КРУЖАЛЬНО-СЕТЧАТЫЙ СВОД КРУГОВОГО ОЧЕРТАНИЯ

Название	КРУЖАЛЬНО-СЕТЧАТЫЙ СВОД КРУГОВОГО ОЧЕРТАНИЯ
Разработчик (Авторы)	Волосухин В.А., Бандурин М.А.
Вид объекта патентного права	Полезная модель
Регистрационный номер	52881
Дата регистрации	14.04.2004
Правообладатель	ФГОУ ВПО "Новочеркасская государственная мелиоративная академия"

Описание изобретения

Изобретение относится к пространственным покрытиям зданий и сооружений, в частности, возведению кружально-сетчатых сводов кругового очертания.

Известен способ образования стержневых сетчатых оболочек. (АВТ. СВД. №1502746 МКИ Е 04 В 7/10)

В данном способе образования кружально-сетчатых сводов кругового очертания не найден оптимальный вариант раскроя арки свода, вследствие чего имеется избыточный вес конструкции.

Известен кружально-сетчатый свод, образованный из дощатоклееноклеефанерных коробчатых косяков. В данном своде имеет место избыточный вес конструкции кружально-сетчатого свода.(Садетов Т.С., Артемов В.В. Кружально-сетчатые своды: Учеб. пособие /Новочерк. гос. техн. ун-т. - Новочеркасск: НГТУ, 1996. -67-84 с.)

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением является уменьшение веса конструкции, достигаемое за счет снижения кольцевых и продольных напряжений, путем оптимального угла раскроя (β) арки кружально-сетчатого свода кругового очертания составляющего 75°.

Данный технический результат достигается тем, что при проектировании и монтаже конструкции используют - оптимальный угол раскроя (β) арки кружально-сетчатого свода получаемый по безразмерной регрессионной зависимости: F(α,β)=a+bα+cα²+dα^з;

Причем, момент от нагрузки приложенной на арку свода определяется двухпараметрической функцией:

Fl (α,β)=M/qL²;

а=1.289е-02; b=1.125е-04;

с=2.833е-05; d=3.270e-07 r²=0.999;

Перерезающая сила, от нагрузки приложенной на арку свода, определяется двухпараметрической функцией:

F2 (α,β)=Q/qL;

а=5.167е-03; b=8.961е-03;

с=1.107е-04; d=3.878e-07; r²=0.998;

Растягивающая (сжимающая) сила, от нагрузки приложенной на арку свода, определяется двухпараметрической функцией:

F3(α,β)=N/qL;

а=1.289е-02; Ь=1.125е-04;

с=2.833е-05; d==3.270e-07; r²=0.999;

где: М-изгибающий момент вдоль дуги кружально-сетчатого свода, кНм,

Q - перерезающая сила, кН,

N - растягивающая (сжимающая) сила, кН,

q - приведенная внешняя нагрузка, кН/м,

L - перекрываемый пролет, м.

α - угол арки кружально-сетчатого свода кругового очертания, град.

β - угол раскроя арки кружально-сетчатого свода кругового очертания, град.

R - радиус угла раскроя арки свода, м.

F - строительная высота пролета арки свода, м.

Параметры расчета кружально-сетчатого свода:

0≤α≤β (левая ветвь)

-β≤α≤0 (правая ветвь)

В ходе проделанных исследований был найден оптимальный угол β=75° для кружально-сетчатых сводов кругового очертания.

На фиг.1 изображен кружально-сетчатый свод кругового очертания; на фиг.2 исходная схема для расчета угла раскроя арки свода; на фиг.3 пример узла соединения дощатоклеено-клеефанерного косяка.

Кружально-сетчатый свод 1 образован из опирающихся на опоры 2 по двум образующим 3 коробчатых косяков 4 с внутренними связями 5 и центрированными ортогональными соединениями в узлах 6.

Свод 1 имеет угол раскроя β=75° (Фиг.2), полученный по безразмерной регрессионной зависимости: F(α,β)=а+bα+сα²+dα³;

Данная регрессионная зависимость позволяет определить момент от нагрузки, приложенную на арку свода:

Fl(α,β)=M/qL²;

а=1.289е-02; b=1.125е-04;

с=2.833е-05; d=3.270e-07 r²=0.999;

Перерезающую силу, от нагрузки приложенную на арку свода:

F2(α,β)=Q/qL;

а=5.167е-03; b=8.961е-03;

с=1.107е-04; d=3.878e-07; r²=0.998;

Растягивающую (сжимающую) силу, от нагрузки приложенную на арку свода:

F3(α,β)=N/qL;

а=1.289е-02; Ь=1.125е-04;

с=2.833е-05; d=3.270e-07; r²=0.999;

Использование оптимального угла раскроя (β) арки кружально-сетчатого свода позволяет значительно снизить кольцевые и продольные напряжения, возникающие в элементах конструкции и за счет этого уменьшит общий вес конструкции, не снижая надежности.

Формула полезной модели

Кружально-сетчатый свод, образованный из опирающихся на опоры по двум образующим коробчатых косяков с внутренними связями и центрированными ортогональными соединениями в узлах, отличающийся тем, что раскрой арки свода имеет угол β=75°, причем величина момента, перерезающих и растягивающих (сжимающих) усилий, действующих на узлы конструкции кружально-сетчатого свода, определяется при помощи безразмерной регрессионной зависимости

F(α,β)=a+bα+cα²+dα³,

где α - угол арки кружально-сетчатого свода кругового очертания, град.;

a, b, c, d - математические постоянные.

Изобретение "КРУЖАЛЬНО-СЕТЧАТЫЙ СВОД КРУГОВОГО ОЧЕРТАНИЯ" (Волосухин В.А., Бандурин М.А.) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога