автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Напряженно-деформированное состояние стеклопластиковой мембраны на треугольном контуре

МОСКОВСКИЙ ОРДШ ТРУДОВОГО КРАСНОЮ ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО ~ С'ГРОЙШЕШИ ИНСТИТУТ ИМ.В.В.ШШЖВА

МНДШНОНА ШЬЗШД ШПШНА

УДК 624.011.7,78.863

НАПРШШШа - ДК'ОРШРОЕШОЕ СОС'ЮЯНИК СаЕМСЛЛАСТШВОЙ МККЕРАНЫ 1Ц-ТРЕШШЙ0М КОНТУРЕ

Спешальнсогъ 05.23.01 - Строительные конструкции,

здания и сооружения

: " А'Ь.Т О Р Е_§ К РАТ дйссортапш^ ка соискание. ученой-степени кандидате' техжпшскюг нэук

На правах руксйион

Мооква - 1992

Работа вшюдкека ъ йэскдахсм шквйчр.»о-отгоитаяьном

ïuîстстутс им. ü.Ü.lCyüiífJSáBa

Научный рунси&елитмь - яаякпхаг техняческвс каук,

дспзнт

С-гшаииоэ Э.В. Офкавалыше onrcoHG« - доктор техкичеоках наук

Глазунов fcJ.IÍ. - КЕШйиадт т-лшчасг-их ;:<>ук,

Яукаа А. Г.

Бел^тая оргальзаиак . - ЦНЙйЭЯо&яьохроЗ . ;

Зазатй состоится. 1932 г.

в ^^чао. m амецанги опбайалхзгроЕшшого Совэгв К 053.11,01 в Моск'эьскоа вдгоюдадохрс&з&шюк адютута ЕМ.В.В.КуЯбшква по адрзсу: г.Косива, Шлвзозая аабераяказ, д.S , s пуаиюрш; & fy/jt^

G лкосертшщей мознэ ознакомятся 'ъ библиотеке Еаотагута. ДросЕ,ч доправлвть Вез отова по адресу: 12333?, г.'Кэоши Ярослазскоа яоссе, Учоигй Core?

Автореферат разоолая " í/¿¿f?¿J?<¿}lJ¿~1S92 r.

Учегай секретарь олвавалпзирскткого/ /

Совэта, кшщздпт тмся.клук, дсцеяt//ÁJ Э.Ь.Фнлшкшов

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОШ '.

. Актуальность тёш. Программа радикальней реформ; хозяйственного управления и ориентация строительного комплекса на создание рыночных отношений открывает широкие перспективы для внедрения эффективных строительных конструкций!« полимерных материалов. й связи с этим, особый интерес могут вызвать стекло-плаотикоБы.е ызмбршш, В том число и на треугольном контуре.

Высокая прочность стекло'ояастика ив растяжение делает его использование в шмбрещн.нх. конструкциях' весьма целесообразным.

э.то.гр» ^сте.мйшмст^-рййшсав'г нейольшой массой, коррозионной стойкость» , нешгяйтяоСтью,. свего- а рацкопрозрачностыа. При необходимости стеклопластик. можно окраиивать в любой цвет, а треу^.ьная^формв конструкции позволяет' создавать шоговариант-. ныв: решения конотруктивных схои зданий' и сооружений / свода, купола, ;оболочки' £? др./. ' •

. : \ПрныокёКИР. С1вкд0пл80ток0»нх мембран на треугольном контуре >при возведении складов, теплил', укрытий для техники, сельхозпродуктов^, выставочных павильонов и т.п. позволяет сократить в ' строительстве"расход других материалов: леса, иемсшта, металла. За счет увдньшения трудоёмкости при, изготовлении стеклопластико-, 'вых.-конструкций н возведении .зданий о'их нршененкам лоявлется возможность'■васвойй'лдияля и порр распределения труповнх ресурсов, - Оус^здмв. ййсгрячем времени нормативных к руководящих _ технических )?атер11алов по-проектированию ц расчету стеклопласти-. ковых меыгфайрс конструкций сух^отв'етю затрудняет и еперкивает их. йспадьэошшг а йтроНтв-^Р'ГВе и при реконструкции.

Гакш образом, разработка, исследование и предложения по • пр^ьктйрбванш здайг.й о,применением отек.юпласт11крвых мембран на треух'Оль>!ОМ контура является актуальной задачей'» отвечает .требованиям," 'ок «омического развития страны.

/&ссёрташ'ш выполнена'в 1989 - 1992 г. г, по плану научио-иссле.яоватвльскйх- рабсг'ШСИ им. О. Куйбышева в соответствии с основными-'направлениями НИР■ ГКЙШ " Строительство / 3. Повыше-■'нив эффекТ11в'ност-и строительных конструкций и совершенствование методов их, расчёта /. ' " . .

: " Цель" оайат» .Яослёдованме иапрте;шо-дефорь;кроваиного состояния' стеклоал^стйковой мембраны натреугольном контуре и раз работ-

ка предложений по нроектйрэъаншэ аяан»!Й с праиононязм.

Залач.ч исследования: .

. - разработка конструктивного решения стекяошшстюювой мембраны на треугольном контура? . •. „;'''-" .'■-'

- экспериментальное. последоваяие. 'неп{швшо^явфорш1роваа- . кого состояния отеклошшстиковоЗ изкбракы на треугольном контуре при действии усилий предварительного напряжения, созданных различит® способам й кратковременных' нагрузок;

- теоретическоеисследование напря^ешю-дефоретрованного состояния стеклопластиковой мембраны на треугольном контура при действии усилий предварительного напряжения. и-ветрового отсоса;

- разработка пр--тию.>;енЕй по проектированию а изготовленет стеклошшстк^ових на треугольном контуре.

Нагнуто .новизнт работы составляют:

- новые денные. экзпершдантааьно-теоретичейхого исследования налря&еяно-дефоршрованного состояния отенлоштстаковоЙ ортотройной мембраны не треугольном контуре;

- способы предварительного напряжения шмбршш и исследование влияния усилий предварительного напряжения ка ее колрженяо-до-. формированное состояние.

Дроктическое значение работы"заключается в разработке предложений но проектирован;® и .'изготовлению стеклошгастиковах хз&в-ран на треугольном контура для принёненш в .покрытиях а стено- : внх ограждениях зданий и сооружений» .

На ааншуу выносятся;

- результаты экспериментального й теоретического иоследова-аия напряженно-деформированного состояния / НДС / ортогропной отеклошюстиковой шыбрани на треугольном контуре при действия различных видов предварительного напряжения и нормальных к поверхности мембраяы нагрузок; <.

- предложения по проектирование н вэготовленн» стеклошвао-тиковых мембран на треугольномконтуре;

Внедрение результатов; Результата проведенных исследований использованы при проектировании покрытия теплицы из стеклопластика РСС- 75, размерами 12,0 х 48,0 м госуцарственно-акиионер-ным объединением " Талдыкургаяпрокстрой".

Апробапия работ». Основные положения диссертационной работы доложены в получили одобрение на.научно-технических конференди-

- & -

кх: " Молодые ученые - сельскому строительству", ШИШсельстрой, г.Аирелеака Московской области, г., " Научно-технически прогресс п технологий строительных материален" г.Алиа-Ата, 1990 г., "'Применение аяастидсо'п строительстве к городском хозяйстве", г. Харьков, 1991.г.

' Ос^ом ш-;ссег>ташт'.Работа 'состоят из введения, четырех глав, списка 'лнтературй, 'врилохен'У!'. Общий оСъяи'ШИ страниц, в то и числз: НОб от ранга; мппиноппслого тзкста, ЗЬ рисунков, 4 таблиц, список литература содзркнт .111 наименований.

СОДЕРЬ'ШШ РАБО'Ш

Во.введении обоснована актуальность выполненного исслодова -шш, научная новизна результатов исследований-, излокани нуль и задача исследования, приведены осноьнно. поло-коная, вьшесешшо па зашиту.-

1к;р»ад глава носит осэорний характер и поевщена состояииа ''вопросов исследования, проьк1'ироБяннл н пркыомения ьге ¡/оранных покрытий нз стеклопластика-, экспериментального и тобретичоского исследованияс аапрду.0Ш1с>-д€4орцар0Еа1Ш0Г0 состояния «ш.йраи из стеклопластика шрю! РСС-"5 при" дс-й'ствни кратковременных и длительных нагрузок. *

Обзор отечественных и зарус»е>шх исследований, риояиэ накопленного спита применения'ст^ктоатестикошх хонструкгшй в покрытиях подтверждает целесообразность использования стою,ответит для проектирования ¡.'выбран, з которых максимально используптся внеокиё прочноетныв свойство материала, а яефериятивяоеть мембран ко является роюшаиьней причиной снижения эксплуатационных СВОЙСТВ ПОКрЫТКЯ.'

'^опрхаьщисследования бгш! определен»: проиусмотроние при конструировании мембран таких ыер,которые к'згоималыю возцотно исключали яе^юрматинность тиран при знаком;-змеиных и неравномерных нагрузках / че'{хэз. преапарйт-зльиоа на прятание/ л исследование слияния усилий предварительного напряжения на напря«„чно-адфср~ . мкрованяое всегьяпка ^стекдоплаотаховой • ыомбраны' на-треугольном „ контуре,' ..

-Обзор исследований мембран анвлитачг-о-'-иш и вариационными методами показывает,,.что возникает слслкооти при подборе функций,

аппроксимирующих перемещения срединной поверхности под нагрузкой, а наличие двух-тр'ех слагаемых аппроксищруюидах функций приводит к громоздким математическим вычислениям. Поэтому для расчетй мембран целесообразно использовать Мезоны математического моделирования и вычислительный эксперимент. Отмечается, что при расчете мембран удовлетворительную точность вычислений даёт метод стерж- ' невой аппроксимации в сочетании с методом конечных элементов в перемещениях. При этом геометрическая нелинейность работы конструкции в стандартных программах численных методов расчета учитыва етоя лкнеризаш'.ей задачи шаговым методом последовательных нагру-женгМ. ■ _.'•:.' : ; ■■'.

Исследования стеклопластиковнх мембранных конструкций при длительном действии нагрузки показывают, что для описания напря-пенно-дефорыированного состояния подходит линейная наследственная теория ползучести Большака ~ Вольтерра.; •

В заключение главы сформулированы задачи исследования.

Вторая глава Посвящена экспериментальном исследованиям напряженно-деформированного состояния стекяогЬастиковой мембрёны на треугольном контуре. . .

Стеклопластиковая мембрана треугольного очертания монет изготавливаться из рулонного стеклопластика, ручной укладкой, методами вакуумного формования и горячего прессования. Элементы' контура панели конструируются из древесины, фанеры, металла, \ стеклопластика" и других материалов.

Пйс возведении зданий и сооружений стекпопластиковые треугольные мембранные панели опираются на каркас из несущих конструкций типа арок, рам, могут образовывать пирамидгцыше элементы покрытий или сетчатые стержневые системы в купольных идрупи сооружениях.

Экспериментальные исследования проводились на крупномасштабной модели мембраны на специальном стенде, позволяющем исключить деформативность контура в горизонтальном и вертикальном направлениях. '.. '■■„■

Исследуемая мембрана изготавливалась размерами 2,0x2,0x2,0 к склеиванием смсжцу собой заготовок, рулонного стеклопластика. . С марки РСС-75 толщиной 0,4 мм. При склеивании основа армирующей сетки располагалась параллельно клеевым швам / рис» 1 /.

Относительные. деформации мембраны измерялись при помощи •'."

• -? -

(|ольгоецх теязорвзкагороа о базой 20 m / наклеених з ваяв розеток / танзокотркческлй KOMitíisiísosí ïK - i; пврекек&иия мембрани-шдакатора^ часовога тшаа с то®1ссть0 10"^ ш.

. Мембрада ' 15спат.шалась на действие кратковременной равномерно распределенной нагрузка =1,9 yM/u¿ и усилив предварительного калргшгпря по разлЕЧ'гип схемам / табл.1 /.

Ввлкчшт храткаврсшннюс нагрузок выбиралась о учетом физи-^Ь-ивхайцч'зокЕЗс; характернотий материала; возможности тензоразис-тороз флксироаач'ь чешулалып^э зяачеаия относительных дзсрорыаций ■/ ¿ 5 % /, 'которые иотут довлзчь' раэрргЬшш ганзЬдатчикрв.

• .МзшЗрана когаизаалйоь- п х-оризонтальком полокении, что соот-в??отзувт AeîiCTsyaqiît епегозей иагрузкг в очной из проектных 0ол;азэ1шё.'':'•''■'У ' .. ' -, .

