Проектирование ферм с использованием линий главных напряжений
Another Title
Design of trusses with using lines of principal stress
Bibliographic entry
Ходяков, В. А. Проектирование ферм с использованием линий главных напряжений / В. А. Ходяков, В. Г. Пастушков // Транспорт. Транспортные сооружения. Экология. – 2015. – № 1. – С. 131-147.
Abstract
При попытке создать наиболее эффективную с точки зрения несущей способности конструкцию пролетного строения моста стоит рассмотреть возможность использования в качестве формообразующих структуры линий главных напряжений, выстроенных на поверхностях общей формы конструкции. В статье описывается способ экспериментального проектирования структур ферм, в основу которого положен принцип расположения стержней ферм по линиям главных напряжений. При помощи программных комплексов Rhinoceros, Grasshopper и Karamba запроектирована ферма с прямоугольным контуром. Структура фермы, образованная внутри этого контура, повторяет линии главных напряжений. Выделены две группы элементов, работающих на сжатие и растяжение. При помощи расчетного комплекса SOFiSTiK произведен нелинейный расчет конструкции фермы. Получены результаты расчета, проанализированы полученные усилия, сделаны выводы о принципах работы конструкции. По тому же принципу запроектировано пролетное строение в виде пространственной фермы, форма которой повторяет своими очертаниями оболочку вытянутого тела. Вытянутое тело имеет постоянное поперечное сечение в виде эллипса. В обеих конструкциях сделана попытка заменить группу жестких растянутых элементов на стальные канаты. Рассчитаны варианты с установкой непреднапряженных и преднапряженных канатов. проанализированы полученные результаты нелинейного расчета, сделаны выводы о характере работы конструкций. По результатам проектирования описаны преимущества и особенности структуры полученных ферм. Кратко проанализированы тенденции технического развития методов строительства. Сделаны выводы по возможностям реального применения подобного рода сложных конструкций в реальном строительстве.
Abstract in another language
In an effort to create a bridge span structure, in terms of the most effective load-bearing capacity, is worth to consider principal stresses lines using, which built on the general structure form surfaces. This article describes the designing of experimental truss, which formed by arrangement of rods along the principal stresses lines. The computer software Rhinoceros, Grasshopper and Karamba allows designing trusses in rectangular contour with using of this principle. The rods inside the contour repeat the principal stresses lines. Revealed two groups of elements: compressive and tensile rods. The SOFiSTiK calculation complex promoted to make non-linear calculation of truss. The obtained results of calculation were analyzed. By the same principle was construct span like space truss. The form of this truss repeats the oblate cylindrical shape. In both constructions attempted to change a group of hard tensile rods to cables. Calculation was made with prestressed and not prestressed cables options. The results of non-linear calculation were analyzed and were make conclusions about structure's work character. Based on the results of design were described the advantages and features of the structure obtained farms. Ware briefly analyzed trends of technological development of building methods. Ware made conclusions about the possibility of a real application of these kind complicated constructions in real life.