Ким Алексей Юрьевич, доктор технических наук, профессор, кафедра строительных материалов, конструкций и технологий
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Aleksey Yu.Kim, Dr.Sci. (Eng), Prof., Department of Building Materials, Structures and Technologies
77 Politekhnicheskaya Str., Saratov 410054
Миша Фрикович Амоян, аспирант, кафедра строительных материалов, конструкций и технологий
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Misha F. Amoyan, Postgraduate Student, Department of Building Materials, Structures and Technologies
77 Politekhnicheskaya Str., Saratov 410054
Виктор Евгеньевич Хапилин, аспирант, кафедра строительных материалов, конструкций и технологий
410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77
Viktor E. Khapilin, Postgraduate Student, Department of Building Materials, Structures and Technologies
77 Politekhnicheskaya Str., Saratov 410054
Цель. Целью данного исследования является обоснование методики статического расчета легких покрытий сооружений больших пролетов с линзообразными мембраннопневматическими линзами, включающими стойки в отдельных точках пролета, шаговоитерационным методом приращений параметров.
Метод. Исследование предполагает поэтапное применение метода конечных элементов (МКЭ), универсального уравнения состояния газа и усовершенствованной численной процедуры Эйлера-Коши с учетом геометрической нелинейности систем и физической нелинейности упругой работы воздуха в линзах и с учетом последействия избыточного давления воздуха.
Результат. Производится сравнение по жесткости и несущей способности мембранно-пневматических линз, усиленных отдельными стойками, с соответствующими гибкими мембранно-пневматическими линзами классического типа.
Вывод. При наличии стоек наблюдается эффект значительного усиления жесткости и несущей способности линзообразных мембранно-пневматических систем при больших пролетах. Расстояние между стойками вдоль здания можно при проектировании корректировать и тем самым, регулировать эффект усиления системы. Максимальные прогибы усиленной стойками линзообразной мембранно-пневматической системы значительно меньше максимальных прогибов линзообразной мембранно-пневматической системы классического типа при действии расчетной снеговой нагрузки первого и второго предельного состояния.
Objective. The purpose of this study is to substantiate the methodology for static calculation of light coatings for large-span structures with lenticular membrane-pneumatic lenses, including racks at individual points of the span, using the step-iterative method of parameter increments.
Method. The study involves the phased application of the finite element method (FEM), the universal equation of state of gas and the improved Euler-Cauchy numerical procedure, taking into account the geometric nonlinearity of systems and the physical nonlinearity of the elastic work of air in lenses and taking into account the aftereffect of excess air pressure.
Result. A comparison is made in terms of rigidity and load-bearing capacity of membrane-pneumatic lenses, reinforced with individual posts, with the corresponding flexible membrane-pneumatic lenses of the classical type.
Conclusion. In the presence of racks, the effect of a significant increase in the rigidity and bearing capacity of lenticular membrane-pneumatic systems is observed for large spans. The distance between the posts along the building can be adjusted during the design and thereby regulate the effect of strengthening the system. The maximum deflections of the lenticular-shaped membrane-pneumatic system reinforced with struts are much less than the maximum deflections of the lenticular membrane-pneumatic system of the classical type under the action of the calculated snow load of the first and second limit states.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.