\ Harpjàita' соз девалась подзсшиваииеи к 'ьммбрекв сосредоточен-них грузов с поиода»' проРолоая ви&узхроы 1,5 км, заяреплойкой , к опершая ртал^тП шайбам о. pásiíiióBHfc»- проклалгзкц рйзь-ераш /йО'к 20'*х-1. ¿si. ÍKamiuiá.'Hftfcsbro груза соответствовала раяиодеИ-' отаувдей расвргдадйиаой- нагрузка,, ооСзрсемо* ô плоиши 155-х £60 .■'w': - ' . ■-. ' • ' ' / V , ; . ■ : '

у^зяьЕбКня кодебя::кй и дефору-цкй мегдбранк npsr действии aa.Hse йатроазх. нагрузок ййлс'.'ис<мвй0'аа!!й1 елскольао огюообов стабилизации'/'пра^ара^лького наиряжоння / поверхности иамб-- рэнп:: " '■''•"''.•'■''-''■'

• -•' - из гобои одной,' дйуг, ï'pex,Ko«Tyi»fflx элементов вчутрь пакета 'о 'пеймвдутещм;;'' гыпрягкёнив« йх' ауго« стятиашшя болтами о нэтаялапескии пряйодше&шы ко«туроы-отекдз после приклэизаиия ; «ад-'браны; • ' '

» ий^таннэ ^мбрану'" силой, действующей нормально к поверх. ноати; ■ ■.-. •/ , ' / ;

- натягкенае «ембршш трзкл. сгиама, 'зоКстауюэдша нормально к повархиобти.■ .V;' .-"'■■

Предварительное допрякёике поверхности шкбраш злеыэитеки контура достигал ооь слаяутиш образом: miijy внешгам / мэталдоюо-щи / контуром станда н дервйяняш контуром кзибраны ьа расстоянии 1/3 от углов, образоваянга: элекватака коатура помечалась фиксатора / арштургше,старика дшметром '. что создава-

ло йагиб" доогш контура иембраку глутрь иа;:оли, поодо чего к дз-рэведноцу контуру гр:1клеквалась гммбрана. Посла отверждения

алея фиксатору удйкдась » яосзц .щжтшаи-^лйог баиаки к метел-днчеоксыу контуру. Перемещения »¿чек контура паяем балл .фошро-? вашими. Ыаюгямальная велиадим шруме^ьноя контура / точка К, . , рис. 1 / составкяа- 6,0 ши

ЙЕифкшяьная величина сэреясдаиш контура гыбяряаоь жшша из условий прочиоота: древесин на растяхенкё ырж изгиба, ста- ' дшзаякя древеошш в зона клеенок» шаа с кэибракой п ка опорных участках / узлах создавши олекеытов контура /, .

Сшбшшзаккя ыембрв;ш в плоскости грузами, пошзгпешгк.'Л1 нормально к вовгрхкойта мсабраца пр'оизвищась .аиалокпшо под-, веекз грузовt иуатяруюиезс равнемарио раопраявлоккую'аагрузку« Груз весом 0,051 кН аодьезан ь .точка ^ -гаоывтрлчбсксгз центра тяяеетв шыбр&иу / ркс. 1 /.

Другой способ с-та&шгаедай поверхность враяускатравая раз-" мэданиз грузов весом по 0,017 кН в. точках â,B,G / рис. 1 /, образуете равнойтороаякй т^еуголькак,' о центром тязестй, ^овладевают с центром тягости. мембраны. ■ ■

КаодШ еед преагарагвлхного вепртвавя конструншш создавался яеаосродстагико парад вештавйя?® -шмбршш на дзйствие нормальной равяоызряо распределенной нагрузки. Кагру?.екие ¿¿¿ибраья рев-ногарно распределенной нагрузкой осуди-стслялось в трп ступени с вадврзиюа на важней стулеш 30 иш,- / цяя' снятия отсчетов /.

,'Экспериментальные» псслажоышая проводились s пом§п-энш с температурой воэвуха 22 ± 3° С и относительной аяаэдость» воз- ' . духа 60+ 5 %.-,

По результатам измерения относительных дефоркашй, используя закон Гука для ортстровного тела определен« нормзлышз 2 касательные напряжения при дейотэЕИ усилий првдзаритальиого-напряжения а кратковременной равно^зрно распраделенной -нагрузки;- проведен анализ яадртщяно-дефоршроБаякого состояния стекпопластикэ-вой мембраны по схеь^ам яагруявняя / табл.! /.

