fulleren писал(а):
Здравствуйте уважаемый And-Ray.
Я на форуме не так давно, прочёл то, что интересовало, но до сих пор нахожусь в состоянии неопеределённости. Не даёт покоя вопрос: после обшивания каркаса фанерой или ОСБ плитой несут ли коннекторы какую либо нагрузку? Моя интуиция подсказывает, что коннекторы необходимы только для облегчения сборки каркаса перед обшиванием онного. После того как будут прикручены все элементы обшивки, а лучше посажены на клей и прикручены, коннекторы становятся ненужными мостиками холода и концентраторами влаги.
Доброго утра,
fulleren.
Ваши рассуждения в принципе верны, но выводы доходят до крайностей.
Большинство рассуждающих о прочности купола рассматривают идеализированную схему, а между тем в реальности никто никогда такой купол строить не будет.
Раскрою тему. Вот например, Вы полагаете, что оболочка купола состоит из цельных треугольных плит фанеры или ОСП, а каркас купола являет собой однородную геодезическую сеть из досок-ребер. А на практике треугольники обшивки во многих местах будут составными, из соображений экономии материала. На некоторых гранях обшивки вообще не будет, а вместо нее будут окна или стеклопакеты. Где то придется разорвать каркас, чтобы устроить вход или пристройку. Посадить листы на клей идея конечно хорошая, но вряд ли осуществимая в условиях реальной стройки. Кроме того, если сечение ребер прямоугольное, то листы обшивки будут касаться ребра по кромке, а не по всей его грани. В этом случае клей бесполезен.
Если Вы строите глухой купол, обшитый цельными треугольниками, на каркасе, не имеющем пропусков ребер, то все коннекторы существенно разгружаются. Но даже в этом случае я не стал бы совсем убирать их после монтажа, поскольку на вершинах многогранника всегда имеют место концентрации напряжений, именно для их восприятия и необходимы коннекторы, элементы, жестко соединяющие ребра.
Цитата:
Везде на форуме рассматривается моделирование нагрузки каркаса, но не оболочки самого геодезика. Что если нагрузить компьютерную модель оболочки купола с рёбрами, но в условии задачи рёбра не должны контактировать в вершинах? Пусть они не будут доходить друг до друга 5мм и будут воспринимать нагрузки только от листов обшивки.
Исходя из Вашего сообщения: viewtopic.php?p=10034#p10034 я понял, что НЕОБХОДИМ только безлюфтовой коннектор, иначе ветровую и снеговую нагрузку будут воспринимать саморезы. А так ли это критично? Обращаюсь к Вам потому, что Ваш опыт компьтерного моделирования позволяет произвести необходимые вычисления, в отличии от полного отсутствия такого опыта у меня. И, я уверен форумчанам тоже будет интересен расчёт обшивки геокупола без коннекторов.
С уважением Андрей.
fulleren, а что Вы ожидаете от этого расчета. На его основании Вы хотите сделать вывод о том будет ли стоять купол. Я Вам и так, без расчета скажу - будет. Только как собрать такую конструкцию сколько-нибудь значительных размеров (ну метров 12 например) без коннекторов. Технологически это очень сложно и те кто уже собирал купола со мной согласятся.
Как Вы сами изволили заметить - соединители нужны для удобства монтажа каркаса, который с их помощью легко и быстро собирается. Потом уже на него крепятся листы обшивки. И что Вы предлагаете, после монтажа провести еще немалую работу по изъятию коннекторов из каркаса, а потом их тривиально выкинуть. А ради чего.
Попытки компьютерного расчета комбинированной модели -
ребра-балки плюс оболочка-мембрана предпринимались, поскольку для меня эта тема тоже очень интересна. Были получены результаты.
Но мотивы этих исследований были несколько шире, чем просто проверка степени ослабления нагрузки на коннекторы.
Основной вопрос, который интересовал меня тогда был такой -
Как грамотно передать нагрузку (снеговую или ветровую), т.е. ту которая задается в СНиПах распределенным давлением на единицу площади ограждающей поверхности здания, на элементы каркаса - его узлы и ребра.Решение его не столь простое, каким может показаться на первый взгляд.
Поначалу я сделал так, вокруг каждого узла я очертил некую область, границей которой были срединные линии, т.е линии равноудаленные от соседних узлов. И все давление, собираемое этой площадью я передавал на узел. Вектор суммарной силы был направлен вертикально вниз для каждого узла, в соответствии с силой тяжести. Т.о. были определены нагрузки для всех узлов каркаса. Эти данные закладывались в расчет и комп вычислял осевые силы в каждом стержне каркаса. Результаты этих расчетов я уже выкладывал в данной теме.
Размышляя впоследствии над механикой передачи нагрузки с мембраны на каркас, я понял что прежняя моя схема ошибочна.
Простой пример:
Предположим мы имеем три опорных точки, расположенных в вершинах горизонтального равностороннего треугольника.
Теперь натянем между этими точками треугольную мембрану и нальем на нее воды, имитируя так нагрузку давлением.
Если применить мой первый подход, то надо просто поделить вес всей воды на три и полученную силу приложить вертикально вниз к каждому из трех узлов.
Но очевидно, что в реальности будет совершенно другое, помимо вертикальной составляющей силы, действующей на узел вниз, появится еще и горизонтальная, стаскивающая каждый узел к центру треугольника.
То же будет происходить и в купольном каркасе, обтянутом мембраной к которой приложено давление, только там все окажется гораздо сложнее.
И реальная картина нагрузок существенно исказится по отношению к той, что была получена при первом, упрощенном подходе.
На картинках показан пример компьютерного моделирования нагрузок по комбинированной схеме
балки-мембрана.
Диаметр купола Ф12.2 метра
Частота 3
Часть сферы 3/8
Сечение балки 150Х50
Толщина обшивки 10мм
Материал - дерево
Снеговая нагрузка по СНиПу для Москвы и области:
- 2000Н/м2 для углов наклона ската от 0 до 30 град
- линейно убывающая с 2000Н/м2 до 0 при углах от 30 до 60
- круче 60 - ноль.Как видите при таких условиях максимальные осевые силы в балках (как сжатие, так и растяжение) не превышают 800 кГ, а это никак не 3 тонны. Оболочка разгружает коннекторы.
12-04-2014 8-10-06.jpg [ 517.69 Кб | Просмотров: 65868 ]
|
12-04-2014 8-08-00.jpg [ 517.24 Кб | Просмотров: 65868 ]
|