CC BY
73
Ким Алексей Юрьевич
д.т.н., профессор кафедры «Теории сооружений и строительных конструкций», СГТУ имени
Гагарина Ю.А. E-mail: [email protected] Харитонов Семен Павлович аспирант кафедры «Теории сооружений и строительных конструкций»,
СГТУ имени Гагарина Ю.А.
E-mail: [email protected] г. Саратов, РФ
БОЛЬШЕПРОЛЁТНЫЕ КОМБИНИРОВАНЫЕ ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СООРУЖЕНИЯ
Аннотация
В статье описываются основные пути увеличения больших пролётов пневматических сооружений, более шестидесяти метров. Такие пролёты востребованы в пневматических сооружениях спортивного назначения, когда по правилам соревнований необходим именно такой пролёт. Самыми простыми способами увеличения пролётов таких сооружений оказалось усиление их или сеткой стальных канатов или арками.
Ключевые слова
Усиление мягких оболочек пневматических сооружений, усиление сооружения стальными канатами с крупной ячейкой.
Усилие мягких оболочек канатами или арками - эффективный путь решения проблемы больших пролётов пневматических сооружений (свыше 100 м.). Предельный пролёт оболочки пневматического сооружения, даже с применением новых материалов, таких как кевлар или тефлон, достигает 60 метров. Дальнейшее увеличение пролётов за счёт применения высокопрочного материала, становится экономически невыгодным, за счёт резкого увеличения стоимости сооружения. Применение стальных канатов для усиления мягких оболочек пневматических сооружений экономически выгодно, так как при невысоких ценах на стальные канаты и недорогих материалах мягких оболочек пролёт достигается 100 и более метров, что обычно достаточно для большинства спортивных или складских помещений. Усиление воздухоопорного сооружения стальными канатами бывает с мелкой, средней и крупной ячейкой (рис. 1, 2, 3). Вопрос о размещении канатов над оболочкой или под ней, как правило, решается индивидуально в каждом конкретном случаи, в зависимости от назначения сооружения и его конструктивных особенностей [2, c. 8].
Рисунок 1 - Воздухоопорное сооружение, усиленное канатами со средней ячейкой.
Верхнее расположение канатов отличается простотой конструкции и непосредственной передачей усилий сетке, но в тоже время сетка канатов задерживает снег, и канаты находятся постоянно под воздействием влаги, что сказывается на скорости коррозии, обычно верхние канаты полностью выходят из строя за 13.. .15 лет [1, а 43].
МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №5/2016 2410-700Х
Рисунок 2 - Воздухоопорное сооружение, усиленное канатами с крупной ячейкой.
По данным российских исследователей за последние пятнадцать лет усиление стальными канатами и арками воздухоопорных сооружений спортивного назначения позволило выйти на пролёты до 100 метров и при этом снизить сметную стоимость по сравнению с традиционными в три раза. В результате чего за последние десять лет число теннисных кортов, крытых катков, плавательных бассейнов увеличилось в десять раз по сравнению с 2005 годом.
■ V
Рисунок 3 - Пневматическое здание МЧС, усиленное арками.
Особенно, много таких сооружений на Черноморском побережье Краснодарского края и в самом г. Краснодаре. Авторы данной статьи насчитали летом 2015 года в г. Геленджике более десяти пневматических сооружений.
Список использованной литературы:
1. Ким А.Ю. Легкие вантовые мембранно-пневматические сооружения в экстремальных условиях / Ким А.Ю., Харитонов С.П. Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2011. - 31 с. Ил. 2. Деп. в ВИНИТИ 05.08.2011 № 377 - В2015.
2. Ким А.Ю. Итерационный метод приращений параметров в теории расчета мембранно-пневматических систем с учетом нелинейных факторов. Монография. Саратовский государственный технический университет. - Саратов: Издательство СГТУ, 2005. - 188 с.
© А.Ю. Ким, С.П. Харитонов, 2016
Ким Алексей Юрьевич
д.т.н., профессор кафедры «Теории сооружений и строительных конструкций», СГТУ имени
Гагарина Ю.А. E-mail: [email protected] Харитонов Семен Павлович
аспирант кафедры «Теории сооружений и строительных конструкций»,
СГТУ имени Гагарина Ю.А. E-mail: [email protected] г. Саратов, РФ
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАСЧЁТА НА СТАТИЧЕСКИЕ
НАГРУЗКИ ПНЕВМАТИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Аннотация
В статье описывается проведение экспериментального исследования на модели пневматического сооружения, предназначенного для снижения стоимости натурного сооружения в условиях экономического кризиса. Многие проблемы раскроя и экономии материала мягких оболочек пневматических сооружений, можно заранее смоделировать на модели натурного сооружения, используя теорию подобия Кирпичёва.
Ключевые слова
Экспериментальная модель пневматического сооружения, численное исследование
натурного сооружения на ЭВМ.
В натурных сооружениях различного назначения воздухоопорные мембранно-пневматические покрытия выполняются обычно с мембраной из стеклоткани с тефлоновым покрытием. Поэтому в соответствии с критериями подобия, исследуемая модель покрытия выполнена с мембраной из плёнки ПВХ.
При размерах покрытия реального сооружения в плане 210x70 м (стрела подъёма мембраны f=8 м) модель покрытия имеет размеры в плане 2,10x0,70 м. (стрела подъёма мембраны f=0,08 м). Масштаб изменения геометрических размеров реального сооружения составляет для модели 1:100.
Собственный вес и внешние нагрузки на мембрану модели находятся в тех же пропорциях, что и в реальном сооружении. Соотношение жёсткостей мембраны сооружения и модели равно соотношению величин соответствующих пролётов. Интенсивность внешней вертикальной нагрузки и интенсивность избыточного давления воздуха во внутреннем помещении здания равны соответствующим интенсивностям нагрузки и давления воздуха в реальном сооружении и модели.
Рисунок 1 - Воздухоопорное покрытие стадиона в г. Мичигане (США).
Эти соотношения авторы получили, выполняя критерии подобия исследуемой модели и реального сооружения. Однако авторы не ставят перед собой целью исследовать работу реального сооружения на