Третья глава посвящена теоретическим исследованиям напряжен-: но-деформированного состояния стехяопластиковой кембраян на тро-угольном контуре.

Методика расчета мембраны основана на моделировании ортотроп-ной среды мембраны шарнирно-отеряневой скстамой в сочетании с методом конечных элементов в перемещениях, реализуемой на ЭВМ. Учет-геометрической нелинейности работы конструкции производился шаго-

s

I !

O

gíiiff 4 o, ti w . t; ja sr

61 o

4 ú

»-< UÎ O

tí л и d -

í> ti M •

J M o

et 03

£•-- Я Oj Ot^j ЦОЯЯЧОЯ

rí .1.1 o - ' ;J fli ЛГ-. Г< ?«

« я »J 0S К '.3 Л ¡4 <>

r< aj >t ps «o tf езд.-о u о Ь^д я о и « я

a uí cu •«, сим u,o ал.« Й а а я я fi s

í

' î» г»! чз S,

<2 я; îj о •SA «: о

« í4 S/5 Ч О п о я; f>

:>ä cä о г> • И гчк у о я

d "I О 2Я

¡r\ i» >4 !■< ГП

« о е> U Aft >ь 25 xi a m -о asf íD я •-S & ОАС -ч Й dtfcj г, a i'.

1

щ

о <

ir4 M

Í"! ь" .-.! Й

я; г> о,

К ÍVC? св я я

W 14 ; о a Я

С « П (£\

ю

I ¡

О si

ítj У] cl

К а, ;> u! te cq я о а

Я £5"

И К Ч я

M О 4> е< я tí ет

я, я у t»,

со 3 5,а,

fq

i

о d >{ о и a я о 'Л г-. m V о -â о о и м и я

й Э й к з

^ci,:- <у а, фоо и» о

п г: • = < »3

ООО ®

ц a л» a

ä i ■ д.?;

ч'- ï ; C,' - " ' '

а-''i i •• «î о « ; •• л, и -к ; г r> ïj с-

cj ! с- Í'Í'J

m j ei i-I ин'мз ».< 'A (XW ; : ï»

« s. -, '. !

it -,!Tt f .;••• < м i .'-о с.

i --i t. . с ь> q г;о I в t¡ » bHW R r

j O í; - M O » f -t :¡j о О --P

•>■•;!и •-• i--

j 5 r- i" S ?¡E

■ i ri - : S О

? .'i,С.С» i'. JÏ И

Ä г-< a ¿ ' : f« Я о

¡ ¡ 'AU. o К О

3 ы э ÍÍ а: С, »

« ii. 'J Л « 3 ' I " ' ' ; M ^

;S о d ' ЭТ «5 И у. з о - i< -J.

и О S R Й О

«"•в ;;ялв!.. г; й Л г! :*¡ и

'S Л,i"i,"5 t, !-> I] г» О О '{ О,Я

•. ,я <■» tл X в> и :-.

О} ' i Л

tS|

—■ —f-t

! »!

S" ■ t

- гл fa -И • H M V- \ . . »«Hé»" ---->— •• i -

X,

И о '"4

учитывать изменение геометрии систем и внугрошшх. усилий; -

Расчет выполнялся на ЭНУ ЕС-1033 нрн помощи вычислительнЬ-го комплекса " ГАаЖ*, разработанного в КкевЗНШЭП и позволя»-.-щзго рассчитывать пространственные сгаряшвйке ойочвт с учетом геоч'етричзской нелинейности.

Стер-эдевая алпроксилааия йзкбрвяц произведена шарнярко-стеркневой системой, Из прямоугольных ячеак, в которых каправлэ-ние сторон попарно совпадазт с накровлеязяа аршровашш. Для учета хотя и малой зеличшш сдгига полиэфирной ош, запсиял»-щей матриш стеклопластика был рассмотрен вариант шарнярко-стерчневой система из прямоугольных ячеек о дяагонашиош бло-ментами. .'"■':.'•■■' ' .'•■ ■

Расчет мембраны.методом отеркневой алпрокодмация производился в три этапа, при этом двавды прибегали-к кодолдроЕакию:

- моделирование ыеыбраяы ¿варннрно-охерхневой системой; . .

- расчет стержневой систзка штодоы перемещений, а результате которого определяются яерзглзщзная узлов в усилия в вяемэн-тах ее стерхвевой свотемы;" / ,

- во палучеянт а результате расчета усилят в аленэнгах стержневой модели определены нащишгния в мембране.

Параметры элементов шаряиряо~ствркшевой модели кеггбраш определена по формулам . . , -

- при первом моделировании:

. ах-А

/1 /

Л

/

А'х = + 2/1«* -АХ- А

'¡-¿¡.ху -Дцк

- при втором моделировании:

/2/

/

г.

щ

,т

Рно. 1. Стеклолластикогая мекбраяа на треугольном

контуре

• 1 - мембрана из стеклопластика РСС-75; 2 - деревянный ко л тур; 3 - клоевне швы; 4 - отверстия, для болтов; 5 - деревяшшо треугольные зшгаднши на клеи.

Рис.2. Расчетная схема мембраны в виде шаряирно-стерлшевой сиотемн '.

где; ¿Мб' - разаоры сторон ячейки;-' £ - *«кгщна-.уеийра1Ш{

~ ксэффщаанта' Пуассона в найраадеяиз оовош и уяю; ' I - яши яиагоналыюго старшк; ~ иэауль адзига е*ек-йоикаота. •

Дал спр&доления напряжений б штаркало мсазбрааа при второй кодбларазсяек яопоиваБшш• ваигоамоста;аазр^юф':о* дафорш- .• юй едя ортотропного тела:

¿Г«- - ' ---¡/) , . .

&ашоааяты дефорцааяй |шодгада 'тШп&ш, че>.»з уса<ш* в влагштах ев варяирао-ствряневой -«эдавд* оирадолскц па доцдаш: /К-_

" • / а /

- ¿л / 6 /

гдэ; Д? - ялоа&дь сечзжз' -го злоцаа^й отгицизвой. с'иг.гею:5 -Ерсйягаа вра ьтарсъ шгв^рогшша ьо форкулау/ 2,2 /• Ж" . '-" : усаа&з в с-ш ставне,'аолуче^хой -в раэудь&гс разчота кар-кйрио-отсржйЗЕой еьстеш. «а ЭШ;' & - тя?ж ¿■прутосги / - о ога*жнк; бци ~ к<$ориашш .-юго йкаг-о^зг—

аою огержш' «¡аршфиск^бркка.во?! скзхеш; с% - уток Бевдс.*» £ ~ тог-о ¿гагонашюге стврж«я,

Иоаз.-шровйние вапрдяанш:- иог^ршк злъюя-

чеш. гсзгура асущботдяреь чорзз "цзрэыецащ'Л узлов гоитурв,' аацакягяс в елоокоок иейбрада. ,, • " ! ■

Рсоадшю охегга о вроадутсльацка ячв£кзш взр^рког^тор**-асвоа скзгеш е ряшомзрио •расарвявяеакой.'аахрзгаЕоа / призздэа-аоа к узловой/,-соохЕдтстаувдей Ш метровому району по СУаН 2.01.07 - 85 "'Нагрузка'и воздействий-". рассмотрена:вдя определен в&юиюш садн, сгабалиэЕрутцей шмбраяу./- раз. 2 б/. '

Дяя обоснования расчетной шдела и г.ов1ь:вяия'?очностн результатов раочота яровекек •чкслвшшй ;8ксверамеит,- в' результате

йо'торсяго определены 170 тото "сетки, зюлэтеотЕо ступеней кагрузэ-пя.т у распределения нагрузка по ступеням.

Диализ реэудьтатоп чколекпого-эксперимента возиял, что удоалвморятелькшя точность результатов яря ьшавальной труио-ешюсгд лодгототолышх и вычислительных операций достигается яри разбиении ьэибрапн на шркирио-СтэржнвЕую систему с пряио-утолыяшн ячейками иг? 20 стетшгой / 49 узлоз /, количестве отупелей захрутешгя ;:е менее 15 и распределения нагрузит по *отут-.'ням ¡шгруяеяпя в слодущэй зависимости:

таз: С яоаар этапа нагрзжаягя} >1 - количество ступеней пагрт^иинл; Р, л Р ~'величина полной нагрузка и прпращошш ее ка'рассматривавши этапа.

Для оцежс: прпгодиостя и степени точности выбранного мэто-£1 расчете и расчетной охеш конструкция внполн<энк рясчэтн гдоабраи яо охвйам яазружеяпя й 1, 4, 5, 6 адскзря&«ея-.а.1БНШ. исследований.

Сравнение резудьгетсв 'тзорвтачеояого а' зкспвркюптального

'исследования зокззйгч«??, что учат работы-стеклопластика на с дейт а своой длосшгга I расчэткая схест. с диагоналям' / пе дает значительного ;:то4-;*!к:гя результате» / табл.2 /, поэтещ для расчетов раЕОйзнЕуе'гся ааркзрко-ствр.чшеЕзя састз?.:а о лряшуголъншп олёкоятага бея жпагоашанвх элементов, - •

В тр.??.*ь?Ч главп праЕздея ориентировочный расчет мембраны пс методика рассмотрения выделенных полос как гибких упругих. айивЯ для использования яа стадии вариантного проектирования.

Четворт?1Я.: глава посвящена вопроспроектирования, Изготовления и применения отовлспяастщсовнх мвмбрая на треугольном жоагуре.

На основании проведенннх экспериментальных и теоретических исследований в главе даян прадланешгя по изготовлению, проектированию стеклопластлнойшс мембран ка треугольном контуре/ мембранных панелей/, зданий и сооружений о их применением, основные положения яо расчету шмбран.

Оценка экономической эффективности стеклопластиковых кэ?лб-

Соаоятазлэнгз результатов, ■paсчета ■ я вшшрзйтоятпльзкх- яакяшс ,

'■-..•■'', " ' îètena . 5

Схема нагру- Расчетная сяена ,в. вкз . Разчстягя сгша в вида Результаты еврперакеата -

явяяя /тайл.1/ отержйавоЁ скстекн баз - стерЕ'лешй снстекн о на мод&яях 4 ••. '•

диагоналей йЕзгсналши ...

б"к ' Ша ■-'Ша ■-" УУ Ш ' 'Ш '' Sa "PtM, Ш1а -W : Мй &Х. МПа -. МПа ■ MiÉt И/ im

10 »1 ' 8,71 28,2 S;B 8,52 1,58 25,59 8,79 7,6 1,64 27,3

1 14,5 3,3 11,5 13,4 3,8 5,9 ; '•- '."

. -.»А... 14.1 13.7 23,4 U,l ; 13,25 3,14 - ■ 12,4 - 20,5 : .1,95 17,7

; 13*9 ; 10,9 31,0 ; 10,46 1,83 28,Э 12,4ö в »73 1,9 . 30,0

11,2 12,02 , 5,3 , 3,0 3,6

IS,72; 10,54 ■ > 32.11 17,43 '■stea.\ 1,73. 2S¿S4v 1Б,6 9,23 1,7 : 31,1

13 Д ; 14,0- ; 3,24 '- '5,0 7,04 4,7 ■ 4,7

■ ПрЕветаета: чет- дроЗзоГ чертой дай-гзатаавя отасыетгяьнзх раегадашй ' •' ■ троршяюоЕзх ■ ж-; еЕсезрйветмышх. ■ дапгнг ' "

ран на, треугольном, контуре проводилась путем сравнения вариантов'пб следующим показателям:, трудоемкость изготовления, возведения зданий / куполов /, расход основных материалов. Сравнений вариантов производилось' для Докрнтий куполов из треугольных мембранних панелей с разными видамк предварительного напряжения и панелями о обшивкой из стеклопластика толщиной мм.

'основные вывода

1. Стекл¿пластиковые мембраны на треугольном контуре / в Том числе и мембранные панели, / применяются в зданиях и сооружениях промышленного, гражданского, сельскохозяйственно^ то назначения.-Мембраны на,треугольном контуре отличает эф -фективное использование материала / для климатических условий 1У снегового района в мембранных панелях размером 2,Ох 2,0x2,0 я из стеклопластика марки РСС-75 толщиной 0,4 мм возникают растягивающие . напряжения, не превышеюгцие 20 % от кратковременной прочности стеклопластика на растяжение/, не-слолшая технология изготовления, малая трудоемкость при мон-- тат.е. ".-'....-..'■.'.' * -

'¿. Напряженно-деформированное состояние ортотропной стеклрплас.тйковой мембраны на треугольном контуре при дейст- . вйи равномерно распределенной нагрузки на большей чести поверхности характеризуется как двухосное растяжение. В угловых зонах мембраны, возникают незначительные напряжения скатил, не вызывающие потери мебтной устойчивости мембраны.

