлических оболочек покрытий. Многолетние наблюдения за построенными объектами подтвердили обоснованность принятых расчетных предпосылок, достоверность разработанной методики расчета и надежность конструктивных решений [1,2, 25,27,30].

10. Сопоставление технико-экономических показателей разработанных конструктивных решений покрытий с традиционными предопределяют следующие преимущества:

- уменьшаются трудозатраты на строительной площадке на 19...21%;

- сокращается расход металла на 3... 15%;

- снижается трудоемкость изготовления на 10... 15%;

- строительная высота зданий и сооружений уменьшается на 1-2м, что позволяет уменьшить энергозатраты на отопление и аэрацию зданий и сооружений в процессе эксплуатации.

Разработанные решения покрытий создают архитектурно выразительный интерьер помещений, что позволяет отказаться от подвесных потолков, и в этом случае экономическая эффективность увеличивается в 2...2.5 раза.

Область применения разработанных конструктивных решений покрытий - это здания и сооружения производственного, сельскохозяйственного и общественного назначения. При этом здания и сооружения могут быть оборудованы опорными мостовыми кранами и светоаэрационными фонарями. Разработанные конструктивные решения покрытий пригодны при новом строительстве, а также при реконструкции существующих объектов.[1, 2, 10, 16, 34, 36, 40,45].

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ.

Монографии

1. Давыдов Е.Ю. Тонколистовые металлические оболочки в покрытиях зданий и сооружений. — Минск: Изд-во " Полымя", 1985. — 63 с.

2. Давыдов Е.Ю. Покрытие зданий и сооружений из металлических панелей-оболочек индустриального изготовления. — Минск: Технопринт, 2003г.— 307 с.

Статьи в научных журналах и сборниках научных трудов

3. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И. Расчет ленточной висячей оболочки //Стр. мех. и расчет сооружений. — Москва. - 1972. — N 2. — С. 49-52.

4. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И. К расчету ленточной висячей оболочки произвольной в плане // Стр.мех. и расчет coop. — Москва. - 1972. — N 6. — С. 62-63.

5. Трофимов В.И., Давыдов Е.Ю., Кудишин В.И., Винокурова JI.H., Чернов В.М. Висячее мембранное покрытие из переплетенных алюминиевых лент// Промышленное строительство. — Москва. -1973. — N 5. — С. 42-45.

6. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И. Тонколистовые металлические оболочки в строительстве. // Стр-во и арх-ра Белоруссии. — Минск. - 1973. — N 4. — С. 5-9.

7. Давыдов Е.Ю., Жигадло М.В., Абрамчук Н.Г. Покрытие из металлических гипаров // Стр-во и ар-ра БССР. — Минск. - 1979. — N 3. — С. 21-22.

8. Давыдов Е.Ю., Жигадло М.В., Абрамчук Н.Г. Применение металлических гипаров в качестве покрытия общественного здания // ЦБНТИ Организация и технология, в.10. —1979. — С. 8-10.

9. Davidov E.U., Dzigadlo M.V., Kravchenko E.G. Dach aus Hyperboloid shalen // Veb Verlag fur Bauwesen Berlin "Bautechnik. — 1980. — N 5. — C. 222 - 223.

10. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.Л., Абрамчук Н.Г. Покрытия зданий из стальных панелей в виде гиперболических параболоидов // Стр-во и ар-ра БССР. —Минск. - 1982. — N 2. — С. 32-34.

11. Давыдов Е.Ю., Нестеренко Н.Л. Тонколистовые металлические оболочки индустриального изготовления //Сб. Исследование, разработка и внедрение висячих систем в констр. и инж. сооруж. — Киев. - 1982. —

С. 119-121.

12. Давыдов Е.Ю. Определение оптимальных сечений центрально сжатых стержней //Стр.мех-ка и расчет сооруж. —Москва. - 1984. — N 4. — С. 57-59.

13. Давыдов Е.Ю, Нестеренко Н.Л. Расчет покрытия из стальных гипаров заводского изготовления // Сб. Стр. констр. — Минск. - 1984. — С. 48-56.

14. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И., Жигадло M.B. Экспериментальное исследование тонколистовых металлических оболочек в виде гиперболического параболлоида в процессе рулонирования И Простр. констр. зд. и coop. B.5. —1985, — С. 72-75.

15. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JI. Исследования покрытия из стальных оболочек в виде гипаров, состоящих из гофрированных панелей. Стройиздат.

// Сб.Простр. констр.зд.и coop, в.5,1985. — С. 52-58.

16. Давыдов Е.Ю..Нестеренко H.JI. Покрытие зданий из стальных гиперболических панелей //Пром. стр-во. —Москва. - 1985. —N9. — С. 4-6.

17. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И., Нестеренко H.JI. Расчет стальных гиперболических панелей на пролет // Стр.мех-ка и расчет сооруж. — Москва. -1986.—N5, —С. 7-11.

18. Давыдов Е.Ю., Нестеренко НЛ. Определение оптимальных сечений вне-

центренно сжатых стержней //Строит.мех.и расчет сооруж. —Москва. -1988.—N6. —С. 10-12.

19. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.J1. Конструктивные формы на основе тонкого металлического листа //Сб. Металлические конструкции, в. 1. — Киев. - 1993. — С.100-107.

20. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JL, Ткаличев A.B. Экспериментальные исследования стальных гиперболических панелей с преднапряжением // Сб. Эффективные строител. констр.зданий и сооружений. БелНИИС РБ. —1995.

— С. 79-83.

21. Давыдов Е.Ю. Определение параметров составных балок, оптимальных по стоимости // Извес. ВУЗов.: Новосибирск. —1995. — N 7-8. —С. 9-14.

22. Давыдов Е.Ю. Покрытия зданий и сооружений с применением стальных панелей-оболочек // Сб. докладов международного симпозиума" Соврем, строит, конструк. из металла и дерева. Одесса. 1997. —С. 155-158.

23. Davidov J.U. House roofs of Hyperbolic steel panels-shells // Proceedings' international congress ICS'S- 98, volume П. — M.,1998. — P. 500-506.

24. Давыдов Е.Ю. Особенности монтажа покрытий из тонколистовых оболочек //Монтажные и специальные работы в стр-ве. —Москва. —1998. —

— N7-8,—С. 8-12.

25. Давыдов Е.Ю. Панели покрытий на основе стальных профилированных листов //Сб.докладов V-ro научно-методического межвузовского семинара, Могилев. - 2000. — С. 62-68.

26. Давыдов Е.Ю. Тонколистовые металлические панели-оболочки на пролет для покрытия зданий и сооружений // Монтажные и спец. работы в стр.-ве. —Москва. - 2002. — N 2. — С. 7-11.

27. Давыдов Е.Ю., Экспериментальные исследования стальных панелей- оболочек на пролет с технологическими отверстиями // Вестник БГТУ "Стр-во и арх.-ра". —Брест. - 2004. — N 1. — С. 37- 40.

28. Давыдов Е.Ю. Определение напряжений вблизи отверстий в стальных профилированных листах, используемых в качестве пролетной конструк-

ции панелей-оболочек на пролет // Вестник БГТУ "Стр-во и арх.- ра".— Брест. - 2004. — N 1. — С. 138 - 146.

29. Давыдов Е. Ю. Иссл., проектирование и внедрение покрытий зданий и сооружений из стальных панелей-оболочек // Сб. докл. Мет. конст.: взгляд в прошлое и будущее. — Киев : Изд-во "Сталь", 2004. — С. 190 - 198.

30. Давыдов Е. Ю. Эксп. исследования преднапряженных панелей-оболочек покрытий зданий и сооружений // Вестник БГТУ "Стр-во и арх-ра". Приложение, ч.1. — Брест. - 2004 г. — С. 190- 198.

31. Dawydow Jewgienij. WstQpnie naprfíone ptyty-oslony powtok z blach pro-filowanych //Referaty naukowe Sympozium. T 2. —Rzeszow, 2005. —

S. 137-146.

32. Давыдов E. Ю. Оболочки отрицательной гауссовой кривизны при их трансформировании в плоскости. // Монтажные и спец. работы в стр.-ве. — Москва. —2006—N3 —С. 19-22.

33. Davidov J.U Research of hyperbolic envelopments at their transformation in a plan// Pr of the XI international conference on metal structures (ICMS-2006) —-Rzeszow, Poland, London: Taylor and Francis, 2006—p 405-408.

34. Тонколистовые оболочки покрытий из стальных гипаров // Сб. Простр. констр. зд. и сооруж., Москва—2006—Вып.10—С. 125-135.

35. Давыдов Е.Ю. К вопросу увеличения крутильной жесткости открытых профилей // Пром. и гражд. сгр-во.- Москва- 2010 - N 1 - С. 41-42.

36. Давыдов Е. Ю. Опыт применения составных оболочек покрытий из конст руктивно-анизотропных материалов.// Сб. статей международной конф. «Эффективные констр., материалы и технологии в стр.-ве и арх-ре» - Ли пецк-2009-С. 19-23.

37. Давыдов Е. Ю. Определение пространственной работы каркаса для зданий с покрытиями в виде металлических составных оболочек.// Строит, мех. инж. конструкций и сооруж. - Москва. - 2010.- N4. - С. 56-61.

38. Давыдов Е. Ю. Уменьшение деформативности составных оболочек покрытий из металлических панелей-оболочек. //Монтажные и спец. работы в стр-ве. - Москва,- 2010. - N8 - С. 2-5.

39. Давыдов Е. Ю. К определению напряженного состояния в панелях- обо лочках покрытий из конструктивно-анизотропных материалов при наличии технологических отверстий. // Стр. мех и расчет сооруж. - Москва. - 2010 -N4.-C. 7-11.

40. Давыдов Е. Ю. Использование стальных профилированных листов в кри волинейных растянутых поверхностях. // Пром. и гражд. стр-во. - Москва. -2010-N10-С. 33-35

Тезисы докладов

41. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JI., Легкие покрытия зданий различного назначения из комплексных гиперболических панелей индустриального изготовления./ Ш Укр. респ. научно-тех. конф. по мет. конструк. Тез. докл. науч. конф., Житомир, 11-15 окт. 1984/НТО "Знание".— С. 29-30.

42. Давыдов Е.Ю., Нестеренко НЛ., Ткаличев A.B. Расчет преднапряжен-ных стальных гиперболических панелей покрытия "на пролет" //Совершенствование методов расчета, проектир. и монтажа стр. констр.: тез. док.

научн. конф., Свердловск, 17 апреля 1989г./ Уральский Промстрой НИИ проект. — Свердловск, 1989. — С. 8-9.

43. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JL, Ткаличев A.B. Покрытия зданий и сооружений из стальных гиперболических панелей "на пролет": Инфор. листок. / БелНИИНТИ Госплана БССР. —Минск, 1989. —4 с.

44. Давыдов Е.Ю., Нестеренко НЛ., Ткаличев A.B. Пространственные покрытия зданий из стальных панелей-"на пролет" с зенитными фонарями //Состояние, перспективы развития и примен. простр. строит, констр.: тезисы докл. конф., Свердловск, 1989. — С. 18.

45. Давыдов Е.Ю. Покрытия из стальных цилиндрических панелей-оболочек на пролет. // Состояние и перспективы развития науки и подготовки инженеров высокой квалификации в БГПА: тезисы научно-техн. конф. Часть 5. —Минск.1995. —С.54-55.

46. Давыдов Е.Ю. Покрытие зданий из стальных панелей-оболочек // Прост, констр. в новом стр.-ве и при реконструкции зд. и сооруж.: тезисы докл. международного конгресса МКПК- 98. — М., 1998. — С. 96.

47. Давыдов Е.Ю. Стальные панели-оболочки "на пролет" с технологическими отверстиями // Компьютерное моделирование и проект, простр. конструкций: Москва, 18-20 дек. 2001 г./МОО "Простр-ые констр." — М.,

2001. —С. 34.

48. Давыдов Е.Ю. Предв. напр. панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов с помощью трансформирования // Особенности пр-я и расчета простр. констр. на прочность, устойчивость и прогресси рующее разрушение: тезисы докл. научной сессии, Москва, 14 апреля 2009г. / МОО «Содействие развитию и прим. простр. констр.» - М., 2009. -С. 16.

Авторские свидетельства

49. A.C. N 359354 Способ возведения висячих сборных оболочек покрытий зданий и сооружений/Трофимов В.И., Давыдов Е.Ю., Михайлов В.В., Литвер В.А.; Центральный НИИ стр-х констр. и НИИ бетона и железобетона. — N 1457889/29-14; заявл. 03.07.70; опубл. 21.11.72, Бюлл.Ы 35// Открытия. Изобретения. —1972. —N 35.

50. A.C. N817170 Узел сопряжения тонколистовых металлических оболо

чек. /Давыдов Е.Ю., Кравченко Е.Г., Жигадло М.В.,Бел. политехи, ин-т. — N 2746952/29-33; заявл. 04.04.79; опубл. 30.03.81, Бюлл. N 12 // Открытия. Изобретения. —1981. —N 12.

51. A.c. 916697 СССР. Покрытие. / Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И., Нестеренко Н.Л., Шатало А.Н.; Бел. Политехи, ин-т и Центральный НИИ стр-х конструкций. — N 2893588/29-33; заявлено 12.03.80; опубл.30.03.82, Бюл. N 12 // Открытия. Изобретения. —1982. —N 12.

Пособия

52. Давыдов Е.Ю., Нестеренко Н.Л. Мембранные конструкции зданий и сооружений. Справочное пособие. —М.: Стройиздат, 1990. — С. 130-153.

53. Давыдов Е.Ю., Нестеренко НЛ. Оптимальное проектирование металли ческих конструкций. Учебное пособие. — Минск: БГПА, 1993. — 80 с.

РЕЗЮМЕ

Давыдов Евгений Юрьевич. Металлические тонколистовые покрытия зданий и сооружений из панелей-оболочек индустриального изготовления.

Ключевые слова: исследование, конструктивная форма, напряжение, опорный контур, панель-оболочка, преднапряжение, пролетная конструкция, эксперимент.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.23.01- строительные конструкции, здания и сооружения. Работа выполнена в Белорусском Национальном техническом университете. Объектом исследования являются покрытия зданий и сооружений.

Предмет исследования - закономерности изменения напряженно-деформированного состояния металлических покрытий разработанного конструктивного направления в зависимости от геометрических, механических и физических параметров. Цель работы- повышение эффективности строительства (уменьшение материалоемкости и снижение трудозатрат, прежде всего, на строительной площадке).

При выполнении диссертационной работы использовались экспериментальные исследования и методы математической статистики, метод стержневой аппроксимации, метод последовательного приближения, а таже методы строительной и теоретической механики.

Результаты диссертационной работы:

- разработаны конструктивные решения с использованием панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, определяющие новое направление в развитии металлических покрытий;

- на основании экспериментальных исследований разработана методика расчета, учитывающая особенности разработанных конструктивных форм: физическую и геометрическую анизотропию материала пролетной конструкции; наличие напряжений, необусловленных напряжениями; несопоставимость относительных деформаций вдоль меньшего и большего размеров панелей-оболочек; значительное превышение перемещений над толщиной пролетной конструкции;

- проведены экспериментальные и теоретические исследования напряженно-деформированного состояния оболочек отрицательной гауссовой кривизны из анизотропного материала при их трансформировании в плоское состояние;

- разработаны конструктивные узлы покрытий, а также узлы сопряжений покрытия с другими несущими и ограждающими частями зданий.

Конструктивные формы покрытий разработанного направления были внедрены при проектировании и строительстве различных объектов на территории Республики Беларусь. Внедрение покрытий разработанного направления показало их экономическую эффективность: сокращение трудозатрат при монтаже составило не менее 21%, при изготовлении 10...15%, расход металла уменьшился в среднем на 10. ..15%.

SUMMARY

Davydov Eugeny Juijevich. Metal thin-plated shells coatings of buildings and constructions from panels - envelopments of industrial manufacturing.

Key words: research, the constructive form, a voltage, a basic contour, a panel -envelopment, a prevoltage, a flying design, experiment.

The dissertation on competition of a scientific degree of Dr.Sci.Tech. on a speciality 05.23.01-building designs, buildings and constructions. Work is executed at the Belorussian National Technical University. Object of research are coatings of buildings and constructions.

Object of research - laws of change of a tense - state of strain of metal coverings of a developed constructive direction depending on geometrical, mechanical and physical parameters. The purpose of work increase of efficiency of construction (reduction material capacity and reduction of expenditures of labour, first of all, on a construction site).

At performance of dissertational work pilot researches and methods of mathematical statistics, a method of rod approximation, a method of consecutive approximation, and Ta»ce methods of building and theoretical mechanics were used.

Results of dissertational work:

- Constructive decisions with use of the panels - envelopments, determining a new direction in development of metal coverings are developed;

- On the basis of pilot researches the design procedure which is taking into account features of developed constructive forms is developed: physical and geometrical anisotropy of a material of a flying design; presence of voltage, untied voltage; incomparability of relative deformations along the smaller and greater sizes of panels - envelopments; significant excess of movings over thickness of a flying design;

- Are lead experimental and theoretical studies of a tense - state of strain of envelopments negative skewness'es gauss from an anisotropic material at their transformation to a flat condition;

- Constructive units of coatings, and also units of matings of a coating with other bearing and non-load-bearing parts of buildings are developed.

Constructive forms of coatings of a developed direction have been introduced at designing and construction of various objects in territory of Byelorussia. Introduction of coatings of a developed direction has shown their economic efficiency: reduction of expenditures of labour at installation has made not less than 21 %, at manufacturing 10 ... 15 %, the charge of metal has decreased on the average on 10 ...15%.

Отпечатано в ООО «Компания Спутник+» ПД № 1-00007 от 25.09.2000 г. Подписано в печать 14.03.2011 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 2,5 Печать авторефератов (495)730-47-74,778-45-60

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Покрытия зданий и сооружений с применением тонколистовых металлических оболочек

1.2. Материалы, используемые для изготовления металлических оболочек.

1.3. Исследование напряженных состояний анизотропных материалов при наличии локальных ослаблений.

Выводы по главе 1.

2. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОБОЛОЧЕК ПОКРЫТИЯ ИЗ КОНСТРУКТИВНО АНИЗОТРОПНЫХ МАТЕРИАЛОВ

2.1. Конструктивные формы покрытий и панелей-оболочек.

2.2. Обоснование конструктивных форм покрытий по результатам предварительных исследований.

2.3. Задачи и методика проведения экспериментальных исследований.

2.4. Результаты и анализ экспериментальных исследований.

2.4.1. Деформативность пролетной конструкции.

2.4.2. Перемещения элементов опорного контура.

2.4.3. Исследования горизонтальной жесткости диска фрагмента покрытия.

2.4.4. Напряженное состояние пролетной конструкции.

2.4.5. Усилия в элементах опорного контура.

2.4.6. Исследование напряженно-деформированного состояния подстропильной системы.

Выводы по главе 2.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Расчетные предпосылки.

3.2. Определение усилий в пролетной конструкции панелей-оболочек.

3.3. Численное исследование методики определения напряженнодеформированного состояния панелей-оболочек.

3.4. Расчет промежуточных ригелей.

3.4.1. Расчет поперечных промежуточных ригелей.

3.4.2. Расчет продольных промежуточных ригелей.

3.5. Учет диска покрытия в пространственной работе каркаса.

Выводы по главе 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ-ОБОЛОЧЕК С РЕГУЛИРУЕМЫМИ

УСИЛИЯМИ

4.1. Задачи и методика проведения экспериментальных исследований.

4.2. Экспериментальные исследования при регулировании усилий с помощьюштампов.

4.3. Экспериментальные исследования при регулировании усилий с помощью тяжей.

4.4. Результаты исследований панелей-оболочек с регулируемыми-усилиями подонагрузкой.

4.5. Методика расчета панелей-оболочек с регулируемыми усилиями.

Выводы по главе 4.

5. ИССЛЕДОВАНИЯ ПАНЕЛЕЙ-ОБОЛОЧЕК С ТЕХНОЛОГИЧЕС

КИМИ ОТВЕРСТИЯМИ

5.1. Результаты экспериментальных исследований.

5.2.Аналитические исследования.

5.2.1. Расчетные предпосылки.

5.2.2.Решение задачи для изотропного материала.

5.2.3. Решение задачи для анизотропного материала.

Выводы по главе 5.

6. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И УЗЛОВ СОПРЯЖЕНИЙ. ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И МОНТАЖА

6.1. Конструктивные решения панелей-оболочек.

6.2. Узлы сопряжений.:.

6.3. Подстропильные конструкции.

6.4. Изготовление панелей-оболочек.:.

6.5. Монтаж покрытий из панелей-оболочек.

6.6. Исследование панелей-оболочек в процессе их трансформирования.

Выводы по главе 6.

7. ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ФОРМ ПОКРЫТИЯ В ПРАКТИКУ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

7.1. Расчетные параметры панелей-оболочек для наиболее распространенных пролетов и нагрузок.

7.2. Объекты внедрения.

7.3. Технико-экономические показатели.

Выводы по главе 7.

Прогресс в области металлических конструкций неразрывно связан с уменьшением расхода металла и сокращением трудозатрат, прежде всего, на строительной площадке. В области покрытий наилучшие показатели по первому критерию имеют тонколистовые металлические оболочки. Об этом свидетельствуют многочисленные примеры их применения. Использование тонколистовых металлических оболочек относится, как правило, к уникальным зданиям и сооружениям (спортивные объекты, киноконцертные залы, крытые рынки и т.д.). Применение металлических оболочек в массовом строительстве сдерживается их высокой трудоемкостью на строительной площадке, которая, в свою очередь, является следствием низкой степени их индустриализации. Для решения этой существующей в настоящее время проблемы предлагаются конструктивные решения, определяющие новое направление в области металлических покрытий зданий и" сооружений.

Актуальность работы. В общем объеме затрат на покрытия приходится их существенная часть- 50- 70% по материалоемкости и около 50% по трудоемкости. Поэтому развитие конструктивных форм покрытий в значительной степени определяет прогресс во всей строительной отрасли. Актуальность работы определяется отсутствием конструктивных форм покрытий, обладающих преимуществами тонколистовых металлических оболочек и в то же время позволяющих существенно уменьшать трудовые затраты на строительной площадке; отсутствием экспериментальных и теоретических исследований покрытий в виде составных металлических оболочек, образуемых из отдельных панелей-обоЛочек с высокой степенью заводской готовности, в том числе из панелей-оболочек с элементами кровли.

Связь работы с государственными научно-техническими программами. Исследования по диссертационной работе выполнялись в рамках государственных программ по повышению эффективности строительства и строительных конструкций. Тема диссертационной работы была задействована в следующих программах;

- Республиканская научно-техническая программа 05501 "Разработать и внедрить новые эффективные материалы, конструкции и конструктивные схемы зданий и сооружений, технологические процессы и средства их механизации и автоматизации, методы организации и управления строительством, обеспечивающие существенную экономию материальных и топливно-энергетических ресурсов, улучщающиё условия труда, комфортность жилья, качество строительства и сокращение инвестиционного цикла" 1993. 1995 гг.

- ГБ 77-25, ГБ 81-47. Разработать, исследовать и внедрить эффективные конструкции покрытий и перекрытий производственных зданий на основе металла, железобетона, дерева и пластмасс; N81092679, 1980; N81028428, 1985 г.

- ГБ93-33. Разработка новых эффективных конструкций, теории расчета и конструктивных схем зданий и сооружений; N 199431, 1993г, 1994г.

- ГБ91-39. Разработать., исследовать и внедрить конструктивные схемы одноэтажных производственных зданий из металлических и деревянных конструкций под легкие.кровли. N 199432, 1997г.

Цель работы : создание эффективных решений покрытий на основе тонколистовых металлических оболочек, обеспечивающих снижение трудовых и материальных затрат. Экспериментальная апробация новых конструктивных форм покрытий и решение научно-технических вопросов, связанных с особенностями разработанных конструктивных форм.

Задачи исследования: 1-.Определение оптимальных параметров поверхностей индустриальных панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, образующих покрытия в виде составных металлических оболочек, обеспечивающих наиболее благоприятное распределение усилий в основных конструкциях.

2. Выявление с помощью методов экспериментального исследования и математической статистики основных закономерностей образования напряженно-деформированных состояний разработанных конструктивных форм покрытий при внешних воздействиях в зависимости от.геометрических и физических параметров.

3. Исследование работы диска покрытия, образуемого гиперболическими панелями-оболочками, и определение степени влияния сдвиговой жесткости панелей-оболочек на пространственную работу каркаса зданий и сооружений.

4. Разработка методики расчета составных металлических оболочек покрытия из панелей-оболочек отрицательной гауссовой кривизны, где в качестве пролетной конструкции используются конструктивно-анизотропные материалы, обладающие резко отличающимися физическими и геометрическими характеристиками.

5. Разработка и апробация способов регулирования усилий, позволяющих улучшать напряженно-деформированное состояние пролетных конструкций и промежуточных ригелей составных оболочек покрытий.

6. Определение закономерностей распределения напряжений в поверхностях из конструктивно-анизотропных материалов при наличии технологических отверстий с учетом особенностей распределения основных напряжений и при соизмеримости размеров отверстий с размерами оболочек.

7. В целях снижения трудозатрат по устройству покрытий в виде составных оболочек экспериментально проверить возможность трансформирования комплексных панелей-оболочек отрицательной гауссовой кривизны из конструктивно-анизотропных материалов в плоскость и разработать аналитический метод определения основных параметров напряженно-деформированного состояния панелей-оболочек в процессе прямого и обратного трансформирования.

8. Обобщение и внедрение в практику строительства результатов выполненных исследований, а также создание научных предпосылок для развития нового направления по совершенствованию металлических оболочек покрытий зданий и сооружений.

Объект и предмет исследования - объектом исследования являются покрытия зданий и сооружений. Предмет исследования — закономерности изменения напряженно-деформированного состояния покрытий и отдельных конструктивных частей покрытий в зависимости от механических и физических характеристик материала, геометрических параметров в горизонтальных и вертикальных плоскостях, значений и схем распределения внешних нагрузок и воздействий.

Методология и методы проведенных исследований. В работе использованы методы экспериментального исследования работы конструкций зданий и сооружений; методы математической статистики; методы строительной и теоретической механики, определяющие напряженно-деформированные состояния конструкций; метод дискретизации континуальных систем и метод последовательного приближения.

Экспериментальные исследования выполнялись на натурных образцах. В теоретических исследованиях использовались численные и аналитические методы, приспособленные к особенностям исследуемого объекта.

Научная новизна работы и значимость полученных результатов.

Научную новизну составляют следующие впервые полученные результаты:

-разработано и исследовано направление по использованию конструктивно-анизотропных металлических материалов для образования криволинейных поверхностей в виде составных оболочек покрытий с высокой степенью индустриализации; ■

-проведены комплексные исследования составных металлических оболочек покрытий отрицательной гауссовой кривизны с пролетной конструкцией из конструктивно-анизотропных материалов. Проведенные исследования позволяют выявить 'закономерности образования напряженно-деформированных состояний оболочек из конструктивно-анизотропных материалов в зависимости от вида и схем распределения внешних воздействий, кривизн пролетных конструкций, наличия нерегулярных жесткостных включений и вида граничных условий;

-разработана методика определения усилий и перемещений составных металлических оболочек покрытий, позволяющая учитывать следующие особенности: конструктивную'анизотропию пролетной конструкции, которая выражается в резком различии физических характеристик в направлении продольных и поперечных линейчатых образующих, а также в различных напряженных состояниях - моментном в продольном и безмоментном в поперечном направлениях; появление в пролетных конструкциях деформаций, необусловленных напряжениями; наличие перемещений, значительно превышающих приведенную толщину пролетных конструкций; превышение на порядок и более относительных деформаций в направлении поперечных линейчатых образующих над относительными деформациями в направлении продольных линейчатых образующих пролетной конструкции;

-проведены экспериментальные и теоретические исследования диска покрытий из гиперболических панелей-оболочек, позволяющие учитывать особенности оболочечных покрытий при определении степени пространственной работы каркаса зданий и сооружений;

-определены возможности по регулированию усилий в составных металлических оболочках покрытий и получены аналитические зависимости по вычислению основных параметров напряженно-деформированных состояний пролетной конструкции и элементов опорного контура;

- получены экспериментальные схемы распределения напряжений в поверхностях отрицательной гауссовой кривизны из конструктивно-анизотропных материалов при наличии ослаблений и определены аналитические зависимости, позволяющие вычислять напряженное состояние вблизи отверстий в конечных поверхностях с учетом их размеров и размеров отверстий, формы распределения основных напряжений и расположения отверстий относительно эпюр основных напряжений;

-для не развертывающихся поверхностей в форме гиперболического параболоида получены экспериментальные результаты, определяющие условия и возможность их трансформирования в плоскость. На основании экспериментальных данных разработан аналитический метод по определению основных характеристик напряженно-деформированных состояний, возникающих в процессе трансформирования.

Практическая значимость полученных результатов.

Значимость диссертационного исследования состоит в следующем:

- разработана научная основа для совершенствования металлических покрытий, на основе составных оболочек,- компонуемых из панелей-оболочек индустриального изготовления, с использованием конструктивно-анизотропных материалов;

- разработанные решения металлических покрытий позволяют существенно улучшить технико-экономические показатели объектов массового строительства за счет резкого сокращения количества конструктивных элементов, используемых в традиционных покрытиях, и переносом значительной части технологических операций в заводские условия. Кроме того, разработанные конструктивные решения позволяют в два-три раза уменьшить строительную высоту покрытий и, тем самым, уменьшить объем зданий и сооружений, что обеспечивает сокращение трудоемкости, материалоемкости и снижает эксплуатационные, прежде всего, энергетические затраты. Интерьер, создаваемый гиперболическими панелями-оболочками из конструктивно-анизотропных элементов, позволяет отказаться от применения подвесных потолков; что также способствует сокращению трудоемкости и материалоемкости строительнь1х объектов, прежде всего, общественного назначения;

-разработанная методика расчета позволяет определять параметры напряженно-деформированных состояний составных оболочек покрытий, где в качестве пролетной конструкции используются элементы, обладающие резкой конструктивной анизотропией. Методика расчетапозволяет определять напряжения и деформации с учетом геометрической нелинейности при больших перемещениях, при неравновесных.нагрузках и при резко отличающихся размерах панелей-оболочек в плане. Разработанная методика расчета включена в Пособие по проектированию мембранных конструкций, предназначенное для инженерно-технических работников строительных и проектных организаций;

-исследования панелей-оболочек с предварительными (собственными) напряжениями позволяют регулировать усилия в промежуточных ригелях составных оболочек и снижать деформативность пролетной конструкции. Результаты исследований использовались при разработке рабочих чертежей панелей-оболочек с зенитными фонарями. Регулирование усилий было внедрено при строительстве Оздоровительного центра в городе Минске, где зенитные фонари применялись в качестве напрягающих элементов;

-коэффициенты пространственной работы, полученные по результатам исследований диска покрытия из стальных гиперболических панелей-оболочек, позволяют вести расчет с учетом перераспределения усилий, уменьшают значения расчетных усилий в элементах поперечных рам и обеспечивают снижение материалоемкости несущих конструкций. На основании проведенных исследований определены коэффициенты пространственной работы для наиболее распространенных зданий с металлическими покрытиями в виде составных оболочек;

-формулы по определению напряженных состояний оболочек вблизи ослаблений, полученные на основании проведенных исследований, позволяют определять значения напряжений в растянутых конечных поверхностях из конструктивно-анизотропных элементов и обоснованно проектировать усиления в местах расположения технологического оборудования;

-исследования напряженно-деформированного состояния оболочек отрицательной гауссовой кривизны при их трансформировании в плоскость, в том числе, с уже уложенными элементами кровли, позволяют определять характеристики напряженно-деформированного состояния и без необратимых деформаций переводить панели-оболочки в плоское состояние, что существенно упрощает процесс устройства кровли, а также транспортирование. и складирование панелей-оболочек. Результаты исследований по трансформированию гиперболических панелей-оболочек нашли применение при строительстве Складского здания в Минске; -по результатам проведенных исследований осуществлено проектирование и строительство общественных и производственных зданий на территории Республики Беларусь. Наиболее значимыми объектами являются: Универмаг «Беларусь» и Оздоровительный центр в Минске, Общественное здание и Цех гидролиза в Гомеле. Разработанная проектная документация пригодна для повторного применения;

-на основании экспериментальных и теоретических исследований, опыта проектирования и строительства разработанных конструктивных решений, а также на основании многолетних наблюдений за построенными объектами, составлены таблицы по подбору сечений основных элементов составных оболочек покрытий из конструктивно-анизотропных материалов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

-конструктивные решения покрытий в виде составных металлических оболочек, компонуемых из панелей-оболочек из конструктивно-анизотропных материалов индустриального .изготовления, определяющие направление по развитию и совершенствованию металлических покрытий и позволяющие улучшить технико-экономические показатели зданий и сооружений при их строительстве, реконструкции и эксплуатации;

-результаты экспериментальных исследований составных металлических оболочек из конструктивно-анизотропных материалов, позволяющих установить закономерности распределения напряжений и перемещений по поверхности пролетной конструкции и элёментам опорного контура в зависимости от геометрических и физических характеристик;

-результаты теоретических исследований по определению параметров напряженно-деформированных состояний составных металлических оболочек покрытий с учетом следующих особенностей: резкое отличие физических характеристик в направлении поперечных и продольных линейчатых образующих пролетной конструкции; моментное напряженное состояние в направлении продольных и безмоментное в направлении поперечных линейчатых образующих; значительное превышение вертикальных перемещений над приведенной толщиной оболочки покрытия; наличие перемещений, не обусловленных напряжениями; значительное преобладание поперечных относительных деформаций над продольными; наличие собственных напряжений, обусловленных регулированием усилий в пролетной конструкции и в промежуточных ригелях составных оболочек;

-экспериментальные и теоретические исследования диска покрытия из сочлененных стальных панелей-оболочек, имеющих форму поверхности отрицательной гауссовой кривизны. Полученные результаты определяют параметры, оказывающие влияние на жесткость диска и на степень пространственной работы каркаса зданий и сооружений;

-результаты экспериментальных и теоретических исследований напряженно-деформированных состояний конечных поверхностей из конструктивно-анизотропных материалов при наличии ослаблений, на основании которых получены аналитические зависимости, определяющие значения напряжений при соизмеримости размеров поверхности и размеров ослабле-ний5 при параболической форме распределения основных напряжений и с учетом расположения ослаблений относительно эшор основных напряжений;

-результаты исследований, определяющие условия и возможности трансформирования в плоскость не развертывающихся поверхностей отрицательной гауссовой кривизны в виде гиперболического параболоида, и позволяющие аналитически определять усилия и перемещения основных конструктивных элементов в процессе трансформирования;

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа выполнялась на кафедре Металлических и деревянных конструкций Белорусского национального технического университета с 1977г. Диссертационная работа основывается на экспериментальных и теоретических исследованиях, выполненных автором, а также на отдельных экспериментальных исследованиях, проведенных Нестеренко Н.Л. и Ткаличевым А.В. под руководством автора.

