Снос построек: www.ecosnos.ru 
Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148

конструкций в общем случае следует производить в геометрически нелинейной постановке с использованием специализированных программных комплексов. Такие вычисления требуют значительных затрат машинного времени. Позтому целесообразно рассчитывать по упрощешагм методикам, которые, однако, учитьгаают нелинейность системы и податливость опорного контура. Такие методы расчета разработаны для прямоугольных и круглых в план покрытий (см, соответствующие пункты зтого пособия).

20.41. Конструкция, имеющая оптимальные параметры, должна удовлетворять ряду ограничений, связанным с прочностью, надежностью и долговечностью конструкций;

на материальные ресурсы; конструктивные, технологические и при необходимости архитектурные ограничения и требования.

Так, для железобетонных конструкций опорного контура необходимо соблюдение следующих ограничений [80]: по прочности сечений, нормальных к продольной оси элемента; по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента; по о<Бразованию трещин; по раскрытию трещин; по допустимым деформациям; по конструктивным требованиям на размеры сечения и процент армирования.

Для стального контура необходимо соблюдение ограничений по прочности и допустимым перемещениям элементов [84]. Для мембранньк оболочек - по прочности и допустимому провису.

Ограничения должны вьшолняться при наиболее невыгодном сочетании нагрузок, действующих на покрытие. Не следует учитывать ограничения, выполнения которых можно добиться при конструировании после подбора оптимальных параметров.

Перечисленные вьппе ограничения следует трактовать н записывать следующим образом:

ограничения по прочности - наиболее важная категория ограничений - имеют вид неравенств: а < Ry, указывающих, что

при упругой работе значение напряжения не должно превышать расчетного сопротивления материала при любой возможной комбинации расчетных нагрузок, действующих на мембранное покрытие. В случае сложного напряженного состояния под а следует понимать главные напряжения в соответствии с одной из теорий прочности;

огранижния по устойчивости имеют вид неравенств: Р < < Pjp, а < Ojp, (/Ojp 1, указывающих, что нагрузка на

конструкцию или напряжения в ней должны быть меньше критических;

ограничения по вьшосливости, учитывающие влияние воздействия на конструкцию вибрационных, подвижных или дру-



гих многократно прикладываемых нагрузок, также имеют вид неравенств, однако расчетное сопротивление следует задавать с учетом требований действующих норм СНиП, принимая во внимание форму цикла переменной нагрузки и предполагаемое количество циклов;

ограничения по деформативности имеют вид неравенств f < fppj и ограничивают перемещения и прогибы отдельных

точек мембранного покрытия (при нормативных значениях нагрузок) и относительные удлинения отдельных его элементов.

Конструктивные ограничения задаются как в виде равенств, так и в виде неравенств обусловливаются размерами отправных единиц конструкции, условиями монтажа, соглашениями о модульности и тл.

Технологические ограничения и требования выявляют круг общих технологических показателей, прямо зависящих от решений проектировщика. Важной технологической характеристикой конструкции покрытия следует считать серийность его элементов. Требование технологичности необходимо формулировать как требование ограничения суммарного обьема трудозатрат на стадиях изготовления, перевозки, монтажа и т.п.

Требование надежности конструкции мембранного покрытия следует задавать в виде ограничения вероятности наступления предельных состояний некоторыми разумно малыми величинами или как гарантию соблюдения требований действующих норм проектирования высокой степени вероятности.

Требования долговечности следует фомиулировать в виде условия, гарантирующего, что конструкция под влияююм внешних услоний в течение всего срока функционирования не перейдет ни в одно из предельных состояний (из-за возможного ослабления и т.п.).

20.42. При выборе оптимального решения эффективно использование методов математического программирования. При этом задача формулируется как нахождение таких значений варьируемых параметров, при которых целевая функция достигает минимума по заданному крттерию в области допустимых решений, определяемых ограничениями.

В общем случае дпя конструкций мембранных покрытий целевая функция и ограничения являются нелинейными отно-штельно варьируемых параметров. Поэтому решение задачи должно осуществляться методами нелинейного программирования. Для поиска оптимума рекомендуется варьировать параметры свободно, не формулируя в явном виде ограничения, связанные с требованиями целочислениости и модульности размеров. Они должны учитываться после решения задачи оптимизации с учетом цотерь, возникающих при отклонении принятых параметров от оптимальных.



20.43. Решение задачи оптимизации можт быть выполнено с помощью универсальных программных н технических средств, имеющихся на вычислительных центрах, а также с использованием алгоритмов и программ, приведенных в научно-технической литературе.

Эффективен метод последовательной безусловной минимизации с использованием штрафных функций [55,109].

В некоторых случаях при небольшом числе варьируемых параметров и несложной целевой функции можно получить решение в аналитическом виде с применением процедуры клас-(31ческого математического анализа.

20.44. Важным этапом решения задачи оптимального проектирования является анализ полученного решения. Во многих случаях затруднительно сформулировать единый критерий, к которому нужно стремиться. Причем, незначительное ухудшение основного критерия вполне допустимо, если за счет этого можно улучшить качественное показатели принятого решения по другим критериям. Варианты с незначительно отличающимися значениями целевой функции (не более чем на 2% при учете приведенных затрат) следует рассматривать как равноценные.

Окончательный выбор решения должен вьтолнять специалист, рассматривая область решений, близких к оптимальному, и руководствуясь требованиями типизации, унимкации, модульности, сортимента и т.п. Получаемое в итоге конструктивное решение является основой для рабочего проектирования и детального расчета мембранных конструкций.

Следует подчеркнуть, что оптимизация эффективна на ранних стадиях проектирования н при разработке новых конструктивных решений. Это позволяет на стадии рабочего проектирования оперярАвать уже оптимальными параметрами, добиваясь тем самым улучшения экономических показателей мембранного покрьпия.

Пример расчета. Рассмотрим оптимизацию параметров провисающего мембранного покрытия на квадратном плане. Контур опирается по периметру на наружные колонны с шагом 6 м и выполнен в виде сборных железобетонных элементов прямоугольного сечения. Мембранная оболочка сваривается иэ отдельных полотнищ шириной 6 м, изготовленных на заводе и свернутых в рулон- Монтаж мембранного покрытия осуществляется раскигкой полотнищ с земли на проектную отметку. Мембранные полотнища укладываются на ортогональную систему элементов постели (в виде метаплиских полос).

Материал мембранной оболочки и элементов постели - сталь марки 09Г2С по ТУ 14-1-3023-80; класс бетона контура ВЗО, продольная арматура котура класса A-Iil. Стековое ограждение выполнено нэ бетонных панелей. Металлоконструкции доставляются на строительную площадку железнодорожным транспортом- Расстояние перевозки принято 800 км. Элементы железобетонного контура перевозятся автомобильным транспортом на расстояние до 100 км.

Для оптамизационного расчета приняты следующие исходные дан-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148