V-3.: Для уменьшения деформативиости мембраны при знакопеременных и неравномерных нагрузках полотнищу йембраны необходимо придавать предварительное напряжение, которое рекомендуется создавать следуздими способами,* выгибом элементов контура внутрь панели на стадии, изготовления с. последующим внпрямле-, нием их при мойтаче посредством стягивания болтами смежных , сторон контуров стыкуемыхпанела {^притягиванием мембраны к каркасу в одной или трех точках ее поверхности. -

4. При действии на мембрану из: ортотропного стеклопластика усилий предварительного напряжения, созданных распряшением одного элемента контура по одному из направлений армирования

возникают сжимающие напряжения, которые приводят к потере квотной устойчивости мембраны / образованию окладов /. Цозто-ыу рекомендуется предварительное напряжение полотнища мембраны распрямлением двух или трех сторон контура.

5. Усилия предварительного напряжения в мембране, вызванные выгибом элементов контура, при одновременном действии вяеаней равномерно распредвленной нагрузки увеличивают величину растягиватаих напряжений по всему псиш ме^раны, уменьшают величину'сжимавших напряжений и площадь их распределения. Величина перемещений мембраны снижается на 35 %.

. 6. Приближенный расчет стеклооластиковой кеибраны не треугольном контуре для предварительного определения сечения на стации вариантного проектирования нагло, выполнить по уэто-дикэ гибкой упругой нити, раосцатривая вырезвшыа.из ыэмбра-кы отдельные полосы. Расхождения определенных такии образоы усилий по сравнению о численными ыетопаш составляет до '¿2 %,

7. Зависимость величин перэкещайай то^ек мембран о-е , . величии нагрузки нооит нелинейный характер, .

8. Расчёт отеклооластиковой иембраш на траугодыюы. контуре на стадии р абочего-проектирования следует производить с использованием численных методов расчета йа 3^, в частности, методом стержневой, аппроксимации с представлением контйннума в виде шарнирно-отеркневой с'иотоуы иг пряюутоль-юа ячеек без диагоиолыш* элементов и шаговые штодом последовательных нагружений.

9. При определении «апряшшо-дефорифованного состояния от усилий предварительного напряжения мембраны вагиоои элементов контура следует прншнять расчетную' охещ с задав -рнш переиейеншши узлов контура в плоскоота выбрана. 1'

ДО.Цаксимэльнув величину выгиба контура для создания предварительного Напряжения мембраны назначают из условия прЬчности лревёсиныг на растяжение при изгибе к окалывании древесины на опорных участках и иеотах приклеивания иеыбршш.

' Основные положения диооертации опубликованы в следующих работах:'

1. Филимонов Э.В., йндалинова К.А. Экспериментальное исследование напряженно-деформированного состояния ортотропной

отвклоплаетяновой мембршш на треугольном контуре / Но ок. зет.-строят, ии-т. - M., 1992,- 20 о.:.ил. Деп. s ВНЖНТПИ Я 11181 от i0.02.92 г.

2. ЖанЛалшюза К.А. Покрытия пз треугольных стеклопяас-тпяовкх панелей // Научно-технический прогресс в иехяологин отроятельннзс ьатериалов: Тез. доял.республиканской научно-практичнокой конферекдаи 2-5 октября 1990 г., г.Алма-Ата, 1930.

3. Жйндашшова К.А. Напрягеенно-деформяроваяноо соотояяяэ стешюпластиковой-мембраны треугольного очертания сетчатого купольного покрятяя // Цряюненйе пластмасс в строительстве

и городское хозяйстве: Тез. докл. научно-технической конференций 3-5 октября 1991 г., - г.Харьков, 1991.

Подписано в печать 3.06.92 Формат 60x64^/16 Печ. офс. И-163 . Объем I уч.-изд.л. Т.100' Заказу Бесплатно

Ротапринт ШСИ им .В .В. Ку йбыпева