Апробация результатов диссертации. Результаты диссертационной ^ работы докладывались и обсуждались на 19 конференциях, симпозиумах, конгрессах и совещаниях, из которых основными являются: засединие «Ассоциации кафедр металлических конструкций стран СНГ» - Липецк, 2009г.; научная сессия "Новые констр. решения пространственных покрытий и перекрытий зданий и сооружений" — М. , 2005 г.; научно-техническая конф. "Металлические конструкции: взгляд в прошлое и будущее"- Киев, 2004г; научная сессия и научно-практический семинар "Компьютерное моделирование и проектирование простр. конструкций"- М., 2001г; V конференция Ассоциации "Простр. конструкции", М., 1999г; международный конгресс "Простр. конструкции в новом' строительстве и при реконструкции зданий и сооружений". М., 1998г; международные научно-технические конф. БНТУ, Минск, 1978, 1979, 1992, 1995, 1997гг.; заседание рабочей комиссии по висячим конструкциям национального комитета ИАСС. Киев, 1989г.; научно-техническая конф. «Состояние, перспективы развития и применения простр. строительных конструкций» Свердловск, 1989г. научно-техническая конф. по мет. конструк. Житомир, 1984г.; совещание-семинар "Исследование, разработка и внедрение висячих систем в покрытиях и инженерных сооружениях". Киев, 1982г.

Опубликованность результатов. Результаты диссертационной работы представлены в 53 публикациях: 22 статьи в научно-производственных журналах; 16 статей в сборниках научных трудов; 2 пособия для проектировщиков; 2 монографии. Остальные публикации представлены в сборниках тезисов и в информационных материалах. По тематике диссертационной работы получено три авторских свидетельства. Общее количество страниц опубликованных материалов 688. Из общего числа опубликованных работ 15 опубликовано в журналах, которые входят в перечень утвержденных ВАК РФ изданий для публикации\й основных научных результатов диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук. ция включает 113 рисунков (98 страниц), 22 таблица (12 страниц) и 1 приложение (10 страниц). Список использованной литературы включает 306 источникоб(16 страниц).

Автор выражает признательность Заслуженному деятелю науки и техники СССР, д.т.н. профессору [Трофимову В.И], за помощь и ценные указания в проведении исследований. Автор благодарит к.т.н. Нестеренко H.JI. за большую помощь в проведении экспериментальных исследований и внедрении. Автор также благодарит инженера Ткаличева A.B. за помощь в проведении экспериментальных исследований.

Внедрение результатов диссертационной работы осуществлялось в содружестве со следующими организациями: ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя РФ (г. Москва); Проектный институт Гомельпроект; Проектный институт Минскпроект; А.П. "Белпроектстальконструкция;" Союз архитекторов Республики Беларусь; Проектный институт Белгипроторг; Минский опытный завод металлических конструкций; Минский завод технологических и металлических конструкций; НИЛ реконструкции зданий и сооружений НИЧ БПИ; организации Минпромстроя и Минмонтажспецстроя БССР.

Выводы по главе 6

1 .Разработанные конструктивные формы позволяют компоновать составные оболочки покрытий различных конфигураций и различных очертаний в плане. Это достигается за счет возможности изменять значение кривизн пролетной конструкции и форму плана отдельных панелей-оболочек, образующих покрытия зданий и сооружений.

Размеры панелей-оболочек могут быть назначены в соответствии с существующими принципами модульности и с унификацией. Покрытия из разработанных конструктивных форм допускают применение светоаэраци-онных П-образных и зенитных фонарей. При этом зенитные фонари могут быть использованы для регулирования усилий в панелях-оболочках.

2. Подстропильные стержневые конструкции в составных оболочках покрытий из гиперболических панелей-оболочек могут быть образованы с использованием поперечных промежуточных ригелей в качестве элементов решетки. Указанное решение оказывает положительное влияние на металлоемкость и общую трудоемкость строительных объектов. В качестве подстропильных конструкций могут быть использованы и традиционные решения в виде балок, ферм или подкосов.

3. Разработанные конструктивные решения внутренних узлов составных оболочек обеспечивают образование дисков покрытия с жесткостью, достаточной для пространственной работы каркаса. Разработанные внешние узлы обеспечивают надежное сопряжение диска покрытий из составных оболочек с другими конструктивными элементами зданий и сооружений.

4. Усовершенствованное решение задачи по компоновке сечений изгибаемых элементов в составе металлических составных оболочек покрытий позволяет учитывать все операции технологического процесса по изготовлению конструкций, стоимость материалов и трудозатрат. Минимизация проведена по заводской стоимости, а в качестве дополнительных переменных параметров использованы уровень касательных напряжений и варианты конструктивных решений по обеспечению местной устойчивости. Для проектирования сжатых элементов получены аналитические формулы по определению оптимальной гибкости в зависимости от расчетной длины, прочности металла и нагрузки.

5. Гиперболические панели-оболочки, образующие составные оболочки покрытий зданий и сооружений, могут изготавливаться по стендовой технологии на существующих стапелях заводов по производству металлических конструкций. Все технологические операции в достаточной степени апробированы на двух заводах по производству металлических конструкций. Изготовление и монтаж разработанных конструктивных форм не требуют специфических инструментов, приспособлений и.оборудования.

6. Поверхности отрицательной гауссовой кривизны.обладают способностью трансформироваться в плоскость без появления каких-либо остаточных деформаций. Указанная возможность обусловлена применением в качестве пролетной конструкции материалов с резкой конструктивной анизотропией и наличием изгибно и продольно жестких элементов опорного контура.

7. На основе результатов экспериментальных исследований разработана методика определения усилий в элементах гиперболических панелей-оболочек из конструктивно-анизотропного материала при их трансформировании в плоскость. Методика базируется на стержневой аппроксимации, где элементы опорного контура заменяются стержнями, обладающими продольной и изгибной жесткостью, а пролетная конструкция заменяется жесткими нитями, отпорность которых назначается с учетом геометрических и физических характеристик и с учетом начальной геометрии пролетной конструкций. Разработанная методика обеспечивает удовлетворительное совпадение с экспериментальными результатами.

7. ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ФОРМ ПОКРЫТИЙ В ПРАКТИКУ СТРОИТЕЛЬСТВА И ПРОЕКТИРОВАНИЯ

7.1. Расчетные параметры панелей-оболочек для наиболее распространенных пролетов и нагрузок

На основании выполненных исследований, а также с учетом опытного внедрения составлен сортамент панелей-оболочек в зависимости от пролета покрытий и внешней нагрузки (см. таблицы 7,1, 7.2). Параметры, приведенные в указанных таблицах, предназначены для разработки рабочей документации на стадии КМД. Сечения элементов панелей-оболочек определены для однопролетных и многопролетных зданий, в которых предусмотрены самостоятельные подстропильные конструкции. Здания могут быть оборудованы мостовыми кранами и зенитными фонарями. Колонны могут быть стальными или железобетонными.

Параметры панелей-оболочек определены для прямоугольного плана с шириной, равной Зм. При другом очертании плана пролет определяется по наибольшему размеру. Наибольшее превышение углов для всех панелей-оболочек принято равным 1м. Расположение пролетной конструкции предусмотрено по нижним полкам опорного контура. В качестве пролетной конструкции принят единый тип профнастила: Н 60-845 с толщиной листа 0,7 и 0,8мм. С учетом полок продольных элементов опорного контура пролетная конструкция образуется по ширине тремя листами указанного типа.

Сечения продольных элементов опорного контура определены с учетом совместной работы с пролетной конструкцией, характера распределения осевых усилий и с учетом разнозначных концевых моментов, обусловленных крутильной жесткостью поперечных элементов. Размеры горизонтальных полок продольных элементов опорного контура приняты с учетом раскладки профилированных листов и местной устойчивости. Использование здесь С-образных холодногнутых профилей для элементов опорного контура обусловлено следующими факторами:

- размещение профилированных листов для образования пролетной конструкции шириной Зм;

- конструктивным решением узловых сопряжений пролетной конструкции с опорным контуром панелей-оболочек;

- лучшими геометрическими характеристиками, особенно в горизонтальной плоскости (при внецентренном сжатии несущая способность С-образных профилей оказывается выше профилей швеллерного типа [237].

При подборе сечений продольных элементов опорного контура из С-образных профилей не учитывались в запас несущей способности повышение прочности металла в местах гиба и влияние остаточных напряжений.

1. Лесников В.В. Возникновение и развитие висячих покрытий кругового очертания в плане // В кн. Висячие покрытия кругового очертания в плане. — М: Госстройиздат, 1962.— С. 15-28:

2. Лопатто А.Э. Шухов В.Г.-выдающийся русский инженер.— М.: Госстройиздат, 1951.— 153 с.

3. Ковельман Г.М.Творчество почетного академика, инженера Владимира Григорьевича Шухова. —М.: Госстройиздат, 1961. — 363 с.

4. Petterson. О. Hängkonstrukt // Byggmästaren — 1959. — N 10. S. 201-222.

5. Steel roofs // The steel constructor — 1933.— NIV P. 42.

6. Курбатов O.A., Райнус Г.С. Висячие покрытия типа пространственных мембран // Сб. Армоцементные конструкции в строительстве. — Л.: Госстройиздат., 1963.— С. 115-128.

7. Мельников Н.П. Металлические конструкции за рубежом.— Л- М.: Изд-во лит-ры по стр-ву, 1971.— 290 с.

8. Морозов.А.П. Универсальные межотраслевые промышленные здания больших пролетов.— Л-М.: Изд-во лит-ры по стр-ву, 1964.

9. Отто Ф., Шлейер Ф. Тентовые и вантовые строительные конструкции. Перевод с немецкого. — М.: Стройиздат, 1970. —175 с.

10. Kloppel.K. Allgemeine Gesichtshunkte für den Entwurf von Ausstel lungsund Kongresshallen // Bauwelt.— 1952. — N 40. — S. 11-16.

11. Maller G. Le tensostrutture uno squardo alio stadio attuale di sviluppo // Con-strazione Metalliche. — 1963.—N VII- VIII.— S. 180-187.

12. Zehrfuss В.,de Mailly.I., Camelot R., Laffaille B.Centre des industries Meca-ñiques a Paris // L'architecture d'aujourd'hui.— 1951.— N 10.— S. 21-25.

13. Стальная листовая висячая оболочка покрытия производственного здания^ Австрия) // Промышленное строительство и инженерные сооружения— 1969 — N 3— С. 5-6.

14. Beer H. Rundhalle mit Hängekegeldach // Stahlbau.—1963.— N 1.— S. 1-10.

15. Beer H. Rundhalle mit Hängekegeldach // Schweizer Baublatt.— 1967.— V. 12, 16 —N99.—S. 3-6.

16. Людковский И.Г., Москалев H.C., Мангуев Б.И. Мембранное покрытие с крестообразным опорным контуром: Обзор. Информ./ ЦИНИС.— М., 1971.—14 с.

17. Людковский И.Г. Совр. состояние и перспект.применения висячих покр. // В кн. «Висячие покрытия».— М.: Стройиздат, 1962.— С. 5-11.

18. Кирсанов Н.М. Висячие и вантовые конструкции: Учебное пособие для •строительных специальностей вузов.— М.: Стройиздат, 1981.—158 с.

19. Андреев О.О., Еремеев П.Г., Петров В.П. Расчет мембранного покрытия универсального стадиона // Сб. Большепролетные простр. металлическ. мембранные и висячие покрытия олимпийских сооружений (конструкт, решение, расчет).—М.: Стройиздат, 1981.— С. 54-66.

20. Большепролетные металлические покрытия олимпийских сооружений (экспериментальные исследования, изготовление и монтаж): Труды ЦНИИСК.— М.: Стройиздат, 1981. — 210 с.

21. Айрумян A.C. Висячие оболочки в резервуаростроении.— М.: Стройиздат, 1956. — 89 с.

22. Людковский И. Г. Еще раз о висячих конструкциях для общественных зданий // Строит.и архитект. Москвы.— 1968. —N 7.— С. 19-26.

23. Кикин A.A., Дембовский H.P., Назарова И.С. Покрытие из тонких висячих листов по стальным фермам // Промышленное строительство. — — 1968. — N 7.— С. 12-13.

