ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы

Бескаркасный ангар в поперечном сечении повторяет форму потери устойчивости, а именно выполнен асимметричным со смещением вершины арочного элемента в сторону от продольной оси и переходом к вертикальной боковой стенке, причем радиус дуги сегмента цилиндра составляет 0,4...0,6 полуширины сооружения, а с противоположной от оси стороны покрытие имеет выпуклые и/или прямолинейные участки.

Кроме того, бескаркасный ангар выполнен составным из двух половин, обращенных друг к другу вершинами арок, причем в соприкасающихся стенках выполнены проемы, а вершины арок дополнительно соединены тонкостенным листовым профилированным материалом по всей длине сооружения и с торцов.

Сущность изобретения подтверждается следующими чертежами, на которых изображены:

фиг. 1 - формы арочного сооружения по известному техническому решению и потери устойчивости;

фиг. 2 - профили бескаркасного ангара, повторяющие формы потери устойчивости;

фиг.3 - бескаркасный ангар в аксонометрии;

Бескаркасный ангар содержит покрытие из тонкостенного листового профилированного материала в виде отдельных самонесущих арочных элементов, имеющих форму сегмента цилиндра и соединенных между собой внахлест с образованием водонепроницаемых стыковых соединений, причем торцевые стенки сооружения изготовлены из того же материала, имеющего прямолинейную форму, при этом верхние кромки торцевых строительных элементов обрезаны по форме арочного покрытия и закреплены к арочному покрытию с напуском арочного покрытия над торцевыми стенками.

Бескаркасный ангар по прототипу имеет форму 1 сегмента цилиндра, как показано на фиг.1. Такая форма под действием вертикальной внешней нагрузки (например, под действием веса слоя снега), арка деформируется и принимает форму 2 потери устойчивости с уменьшением радиуса дуги сегмента цилиндра и криволинейных, включая вогнутые, участков. При этом, как показывают расчеты, выполненные по методике для нелинейного уравнения устойчивости, описанной в [3] для двухшарнирной арки, данная форма обладает большей несущей способностью не только по отношению к собственной массе сооружения, но и к действию внешних нагрузок как вертикальных, так и боковых.

На фиг.2 показаны варианты предлагаемой формы поперечного сечения 3 и 4 арочного сооружения, повторяющие описанную форму потери устойчивости, имеющие радиусы r1 и r2. Обе формы асимметричны со смещением вершины 5 арочного элемента относительно оси, что обеспечивается величинами радиусов r1 и r2, то есть, чем меньше радиус, тем больше смещение вершины 5 арочного сооружения от продольной оси сооружения. На пологом участке покрытие может иметь криволинейную форму, выполненную в процессе прокатки листа. На отдельных участках строительного элемента могут быть расположены прямолинейные участки, например на стенке со стороны вершины арочного сооружения, на противоположной стенке, а также на пологом участке (фиг.3), где показан бескаркасный ангар в аксонометрии с прямолинейными участками и с торцевыми стенками 7, выполненными из тонкостенного листового профилированного материала прямолинейной формы.

Для образования формы потери устойчивости радиус дуги сегмента цилиндра должен составлять 0,4. ..0,6 полуширины сооружения. Если радиус меньше 0,4 полуширины s сооружения, то форма сооружения приближается к форме сооружения с односкатным покрытием, то есть не является арочным. Если указанный радиус больше 0,6 полуширины s сооружения, то арочное сооружения приобретает недостатки, указанные в критике прототипа. Анализ показал, что для образования формы потери устойчивости радиус дуги сегмента цилиндра должен составлять 0,4...0,6 полуширины s сооружения.