Structural and Design Specifics of Space Grid Systems
Another Title
Особенности конструктивных решений и проектирования пространственных стержневых систем
Bibliographic entry
Gasii, G. М. Structural and Design Specifics of Space Grid Systems = Особенности конструктивных решений и проектирования пространственных стержневых систем / G. М. Gasii // Наука и техника. – 2017. – № 5. - С. 475-484.
Abstract
The aim of the study is to identify main trends in the development of space grid structures. In order to reach the purpose it is necessary to conduct a review of the known structural concepts, nodal connections and specifics of the space grid structures and to make conclusions on feasibility improvement of the considered structural concepts that make it possible to develop new solutions without disadvantages residing in the analogues. Analysis of papers written by foreign and national scientists and devoted to theoretical, numerical and experimental studies of stress-strain state, influence of different factors on it and geometrical optimization and designing of space grid structures has been conducted in order to achieve the objectives. Space grid structures and, in particular, flat double-layer grid and most frequent nodes have been studied in the paper. The paper contains a short review of the history on development of space grid structures. It has been found that a rapid development of structural designs was caused by scientific and technical progress and, in particular, improvement of physical and mechanical properties of materials, development of calculation methods, application of software systems for simulating behavior of the structure under load, which significantly increased the calculation accuracy and reduced complexity of design. It has been also established that main parameters that have influence on effectiveness of a structural design are geometric dimensions of its modular elements, ratio of its depth to the span. The world experience on development of connection components has been studied in the paper. The paper presents general classification of nodal connections. Main advantages and disadvantages of existing space grid structures are highlighted and it allows to determine possible methods for their improvement. Theoretical research has permitted to establish that the main direction of spatial grid structures improvement consists in development of new node connection types. Several methods for node improvement have been proposed while taking into account the obtained results.
Abstract in another language
Цель работы – выделить основные направления в развитии пространственных стержневых конструкций. Для этого поставлены задачи: провести обзор известных конструктивных решений, узловых соединений и особенностей проектирования пространственных стержневых конструкций. Сделать выводы о целесообразности усовершенствования рассмотренных конструктивных решений с целью разработки новых, не имеющих недостатков, присущих аналогам. Для решения поставленных задач проведен анализ работ зарубежных и отечественных ученых, посвященных теоретическим, численным и экспериментальным исследованиям напряженно-деформированного состояния и влияния на него различных факторов, а также геометрической оптимизации и проектированию пространственных стержневых конструкций. Проанализированы пространственные стержневые конструкции, в частности структурные плиты и наиболее часто встречаемые конструкции их узлов. Проведен краткий обзор истории развития структурных конструкций. Установлено, что быстрому развитию структурных конструкций способствовал научно-технический прогресс, в частности повышение физико-механических свойств материалов, развитие методов расчета, использование для моделирования условий работы на разные виды нагрузок программных комплексов, что существенно увеличивает точность расчета и уменьшает трудоемкость проектных работ. Также установлено, что основными параметрами, которые влияют на эффективность структурной конструкции, являются геометрические размеры его модульных элементов, соотношение его высоты к пролету покрытия. Изучен мировой опыт по разработке узлов соединения. Приведена общая классификация узловых соединений. Выделены основные преимущества и недостатки существующих пространственных стержневых конструкций. В результате проведенного теоретического исследования установлено, что основным направлением усовершенствования пространственных стержневых конструкций является разработка новых узловых соединений. Учитывая полученные результаты, предложено несколько способов усовершенствования узлов.
View/
Collections
- №6[11]