24. Кудишин В.И. Исследование напряженно-деформированного состояния ленточного покрытия в виде гиперболического параболоида в процессе его изготовления // Сб. Алюминиевые конструкции. — М: Изд-во лит. по стр-ву, 1970. — С. 52-55.

25. Кудишин В.И., Винокурова Л.Н. Результаты исследования особенностей работы и опыт проектирования седловидных покрытий из алюминиевых лент // В кн. Висяч, покрытия. — М: ЦИНИС, 1971. — С. 71-80.

26. Кудишин В.И. Исследование напряженного состояния металлических лент при образовании из них седловидной оболочки // Строительная механика и расчет сооружений. — 1971. — N 1— С. 31-35.

27. Трофимов В.И., Фрулин С.Н., Микулин В.Б. Проектирование и исследование висячего цилиндрического сталеалюминиевого покрытия большепролетного здания в г.Харькове // В кн. Висячие покрытия.— М.: ЦИНИС, 1971.— С. 7-12.

28. Трофимов В.И. Большепролетные пространственные покрытия из тонколистового алюминия. М.: Стройиздат, 1975. — 166 с.

29. Людковский И.Г., Иванов М.А., Филякин A.A. Шатрово-зонтичные мембранные покрытия // Исследование, разработка и внедрение висячих систем в покрытиях и инженерных сооружениях.: Тезисы докладов совещания-семинара.—Киев, 1982. — С. 167-170.

30. Липницкий М.Е. О применении висячих конструкций в промышленном строительстве // Пром. стр-во.— 1962—N 5.— С. 12-14.

31. Никифоров С.Н. Теория пластичности и упругости. — М.: Гос.изд-во лит- ры по стр-ву и архитектуре, 1955. —- 252 с.

32. Штолько В.Г. Архитектура сооружений с висячими порытиями. — Киев: Будивельник, 1979. — 152 с.

33. Соколов А. Г. Определение мембранных напряжений от веса жидкости и собственного веса оболочки // Сб. Материалы по металлическим конструкциям. — ЦНИИ ПСК, 1962. — N 7.

34. Трофимов В.И., Еремеев П.Г., Давыдов Е.Ю. Мембранные (тонколистовые) висячие покрытия: Отечественный и зарубежный опыт.: Обзорная •информация ВНИИС Госстроя СССР.— М., 1981. — 65 с. ( Вып. 1) .

35. Трофимов В.И., Давыдов Е.Ю., Еремеев П.Г., Микулин В.Б., Семенов B.C. Мембранные оболочки и покрытия зданий и сооружений

36. Строительство и архитектура Белоруссии. — 1977.— N 1.— С. 38-41.

37. Людковский И.Г., Иванов М. А. Висячие покрытия в промышленном строительстве // Промышлен. строительство.— 1966.— N 8.— С. 8-11

38. Дыховичный Ю.А. Применение констр. типа оболочек в граждан, стр-ве // Сб. Прим. констр. типа оболочек в стр-ве.—М., 1967. — С. 11-15.

39. Трофимов В.И. Пространственные алюминивые покрытия // Архитектура СССР.— 1969.— N 3.— С. 19-23.

40. Трофимов В.И., Еремеев П.Г., Арончик А.Б., Давыдов Е.Ю., Жигад-ло М.В. Мембранное покрытие в форме гиперболического параболоида//Промышленное строительство.—1979.— N 12.— С. 8-10.

41. Елисеев Ю.А. Мембранное покрытие универсального спортивного зала в Ленинграде // Сб. Висячие покрытия. М.: ЦИНИС, 1975.—С. 23-28.

42. Трофимов В.И., Давыдов Е.Ю., Еремеев П.Г. Мембранные покрытия в форме гиперболического параболоида // Промышленное строительство.— 1979—N 12.—С. 5-11.

43. Резников H. М. Современные тенденции в проектировании крытых спортивных арен // Арх-ра СССР.—1968.—N 7.—С. 19-26.

44. Илленко К.Н., Микулин В.Б. Конструктивные решения мембранных покрытий универсального спортивного зала в Измайлове // Сб.: Большепролетные пр.мет. мембранные и висячие покрытия ОЛИМП, со-оруж.— М.: Стройиздат, 1981.— С. 64-78.

45. Гольденберг Л.И., Ханджи В.В., Еремеев П.Г., Лисицин Н.В. Конструктивное решение покрытий велотрекй в Крылатском // Сб. Большепролетные пространственные мет. мембранные и висячие покрытия олимп. сооруж.— М.: Стройиздат, 1981.— С. 64-78.

46. Sasther К. The structural membrane // Indian concrete J.—1963. — V. 37, N10.—P. 363-373.

47. Construction d'une grande halle circulaire avec toiture a membrane d'acier. // Acier-Stahl-Steel. — 1974.—N 9.— P. 41 44.

48. Das Hängeschalen Kegelschalen fur die Olympische Basketballhalle in München // Stahlbau- Rundashau.— 1971.—N 37.— S. 72-79.

49. Das Wiener Hallenstadion setzt neue Masstäbe // Schwezer Baublatt. — 1973.— N80 — S. 7-16.

50. Die Montage des Kegelschaltn- Hängedaches für das neue Wiener Radsta Dion // Stahlbau- Rundashau. — 1974. — N 42— S. 19-23.

51. Rainer R. Stadthallen // Bau — 1965.— N 3.— S. 76-83.

52. Idelberger K. Toiture de Hallenstadion a Vienne // Acier- Stahl- Steel.— 1978.—N4.—P. 13-17.

53. Koss К. Le hall circulaire de Gleisdorfen Styrie // Acier- Stahl- Steel.— 1963.—N5.—P. 23-28.

54. Laffaille B. Memoire sur l'etude generale des surfaces ganches minces.— Zürich: Ass. Int. des Ponts et .Charpentes (AIPC). — 1935. — Memoires. 3.

55. Les nouveaux hangars métalliques de Ministre de Air Francais // Ossature Métallique.—1938.— N 7-8.— P. 19-25.

56. Najurekszy na swiecie dach stalowy procujacy w stanie blonowyn // Inzunie-ria I Budownictwo.— 1979. — N 6. — S. 8-12.

57. Otto F. Das hängeende Dach //Bauwelt. —1952. — N 40. — S. 19-29.

58. Pubellon deportivo en Vienna —Austria // Informes de la Construction. — 1977.— N7.— P. 289-295. '

59. Prescott. J. Steel roofs // Steel Constructor. — 1933. —N4. — P. 42- 44.

60. Suspended steel blanket roof // Architectural forum.— 1956. — V. 104, N 4. — P. 81-85.

61. Wrench work takes slack out of sheet-steel pup tent // Eng. News Record.— 1961. —V. 167, N 5. — P. 61-65.

62. Микулин В.Б. Висячее мембранное покрытие с ребрами жесткости //Строительная механика и "расчет сооружений.—1972.—N 6.— С. 17-21.

63. Кудашин В.И. Иссл. преднапряженного покрытия из алюм. лент // Стр. мех. и расчет сооруж. —1972. —N 6. —С. 10-15.

64. Курбатов O.A., Райнус Г.Э. Висячее покрытие типа пространственных мембран // В кн. Армоцементные конструкции в строительстве.—JL: Госстройиздат, 1963. — С. 31-36.

65. Болыпепролет. пространствен, металлич. мембранные и висячие покрытия олимпийских сооружений (конструкт, решение и расчет): Сб. тр. под общ. ред. Трофимова В.И.—М.: Стройиздат, 1981. — 168 с.

66. Проектирование и строительство сооружений 0лимпиады-80 в Москве: материалы семинара. — М., 1979. —157 с.

67. Еремеев П.Г. Мембранные (тонколистов.) констр. покрытий для массового стр.-ва// Сб. Пространственные конструкции. М., 1991. — С. 14-18.

68. Микулин В.Б. Мембранно-лучевые конструкции покрытий // Сб. Пространственные конструкции. М., 1991. — С. 37- 42.

69. Курбатов O.A. Мембранные конструкции покрытий общественных зданий // Сб. Пространственные конструкции. М., 1991. — С. 43-49.

70. Еремеев П.Г., Туснин А.Р., Деменев М.Г. Мембранные конструкции покрытий для массового стр-ва // Сб. Новые формы и прочность мет. конструкций. М., 1989. — С. 16-23.

71. Микулин В.Б., Илленко К.Н. Междуэтажные перекрытия мембран, типа // Сб. Новые формы и прочность мет.конструкций. М., 1989. — С. 27-36.

72. Трофимов В.И. Разработка и исследование легких металлических конструкций // Сб. Пространственные конструкции. М., 1991. — С. 8-15.

73. Пособие по определению пределов огнестойкости конструкций, пределов распространения огня по конструкциям и групп возгораемости материалов.— М.: Стройиздат, 1975. — 69 с.

74. Рекомендации по проектированию мембранных покрытий на прямоугольном плане для реконструируемых зданий и сооружений: Утв. ЦНИИСК 21.11.88 / Госстрой СССР. —М., 1989. —90 с.

75. Браславский Б.М. Висячая безмоментная оболочка прямоугольной формы в плане // Сб. Строительные конструкции. Строительная физика (реферативная информация, серия VIII). — М., 1977. — С. 50-52.

76. Ханджа В.А., Максименко В.В., Канчели Н.В. Висячие оболочки для московск. строек // Стр-во и арх-ра Москвы. —1969. —N2. —С. 11-15.

77. Семенов B.C. Пространственные тонколистовые металлические оболочки покрытий в отечественном и зарубежном строительстве. — Фрунзе, 1977. —N 4—29 с.

78. Курбатов O.A. Мет. мембранные конструкции покрытий общ. зд. массового стр-ва / ЦНТИ Госкомархитектуры.— М., 1988.— 24 с. (Техн. инд. •домостроения. Серия: констр. жилых и общественных зданий. Вып. 1.)

79. Яковлев А.И., Цапко Н.П., Савкин Н.П. Огнестойкость покрытий с применением металлических мембран // В кн. Огнестойкость строительных констр. / Труды ВНИИПО МВД СССР.— 1978.—Вып. 6.— С. 31-35.

80. Барышев В.М., Искендиров В.Г. Сварка алюминиевой рулонируемой кровли при изготовлении и монтаже // Сб.: Алюминивые конструкции. М.: Стройиздат. — 1970. — Вып. 4. — С. 17-20.

81. Рекомендации по аргоно-дуговой сварке тонколистовых алюминиевых строительных конструкций в монтажных условиях.: Утв. ЦНРШСК, 07.17.79 / Госстрой СССР. —М., 1979. — 51 с.

82. Косенко И.С. Висячие конструкции покрытий. — М.: Стройиздат. — 1966. —87 с.

83. Москалев М.С., Радкевич Ю.В., Федорова О.Л. Конструкции висячего покрытия плавательного бассейна // В кн. Большепролетные пр. мет. мембранные и вис. покрытия олимп сооруж. — М.: Стройиздат. — 1981. — С. 107-119.

84. Айрумян Э.Л., Емелин Е.И., Барсков Д.П. Устойчивость оболочек из гофрированных стальных профилей // Пром. стр-во.—1990.—N 10. — С. 18-19.

85. Ржаницын А.Р. Пологие оболочки и волнистые настилы. — М.: Стройиздат. — 1960. — 128 с.

86. Дукарский Ю.М., Тринчер Ю.К. Ограждающие конструкции из профилированных листов. —М.: Энергия. — 1976. — С. 28-35.

87. Эстрин Г.Я. О несущей способности стального профнастила // Пром. стр-во. —1981. — N 3. — С. 27-28.

88. Беляев В.Ф., Бочкова С.И., Гордеева Л.П. ГОСТ на стальные оцинкованные гнутые профили с трапецевидной формой гофров // Пром. стр-во.— 1981.—N3. —С. 29-32.

89. Мущанов В.Ф. Действительная работа и надежность мембранных конструкций. Автореферат дис. д-ра.техн. наук: 05.23.01. Од. гос. стр. ун-т.

90. Берукштис Т.К., Кларк Г.Б. Коррозион. устойчив, металлов и металлических покрытий в атмосфер, условиях. —М.: Наука, 1971. —151 с.

91. Флакс В.Я. Повышение эксплуатационных качеств стальных покрытий и кровель промышленных зданий. — Харьков, 1984. — 64 с.

92. Липухин Ю.В., Гринберг Д.Л. Производство эффективных видов ¿цинкованной листовой стали. —М.: Металлургия, 1987. —280 с.

93. Богданова Т.И., Шехтер Ю.Н. Ингибированные нефтяные составы для защиты от коррозии. —М.: Химия, 1984. —247 с.

94. Chong К. Thermal stresses and defections sandwich panels // Processing of ASCE. —1977.—V. 103,—NST 1. —P. 35- 49.

95. Аксенова Э.В., Дорошевич Э.Н. Горячеалюминированная листовая сталь: обзорная инф. — М., 1984. —26 с. (Металург. Серия: прокатное производство, вып. 3).99. .Bulletin's corrosion. —1976. —N 78. — 34 s.

96. Стельмах С. Н. Расчет металлических складчатых настилов. —М.: Гос-стройиздат, 1938. — 135 е.

97. Шкловский Е.И. Исследование стальных профилированных настилов для покрытий промышленных зданий // Пром.стр-во. —1968. —N61. С. 32-35.

98. Рекомендации по применению стальных профилированных настилов в утепленных покрытиях производственных зданий / ЦНИИПСК. —М., 1985. —32 с.

99. Пособие по проектированию стальных конструкций / Центр, ин-т типового проектирования. — М., 1989. — 109 с.

100. Тамплон Ф.Ф. Металлические ограждающие конструкции.— Л.: Строй-издат, 1988. —С. 12-38.

101. Кармилов С.С. Упрочнение металла при холодном деформированиилиста резерв снижения материалоёмкости профлистов // Пром.стр-во.1981. —N 6. — С. 29-30.

102. Кармилов С.С., Беляев В.Ф., Айрумян Э.Л. Учет упрочнения металла при холодном деформировании резерв снижения материалоёмкости конструкций // Реф. сб. Проектирование мет. констр. —1976.—N 12. — С. 12-15.

103. Proceedings of ICE. —1968. — V. 41, N 11. —54 p.

104. Айрумян Э.Л. Сдвиговая жесткость стального профилированного настила покрытий: Реферативная информация /ЦИНИС. —М., 1976. —22 с. (Сер. VIII, вып. 11).

105. Larsson Hans J. The behavior of trapezoidal steel sheets in bendings // Nat. Swed. Build.—1973.—V. 7.

106. Proceedings of ASCE.— 1980 —V. 106, N 3.—P. 639-710.

107. Никиреев В.П. Работа профнастила на сдвиг // Стр.мех. и расчет coop.1980. — N 6. — С. 69-72.

108. Антоненко В.И. К вопросу учета работы профнастила на сдвиг //Стр. мех.и расчет coop. — 1980. — N 3. — С. 8-12.

109. Мартынов Ю.С., Шевченко C.B. Экспериментальные исследования на сдвиг фрагментов диска беспрогонного покрытия здания из ЛМК

110. Сб. тр. Ассоциации кафедр МК ВУЗов СНГ.—Киев, 1993. — Вып. 2.1. С. 108-117.

111. А.С. N 1762137 СССР Устройство для испытаний строительных конструкций покрытий./ Мартынов Ю.С., Шевченко С.В., БГПА. — Опубл. 15.09.92, бюлл. N 34 // Открытия. Изобретения. — 1992.— N 34.

112. ОльковЯ.И., Засыпкин B.C. Оценки жесткости обшивки панельно-структурного торца главного корпуса ТЭС // Энергетическое строительство. — 1978.—N 9.— С. 4-7.

113. Ольков Я.И., Степанов В.И., Засыпкин B.C. Исследование пространственной работы панельно-структурного передвижного торца гл. корпуса тепловой электростанции //Энергетическое строительство. —. 1978.—N3. —С. 12-17.

114. Владковский М.С., Камышанов В.П. Экономичные схемы связей монтажных блоков покрытия // Пром. стр.-во.— 1979.—N 2.— С. 22-24.

115. Рекомендации по учету жесткости диафрагм из стального профилированного настила в покрытиях одноэтажных производственных зданий при горизонтальных нагрузках / ЦНИИПСК.— М., 1980. — 43 с.'

116. Чаплыгин С.А. Собр. соч. т.Ш. —М.-Л.: ГТТИ, 1950. — С. 306-316.

117. Мусхешвили Н.И. Некоторые основные задачи математической теории упругости. — М.: Изд-во АН СССР, 1954.

118. Привалов И.И. Введение в теорию функций комплексного переменного — М.: Физматгиз, 1960.

119. Грилицкий Д.В. Смешанная граничная задача теории упругости для ор-тотропной области с круговым отверстием // Сб. Прикладная механи-ка.-ч— 1957.—N 3-4.— С. 93-101

120. Минцберг Б.Л. Смешанная граничная задача теории упругости для плоскости с круговым отв. // Прикл. мат. и мех. — 1948.— N4.— С. 41-49.

121. Савин Г.Н. Концен. напряжений около отверстий.— М-Л.: ГИТЛ, 1951.

122. Volterra V. Theory of functionalis and of integrals and integrodifferential Equations. — London, 1931.

123. Фабрикант В.И. О концентрации напряжений в пластинке из стеклопластика с круговым отверстием //Сб. Доклады НТК по итогам научно-исследовательских работ за 1964-65 гг. МЭИ. —М.— 1965.— С. 63-67.

124. Хорошун Л.П. Влияние ползучести материала на концентрацию напряжений. — К.: Навукова думка, 1965.

125. Айталиев Ш.М., Ержаков Ж.С. Об определении напряжений и перемещений вокруг выработки в условиях ползучести горных пород

126. Сб. Реологические вопросы механики горных пород.— Алма-Ата: Изд.-во АН Каз. ССР, 1964.— С. 47-61. .

127. Ван Фо Фы. О концентрации напряжений в стеклопластиках. // Сб. Концентрация напряжений. — К.: Навукова думка, 1966. — С. 17-25.

128. Гурс Э. Курс металлического анализа, т. I. — М.-Л.: ОНТИ, 1936.

129. Смирнов В.И. Курс высшей математики, т. III. — М.-Л.: ГТТИ, 1933.

130. Привалов И.И. Введение в теорию функций комплексного переменого. —М.: Физматгиз, 1960.

131. Голузин Г.М. Геометрическая теория функций комплексного переменного. -М.-Л.: ГТИЛ, 1952.136: Мелентьев. П.В. Приближенное конформное преобразование // Сб. Конформное отображение односвязных и многосвязных областей. — М.- Л.: ОНТИ.— 1937. — С. 80-89.

132. Мелентьев П.В. Приближенные вычисления. — М.: Физматгиз, 1962.

133. Шилов Б.Ф. О приближенном конформном преобразовании двусвязных областей // Сб. Труды военно-мех. ин.- та'. — Л., 1939— С. 153-187.

134. Kikukava M. On applications of the conformai mapping in plane stress concentration problems // JTJTAM simposium, 1963, Tbilisi.— M.: Наука, 1965.

135. Голузин Г.М., Канторович Л.В. и др. Конформное отображение одно-связных и многосвязных областей. — М.-Л.: ОНТИ, 1937.

136. Канторович Л.В., Крылов В.И. Приближенные методы высшего анализа, изд. 5-е. — М.- Л.: Физматгиз, 1962.

137. Фильчикова В.П. Конформные отображения областей специального типа. — Киев: Навукова думка, 1972. — 251с.

138. Положий Г.Н. Эффективное решение задачи о приближенном конформном отображении односвязных и двусвязных областей, и определение постоянных Кристоффеля-Шварца при помощи электрогидродинами -ческих аналогий // УМЖ.— 1955.—N 7.— С. 423-432.

139. Фильчаков П.Ф. Определение констант интеграла'Кристоффеля-Шварца при помощи обобщенных степенных рядов // Сб. Некоторые про-бл. мат. и механ.К 60-летию акад. М.А.Лаврентьева. — Новосибирск: Изд-во СО АН, 1961.—С.236-252.

140. Фильчаков П.Ф. О конформном отображении заданных односвязных однолистных областей при помощи электромоделирования // Сб. Доклады IV межвуз. конф: по применению физ. и мат. моделирования в различных отраслях техники. — М.: Изд.-во МЭИ, 1962— С. 21-43.

141. Фильчаков П.Ф. Конформное отобр. заданных областей при помощи метода тригоном. интерполяции // УМЖ.—1963.—N 15.—С. 91-99.

142. Хара И.С. Об одном методе приближенного конформного отображения многосвязных областей на единичный круг // ДАН УРСР.—1953.— N4.—С. 289-293. '

143. Шиманский В.Е. К вопросу о конформном отображении при помощи электромоделирования // УМЖ.—1956.—N 8.— С. 92-96.

144. Угодчиков А. Г. Электромоделирование конформного преобразования кругового кольца на заданную двусвязную область // УМЖ.— 1955.— N7.—С. 305-312.

145. Угодчиков А.Г. Применение электромоделирования и интерполяционных полиномов Лагранжа для построения конформно отображающих функций // Сб. Матер, научн.семинаров по теор. и прикл. вопросам кибернетики, 5—К.: Изд-во АН УССР, 1963. —С. 73-91.

146. Угодчиков А.Г. Построение конформно отображающих функций при помощи электромоделирования и интерполяционных полиномов Лагранжа // Сб. Концентрация напряжений.—Киев: Навукова думка, 1968.—1. С. 57-63.

147. Савин Г.Н. Распределение напряжений около отверстий. Киев: Навукова думка, 1968. — 887 с.

148. Davies G.А. О. Stresses in a square plate having a central circular hole //Roy. Aeronant Soc.— 1965.—N 69.— P. 650-654.

149. Vaid D.K., Varma R.K., Awade S.T. Jn the biharmonic analysis of stress distribution in square plates with hydrostatically loaded central circular opening // Irrigat and Power.—1960.— N 17.— P. 197-214.

150. Народецкий М.З. Растяжение квадратной пластинки; ослабленной круговым вырезом в центре // Инженерный сбор. — М: Изд-во АН СССР, 1963. —Вып. 14. —С. 17-30.

151. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. — М.

152. Изд.-во "Наука", 1966. — 635 с."

153. Goodier J.N. // Phil.Mag. — 1936.—N 22.— P. 69-71.

154. Reissner EJ. //Appl. Mech.— 1949.—N 12.—P. 359-363.

155. Alblas J. B. Theorie van de driedimensionale Spanningstoestand in een do-orborde plaat.— Amsterdam, 1957.

156. El-Hashimy M. Ausgewähtle Plattenprobleme. — Zürich , 1956.

157. Безухов Н.И. Основы теории упругости пластичности и ползучести. — М.: Изд-во «Высшая школа» , 1968. — С. 247-250.

158. Лехницкий С.Г. Анизотропные пластинки. — М.: Гостехиздат, 1957.

159. Лехницкий С.Г. Напряжения в неограниченной анизотропной пластинке, ослабленной эллипт. отв. — ДАН СССР.— 1936.—N 4.—1. С. 47- 59.

160. Лехницкий С.Г. Напряжения вблизи кругового отв. в анизотропной пластинке при изгибе // Вест.инж. и техн. — 1937.— N4.— С. 51-56.

161. Солдатов В.В. Концентрация напряжений в ослабленной эллиптическим отверстием ортотропной пластинке при чистом сдвиге и чистом изгибе // Изв. АН СССР, ОТН, мех. и маш.— 1963.—N 3.— С. 19-27.

162. Савин Г.Н. Концентрация напряжений возле эллиптического и кругового отверстия в анизотропной балке (полосе) при чистом изгибе

163. Вест. инж. и техн.— 1937.— N 11.— С. 17-29.

164. Савин Г.Н. Некоторые задачи упругости анизотропной среды // ДАН СССР.— 1939.— N 23.— С. 67-81. .

165. Кокер Л., Файлон Э. Оптический метод исследования напряжений. — Л.: ОНТИ, 1936.

166. Космодамианский A.C. Определение напряженного состояния анизотропного массива вблизи горизонтальных горных выработок // Сб. Иссл. горного давления. — М.: Госгортехиздат, 1960. — С. 33-41.

167. Космодамианский А.С, Меглинский В.В., Швецов В.А. Растяжение анизотропной пластинки с криволинейным отверстием, подкрепленным жестким кольцом // Прикладная мех.— 1962.— N 3.— С. 47-56.

168. Александров А .Я., Ахметзянов М.Х., Раскин A.C. Исследование упруго -пластич. деформир. оболочек с вырезами и усилениями методом фотоупругих покрытий // Прикл. мех. — 1966.— N 2.— С. 31-37.

169. Mehringer F J.,Cooper W.E. Experimental determinations of stresses in the vichinity of pipe appendages to a cylindrical shell // Proc. Soc. Exptl. Stress Analysis.— 1957.—N 14.—P.- 2-11.

170. Тозони O.B. Обоснование экспериментально-аналитического метода решения задачи Дирихле для односвязной и двухсвязной областей

171. Сб. Труды Новочеркас. пол. инт. — Изд-во НПИ, 1956— С. 64-70.

172. Толстов Ю.Г. Примен. электроинтег. для конформ. преобразований односвязных обл. // Изв. АН СССР, ОТН.— 1947.—N 2.— С. 159-164.

173. Лурье А.И. Концентрация напряжений в области отверстия на поверхности кругового цилиндра.—1946.— N 3.— С. 397-406.

174. Гузь A.M., Чернышенко И.С., Чехов В.Н. Исслед. по теории тонких оболочек с отверстиями // Прикладная механика.—1979.— С. 3-37.

175. Савин Г.Н., Гузь А.Н. О напряжен, сост. около криволин. отверст, в обол. // Изв. АН СССР, ОТН, Мех. и маш.— 1964.— N 6.— С. 107-120.

176. Афендик Л.Г., Ершов A.M. Опред. напряжений в пластинках с отверстиями оптическим методом // Горн. журн.—1937.— N 14.— С. 15-19.

177. Conway H.D. Stress concentration due to elliptical holes in orthotropic

178. Plates // Journ.of applied mech.—1954.—N 21.— P. 12-19.

179. ГОСТ 8.207-76. Прямые измер. с многократ. измерениями. Методы обработ. результ. наблюдений. —М.: Изд-во стандартов, 1976. — 11 с.

180. Аронов Р.И. Испыт. сооруж. — М.: Высшая школа, 1974. — 132 с.

181. Почтовик Г.Я., Злочевский А.Б., Яковлев А.Н. Методы и средства испытания строительных конструкций. — М.: Высшая школа, 1974.

182. Toster К. Beitrag zur Berechnung der hyperbolischen Paraboloidschal //Ingenieur-Archiv.— 1947/48.—N 16.—P. 39-44.

183. Флюгге В. Статика и динамика оболочек. — М.: Стройиздат, 1963.

184. Cicala P. Elastic theory of hypar shells // Journal of the American concrete institute.— 1962.— N 1.— P. 41-51.

185. Власов В.З. Избранные труды. T.l. — Изд-во АН СССР, 1962.

186. Милейковский И.Е., Рубинчик М.И. Некоторые задачи расчета пологих оболочек типа гиперболического параболоида для покрытий с квадратным планом. — М.: Изд-во Ан СССР, 1962.

187. Назаров A.A. Основы теории и мет. расчета пологих оболочек. — М.: Стройиздат, 1966.

188. Ишаков В.И. К расчету пологих оболочек типа гиперболического параболоида // Строит, мех. и расчет coop.—1974.— N 1.— С. 13-17.

189. Абовский В.П., Глейзер М.А., Абрамович К.Г. Гиперболические оболочки в покр. зданий // Бетон и железоб.—1966.— N 12.— С. 31-40.

190. Никиреев В.М., Шадурский B.JI. Практические методы расчета оболочек. — М.: Стройиздат, 1966.

191. Рассказов А.О. Расчет оболочек типа гипербол, параболоидов. — Киев: Изд-во Киевского ун-та, 1977.

192. Еремеев П.Г., Гликин И.Д., Мельников В.М. Мембр. покрытие в виде шатровой оболоч. диаметром 200м //Пром. стр-во.—1977.— N 8. — С. 19-21.

193. Гольденберг Л.И. Приближ. метод расчета седловид. оболочек на пр. и устойч. // Стр. мех. и расчет coop. — 1989.— N 1.— С. 37-40.

194. Власов В.З. Общая теория оболочек. — М., Л': Гос.изд., 1949. — С. 436-438.

195. Вольмир A.C. Гибкие пластинки и оболочки. — Гос. изд-во техн. теор. лит., 1956.— С. 229.

196. Колкунов М.В. Основы расчета упругих оболочек. — М.: Изд-во "Высшая школа", 1963. — С. 31-32.

197. Милейковский И.Е., Кукар А.К. Расчет и пр.пологих оболочек по крытий в форме гиперболических параболоидов. — М.: Стройиздат, 1978. — С. 63.

198. Еремеев П.В. Пространственные тонколистовые металлические конст рукции покрытий. — М.: Изд-во «Ассоциации строительных вузов». 2006.-С. 221-232.

199. Хечумов P.A., Кепплер X., Прокопьев В.И. Применение М.К.Э. к расчету конструкций. — М.: Изд. "Ассоциация стр-х вузов" , 1990. — С. 205.

200. Ржаницин А.Г. Представление сплошного изотропного упругого тела в виде шарнирно стержневой системы // Сб. Исследования по вопросам стр. мех. и теории пластич. ЦНИПС, М., 1956. — С. 8-17.

201. Николаенков В.А., Шарапан И.А. О расчете оболочек с использованием стержневой модели // Сб. Тр. ЛИСИ. Механика стержневых системи сплошных сред. — Л: ЛИСИ, 1975. — Вып. 7. — С. 17-21.

202. Методы расчета стержн. систем пластин и оболочек с использ. ЭВМ., Под ред. Смирнова А.Ф .— М.: Стройиздат, 1976.—237 с.

203. Хейслер, Страклин, Стеббинс. Разработка и оценка методов решения геом. нелинейных задач стр-й мех. // Ракетная техника и космонавтика. —1972.— N 3.— С. 32-43.

204. Филин А.П. Расчет пр-х ст. конструкций типа перекрестных связей и его примен. к оболочкам при использовании ЭВМ // Тр ЛИИЖТ, Иссл. по стр. мех., 1962. —Вып. 190.— С. 3-83.

205. Шарапан И.А. Расчетные формулы метода перемещений для одной шарнирно-стержневой системы упругой спл-й среды // Мех. ст. систем и спл. сред. / Тр. ЛИСИ, 1970. — Вып. 68. — С. 93-99.

206. Шарапан И.А. Шарнирно-стержневые модели упругой среды //Мех. ст. систем и спл. сред. / Тр. ЛИСИ, 1970. — Вып. 63. — С. 150-165.

207. Москалев Н.С. Конструкции висячих покрытий-. —М.: Стройиздат,1980.— 336 с.

208. Качурин В.К., Брагин A.B., Ерунов Б.Г. Проектирование висячих и Байтовых мостов. — М.: Транспорт, 1971. — 250 с.

209. Мацелинский P.M. Уточнение методики расчёта вант // Стр. мех. и расчет coop. — 1969,—N 2.— С. 17-21.

210. Кирсанов Н.М. Висячие и вантовые конструкции. — М.: Стройиздат,1981. —320 с.

211. Шимановский В.Н., Смирнов Ю.В., Харченко Р.Б. Расчет висячих конструкций. — Киев: Будивельник, 1973. — 180 с.

212. БрудкаЯ:, Лубиньски М. Легкие стальные конструкции. — М.: Стройиздат, 1974. — С. 142-159.

213. Блейх Ф. Устойчивость металлических конструкций. — М.: Госиздат, 1999.— С. 154-155.

214. Kappus R: Drillknicken zentrish gedrückter Stäbe mit offenem Profil in elastischen Bereich Luftfahrtforschung. — Berlin, 1937.

215. Власов В.З. Тонкостенные упр. стержни.— M.: Физмат, 1989. — 430 с.

216. Бычков Д.В. Строительная механика стержневых тонкостенных конструкций. — M .: Госиздат, 1962. — С. 263-274.

217. Киселев В.А. Строительная механика. Специальный курс.— М.: Стройиздат, 1969. — С. 341-345.

218. Ржаницин А.Р. Строительная механика. — М.: Высшая школа, 1982. — С. 229-236.1224. Ржаницин А.Р. Устойчивость равновесия упругих систем. — М.: Госиздат, 1955. — 475 с.

219. Риппенбейн Я.М. Исследование сжатых и растянутых стержней на упругом основании // Сб. исследований по теориии сооружений: —

220. Стройиздат, 1949. — Вып. 4. — С. 18-29.

221. Симинский Н.К. Неразрезные балки. — Киев: изд. КПИ, 1930.—: 135 с.

222. Крылов А.Н. О расчете балок на упругом основании. — М.: Изд-во АН СССР, 1930. —107 с.

223. Корневиц Э.Ф., Эндер Г.В. Формулы для расчета балок и плит на упругом основании. — М.: Стройиздат, 1932. — 93 с.

224. Справочник проектировщика. Расчетно теорет. : в 2-х т. / под редакц. Уманского А.А. —М.: Стройиздат, 1972. — т. 1. — С. 263-266.

225. Осипов B.C. Справочные таблицы для расчета неразрезных балок на упруго оседающих опорах .— М.: Стройиздат, 1953.— 125 с.

226. Маховиков В.И. О приближ. конформных отобр. и их примен. в теории упругости // Прикл. математика.—1957.— N 3.— С. 20-37.

227. Czudek H. Niektore zagadnienia wytrymalosci tarczy nieograncizonei zosrodkiem sztywnym // Rozprawy inzynierskie CLXYII, torn 8, zeszyt. 3, I960. —S. 12-16.

228. Geerlings J. J. Complexe behandeling van het tweedimensionale elasticitets-problem. — I960. —S. 31-37.

229. Лехницкий С.Г. Плоская статистическая задача теории упругости анизотропного тела // Прикладная мат.и мех.— 1937.— N 1.— С. 53-59.

230. Пособие до проектированию стальных конструкций: Утверждено ЦНИИСК 15.08.85 / Центр. Ин-т тип. пр. — М., 1989. — С. 106-107.

231. Пихтарников Я. М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций. — М.: Стройиздат, 1989. — С. 81-88.

232. СНиП П-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования. — Взамен СниП И-В.3-72; Введ. 01.01.82. — М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1991. —96 с.

233. Сулаберидзе О.Г. Аэродинамические характеристики покрытий олимпийских сооружений // Сб. Большепролетные пространственные металлические мембранные висячие покрытия олимпийских сооружений. М.: Стройиздат, 1981. — С. 25-36.

234. Гольденберг Л.И. Прочность и устойчивость некоторых эффективных типов тонколистовых металлических оболочек. Автореферат дисс. на соиск. ученой ст. д.т. наук: 05.23.01 / ЦНИСК.— М., 1990. — 53 с.

235. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы // Сб.1. Внутрипостроечные транспортные работы. -3-е изд., испр. и доп.- М.: Стройиздат, 1979. — 47 с.

236. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы // Сб.5. Монтаж стальных конструкций.— Вып. 1. Здания и промышленные сооружения. 3-е изд., испр. и доп. —М.: Стройиздат, 1979. — 39 с.

237. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы // Сб. 7. Кровельные работы. -3-е изд. испр, и доп. — М.: Стройиздат, 1979. — 25 с.

238. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы // C6.II. Изоляционные работы.- 3-е изд. испр.и доп. — М.: Стройиздат, 1979. —• 87 с.

239. Единые нормы и расценки на строительные, монтажные и ремонтно-строительные работы // Сб. 38. Изготовление строительных конструкций, деталей и полуфабрикатов. — Вып.2. — Изготовление строительных стальных конструкций.— Л.: Судостроение, 1969. — 48 с.

240. СН 509-78: Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. — М.: Стройиздат,-1979. — 22 с.

241. СНБ 5.08.01-2000 Кровли, технические требования и правила приемки. — Минск: Белстандарт, 2000. — 31 с.

242. Сборник типовых калькуляций на кровельные работы / Раздел IV. Нормативно исследовательская станция Минпромстроя БССР. — Минск, 1980.-102 с.

243. Справочник проектировщика. Металлические конструкции: В 3-х т. / Под общ. ред. Кузнецова B.B. — М.: Из-во АСВ, 1998. — Т.1. — С. 378-388.

244. Еремеев П.Г. Конструктивное решение мембранного покрытия универсального стадиона на проспекте Мира // Сб. Большепролетные пространственные металлические мембранные и висячие покрытия олимпийских сооружений. —М.: Стройиздат, 1981. — С. 36-54. •

245. Краткий обзор технического уровня строительства в СССР и отдельных зарубежных странах. / Раздел V, Промышленное строительство. — М.: Госстрой СССР, 1977. — 40 с.

246. Конвейерная сборка и монтаж покрытий из легких конструкций. — Киев: Будивельник, 1978.:— С. 132.

247. Единые нормы и расценки. Монтаж мет. конструкций. Е 5-1-19 Постановка болтов.

248. Сб. ед. расценок на стр. конструкции и работы для стр-ва в РБ. // Сб. N 16. Трубопроводы внутренние. Е-16-21-1 Сантехработы. Установка водоотводных воронок.

249. Давыдов Е.Ю. Покрытия зданий и сооружений из металлических панелей оболочек индустриального проектирования. — Минск: Техно-принт, 2003.— 307 с.

250. A.c. 916697 СССР. Покрытие / Трофимов В.И., Давыдов Е. Ю. Нестеренко Н.Л., Шатило А.Н. Бел. полтехн. ин-т и Центральный НИИ стр-х конструкций.— N2893588/29-33; Заявлено 12.03.80; Опубликова но 30.03.82, Бюл. N 12 // Открытия. Изобретения.—1982.—N 12.

251. Давыдов Е.Ю., Нестеренко Н.Л., Абрамчук Н.Г. Покрытия зданий из стальных панелей в виде гиперболических параболоидов // Стр-во и арх-ра БССР.—1982.—N2.—С. 32-34.

252. Давыдов Е.Ю., Нестеренко Н.Л. Тонколистовые металлические оболочки индустриального изготовления // Сб. Исследов., разработка и внед. висячих систем в констр. и инж. сооруж. — Киев, 1982. — С. 119-121.

253. Давыдов Е.Ю., Нестеренко Н.Л. Покрытие зданий из стальн. гиперболических панелей // Пром."стр-во.— 1985.— N 9.— С. 4-6.

254. Давыдов Е.Ю. Тонколистовые металлические оболочки в покрытиях зданий и сооружений. — Минск: Изд-во "Полымя", 1985. — 63 с.

255. Давыдов Е.Ю. Панели покрытий на основе стальных профилированных листов // Сб.докладов V-ro научно-методического межвузовского семинара. — Могилев, 2000. —С. 62-68.

256. Давыдов Е.Ю. Покрытие зданий и сооружений с применением стальных панелей-оболочек // Сб. докладов международного симпозиума "Совр.стр.- констр. из металла и дерева." — Одесса, 1997.—С. 155-158.

257. Трофимов В.И., Давыдов Е.Ю., Кудишин В.И., Винокурова Л.Н., Чернов В.М. Висячее мембранное покрытие из переплетенных алюминиевых лент // Промышленное строительство. — 1973. —N5. — С. 42- 45.

258. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И. Тонколистовые металлические оболоч-• ки в строит. // Стр-во и арх-ра Белоруссии. — 1973. —N4. — С. 5-9.

259. Davidov J.U. House roofs of Hyperbolic steel panels-shells // Proceedings' Intern. Congr. ICS'S- 98.— M., 1998. — V. II. — P. 500-506.

260. Давыдов Е.Ю., Жигадло M.B., Абрамчук Н.Г. Покрытие из металлических гипаров // Стр-во и арх-ра БССР.— 1979.— N 3.— С. 21-22. •

261. Давыдов Е.Ю., Жигадло М.В., Абрамчук Н.Г. Применение металлических гипаров в качестве покрытия общественного'здания // ЦБНТИ

262. Организация и технология".— 1979. — Вып. 10. — С. 8-10.

263. Davidov E.U., Dzigadlo M.V., Kravchenko E.G. Dach aus Hyperboloid Shalen // Veb Verlag fur Bauwesen Berlin "Bautechnik, 1980.— N 5. — C. 222-223.

264. Давыдов Е.Ю., Нестеренко Н.Л., Ткаличев A.B. Покрытия зданий и сооружений из стальных гиперболических панелей "на пролет": Инфор. листок / БелНИИНТИ Госплана БССР. — Минск, 1989.— 4 с.

265. Давыдов Е.Ю. Покрытия зданий из стальных панелей-оболочек // Про-стр. констр. в новом стр.-ве и при реконструкции зд. и сооруж.: тезисы докл. международного конгресса МКПК 98, Москва, 22-26 июня 1998г. / ГУП ЦПП. — М., 1998. — С. 96.

266. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JI. Исследования покрытия из стальных оболочек в виде гипаров, состоящих из гофрированных панелей. Стройиздат// Сб. Простр. констр. зд. и coop., М.: Стройиздат, 1985.— Вып. 5. — С. 52-58.

267. Давыдов Е.Ю. Покрытия из стальных цилиндрических панелей-оболочек на пролет. // Состояние и перспективы развития науки и подготовки инженеров высокой квалификации в БГПА: тезисы научно-техн. конф. Часть 5. —Минск. 1995. —С.54-55.

268. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И. Расчет ленточной висячей оболочки // Стр. мех. и расчет сооружений.— 1972.— N2.— С. 49-52.

269. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И. К расчету ленточной висячей оболочки произвол, в плане // Стр. мех. и расчет coop. — 1972.—N 6.—С. 62-63.

270. Давыдов Е.Ю, Нестеренко H.JI. Расчет покрытия из стальных гипаров заводского изготовления // Сб. Стр. констр.— Минск, 1984.— С." 48-56.

271. Давыдов Е.Ю., Трофимов В.И., Нестеренко H.JI. Расчет стальных гиперболических панелей на пролет // Стр.мех-ка и расчет сооруж.— 1986.—N5.—С. 7-11.

272. Давыдов Е.Ю., Нестеренко. H.JI. Мембранные конструкции зданий и сооружений. Справочное пособие. — М.: Стройиздат, 1990. — С. 130-153.

273. Dawydow Jewgienij. Wst^pnie napr^zone plyty-oslony powlok z blach pro-filowanych //Referaty naukowe Sympozium. T 2. —Rzeszow, 2005. —1. S. 137-146.

274. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JI., Ткаличев A.B. Эксп. иссл. стальных гиперболических панелей с преднапряжением // Сб. Эффект, стр. кон. зд. и сооружений. БелНИИС РБ. — 1995. — С. 79-83.

275. Давыдов Е. Ю. Эксп. исследования преднапряженных панелей-оболочек покрытий зданий и сооружений // Вестник БГТУ "Стр-во и арх-ра". Приложение, ч. 1.—2004.—С. 190-198.

276. Давыдов Е.Ю. Стальные панели-оболочки "на пролет" с технологическими отверстиями // Компьютерное моделирование и проект, простр. конструкций: тезисы докл. научн. сессии, Москва, 18-20 дек. 2001 г.

277. МОО "Пр-ые констр." — М., 2001.— С. 34.

278. Давыдов Е.Ю. Экспериментальные исследования стальных панелейоболочек 'на пролет" с технологическ. отверстиями // Вестник БГТУ "Стр-во и арх.-ра".— 2004.—N 1 — С. 37- 40.

279. Давыдов Е.Ю. Определение напряжений вблизи отверстий в стальных профилированных листах, используемых в качестве пролетной конструкции панелей-оболочек "на пролет" // Вестник БГТУ "Стр-во и арх.-ра".—2004.—N 1.—С. 138-146.

280. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JI. Оптимальное проектирование метал, конструкций. Учебное пособие. — Минск: БГПА, 1993. — 80 е.

281. Давыдов Е.Ю. Определение параметров составных балок, оптимальных по стоим. // Извес. ВУЗов.: Новосибирск. — 1995. —N7-8. — С. 9-14.

282. Давыдов Е.Ю., Нестеренко H.JI. Определение опт. сечений внецетренно сжатых стерж. // Стр. мех.и расчет сооруж. — 1988.— N6. — С. 10 -12.

283. Давыдов Е.Ю. Определение оптимальных сечений центрально сжатых стерж. // Стр.мех-ка и расчет сооруж. — 1984 .— N4. — С. 57-59.

284. A.C. N817170 СССР. Узел сопряжения тонколистовых метал, оболочек / Кравченко Е.Г., Давыдов Е.Ю'., Жигадло М.В.; Бел. политехи, ин-'т.—N 2746952/29-33; заявл. 04.04.79; опубл. 30.03.81, Бюлл. N 12 // Открытия. Изобретения. — 1981.— N 12.

285. Давыдов Е.Ю. Тонколистовые металлические панели-оболочки на пролет для покрытия зданий и сооружений // Монтажные и спец. работы в стр.-ве. — 2002.— N2.— С. 7-11.

286. Давыдов Е.Ю. Особенности монтажа покрытий из тонколистовых оболочек // Монтажн. и спец. раб. в стр-ве.— 1998.— N 7- 8. С. 8-12.

287. Давыдов Е. Ю. Иссл., проектирование и внедрение покрытий зданий и сооружений из стальных панелей-оболочек // Сб. докл . Мет. конст. : взгляд в прош. и будущее.— Киев: Изд-во "Сталь", 2004.— С. 190-198.

288. Давыдов Е. Ю. Оболочки отрицательной гауссовой кривизны при их трансформировании в плоскост^. // Монтажные и спец. -Работы в стр.-ве. — Москва. —2006—N3 —С. 19-22. Г

289. Davidov J.U Research of hyperbolic envelopments at their transformation in a plan// Pr of the XI international conference on metal structures (ICMS-2006) —Rzeszow, Poland, London: Taylor and Francis, 2006—p 405-408.

290. Тонколистовые оболочки покрытий из стальных гипаров //' Сб. Простр. констр. зд. и сооруж., Москва—2006—Вып. 10—С. 125-135.

291. Давыдов Е.Ю. К вопросу увеличения крутильной жесткости открытых профилей // Пром. и гражд. стр.-во.- Москва- 2010-N1- с. 12-13.

292. Давыдов Е. Ю. Опыт применения составных оболочек покрытий из конструктивно-анизотропных материалов.// Сб. статей международной конф. «Эффективные констр., материалы и технологии в стр.-ве и арх-ре» Липецк - 2009 - С. 19-23.

293. Давыдов Е. Ю.Определение пространственной работы каркаса для зданий с покрытиями в виде металлических составных оболочек.

294. Стр. механика инж. конст. и сооруж. Москва- 2010 - N4- С. - 56-61.

295. Давыдов Е. Ю. Уменьшение деформативности составных оболочек покрытий из металлических панелей-оболочек.//Монтажные и спец. работы в стр-ве. — Москва — 2010— N8. — С. 2-5.

296. Давыдов Е. Ю. К определению напряженного состояния в панелях-оболочках покрытий из конструктивно-анизотропных материалов при наличии технологических отверстий. // Стр. мех. и расчет сооруж — Москва.-2010-N4.-С. 7-11.

297. Давыдов Е. Ю. Использование стальных профилированных листов в криволинейных растянутых поверхностях. //Промышленное и гражданское стр-во. — Москва — 2010 N10. - С.33-35