Главная » 2014 » Август » 27 » Скачать Исследование деформативности и совершенствование конструктивных решений элементов каркаса фасадных систем с вентилируемым бесплатно
1:35 AM
Скачать Исследование деформативности и совершенствование конструктивных решений элементов каркаса фасадных систем с вентилируемым бесплатно
Исследование деформативности и совершенствование конструктивных решений элементов каркаса фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором
Диссертация
Автор: Терешкова, Александра Викторовна
Название: Исследование деформативности и совершенствование конструктивных решений элементов каркаса фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором
Справка: Терешкова, Александра Викторовна. Исследование деформативности и совершенствование конструктивных решений элементов каркаса фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором : диссертация кандидата технических наук : 05.23.01 / Терешкова Александра Викторовна; [Место защиты: Сиб. федер. ун-т] Красноярск, 2007 233 c. : 61 07-5/5341
Объем: 233 стр.
Информация: Красноярск, 2007
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 ОБЗОР КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ ФАСАДНЫМИ СИСТЕМАМИ С ВОЗДУШНЫМ ЗАЗОРОМ
11 Технико-экономическое обоснование
12 Сложившаяся инженерная нрактика по повышению тепловой защиты ограждающих конструкций зданий
13 Методы расчета несущих конструкций фасадных систем
14Визуальные обследования фасадных систем по объектам г Красноярска
15Выводы и постановка задач исследования
2 ЭКСНЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ
21 Методика проведения экспериментальных исследований
22 Приборы и оборудование
23Проведение измерений
24Экспериментальные исследования и совершенствование конструктивных решений кронштейнов системы тина «Краспан»
241 Традиционное конструктивное решение Экспериментальные исследования
242 Совершенствование конструктивного решения кронштейнов типа «Краспан» Экспериментальные исследования
25Кронштейны системы типа «Волна»
26 Конструктивное решение кронштейнов замкнутого коробчатого сечения Экспериментальные исследования
27Фрагменты фасадной системы «Краснан»
271 Экспериментальные исследования
272 Совершенствование конструктивного решения узла крепления вертикального профиля к кронштейну
28 Выводы
3 ЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
31 Цели и задачи численных исследований
32 Расчет по стержневой схеме
3Расчет МКЭ по континуальной схеме
34Расчет кронштейнов с учетом сдвига по стержневой системе 3,
5Приближение расчетных моделей кронштейнов к реальным конструктивным решениям ЗбРасчет конструкций фасадной системы как рамной системы
37Алгоритм подбора сечений элементов фасадных систем Расчет оптимального шага кронштейнов
38К выбору расчетной схемы
39Выводы
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ НРИМЕНЕНИЯ ФАСАДНЫХ СИСТЕМ
41 Расчет технико-экономических показателей и экономической эффективности применения усовершенствованных кронштейнов
42 Эффект применения фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором при реконструкции зданий
43Выводы по главе ОСНОВНЫЕ
ВЫВОДЫ СНИСОК ИСНО ЛЬЗОВ АННЫХ и с т о ч н и к о в НРИЛОЖЕНИЯ
Введение:
Современное строительство характеризуется озабоченностью излишними энергозатратами в стадии эксплуатации зданий и инженерных сооружений и поиском энергосберегающих технологий. К ним можно отнести применение фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором. Основными требованиями к конструкциям фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором являются повышение физико-механических характеристик, включая стабильность свойств на длительный период эксплуатации, соизмеримость деформаций по отдельным элементам, повышенная огнестойкость, коррозионная стойкость, влагонепроницаемость, эффективная теплозащита, соблюдение санитарно-гигиенических норм, гарантированная надежность и долговечность всей системы В последнее время во многих странах на общественном и государственном уровнях стало формироваться устойчивое осознание ограниченных запасов энергоресурсов и необходимости их более рачительного использования. Мероприятия, обеспечивающие энергоснабжение, имеют более высокую рентабельность по сравнению с наращиванием энергоресурсов. Если учесть, что в России жилищный фонд потребляет 35-40% годовых энергоресурсов страны, то становится очевидной приоритетная роль создания энергоэффективных утеплителей и конструкций с их применением. Актуальность работы обусловлена необходимостью экономии топливноэнергетических ресурсов, достигаемая сокращением тепловых потерь через ограждающие конструкции зданий и сооружений. Решая проблему экономии энергоресурсов посредством улучшения теплозащиты зданий следует учитывать затраты энергии на получение самой теплоизоляционной конструкции. Применение фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором делает возможным создание ограждающих конструкций, отвечающих современным требованиям архитектуры и строительства, а также позволяет сократить эксплуатационные затраты зданий за счет снижения теплопотерь через наружные ограждения. Фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором, развитие которых началось несколько лет назад в условиях климата Сибири, к сожалению, имеют слабые места, требующие детальной и качественной проработки. Конирование конструктивных решений, используемых в европейской зоне, без учета особенностей климата, не подкрепленное методиками исследования изменения их свойств в условиях частых изменений температуры, влажности, ветровых нагрузок и других воздействий, может привести к негативным проявлениям. Конструктивные схемы фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором должны с минимальными эксплуатационными затратами обеспечивать возможность мониторинга работоспособности всех элементов системы и в необходимых случаях проведения ремонтно-реконструкционных работ. Цель диссертационной работы: на основе экспериментальных исследований напряженно-деформированного состояния уточнение расчетной модели деформирования и алгоритмов расчета, а также совершенствование конструктивных решений кронштейнов и других элементов несущего каркаса фасадных систем. Объектами неследования являются несущие конструкции фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором. Методнка исследовання экснериментально-теоретическая: в работе реализован комплексный подход к проблеме, включающий: конструктивные проработки; математическое моделирование; экспериментальные исследования в лабораторных условиях, в том числе на натурных моделях; численноаналитические исследования и сопоставительный анализ результатов. Научная новизна: обоснование нового типа расчетной модели кронштейна. Переход от традиционной стержневой схемы к модели с учетом сдвига; новая формулировка задачи контакта опорных частей кронштейнов и стенового ограждения, как задачи с односторонними связями, что предопределяет использование либо экспериментальных данных, либо итерационного алгоритма в части обоснования расчетных схем на каждом этапе загружения; результаты экспериментально-теоретических исследований предлагаемых типов кронштейнов (патент на полезную модель РФ №61754) и других конструктивных усовершенствований (патенты на полезные модели РФ 54383, 60573, 61750), обосновывающие их эффективность. Практическая значимость. Результаты работы приняты для практического использования при проектировании, изготовлении и монтаже несущих конструкций 0 0 0 «Краспан», а также в организации 0 0 0 «ЭКо-Край» в нривязке к программе энергосбережения. Достоверность результатов: в части обоснования алгоритмов расчета соответствием численных решений и экснериментальных данных с достаточным набором количества новторных испытаний и измерений; в части обоснования эффективности новых конструктивных решений экспериментальными данными. Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской научно-практической конференции и выставке «Сибири новые технологии в архитектуре, строительстве и ЖКХ» (Красноярск, 2005г.); на XXIV региональной научно-технической конференции «Проблемы строительства и архитектуры» (Красноярск, 2006г.); на XXV региональной научно-технической конференции «Проблемы строительства и архитектуры» (Красноярск, 2007г.). Публикации. Результаты диссертационных исследований опубликованы в 11 работах, включая 1 статью в журнале, рекомендованном ВАК России, и четыре патента на полезные модели. На защиту выиосятся: результаты экспериментальных и теоретических исследований несущих конструкций фасадных систем; усовершенствованные конструктивные решения несуш,их элементов, опорных частей кронштейнов и их крепления к стеновому ограждению, узловое сопряжение кронштейна с вертикальным профилем, а также экспериментальнотеоретический анализ их работы; анализ расчетных схем несущего каркаса фасадной системы; обоснование расчетных моделей и алгоритмов расчета различных типов кронштейнов; технико-экономический анализ предложенных решений. Структура и объем работы. Диссертация состоит из: введения, четырех глав, общих выводов и списка использованных источников из 115 названий и восьми приложений. Общий обьем работы изложен на 231 странице. Основной текст диссертации 156 страниц, включая 58 таблиц и 81 рисунок.Во введении дана общая характеристика работы, обоснована актуальность темы, поставлена цель и определены задачи исследования. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость полученных результатов. В первой главе дано технико-экономическое обоснование повыщения уровня теплозащиты зданий и снижения теплопотерь через ограждающие конструкции. Рассмотрен обзор основных систем вентилируемых фасадов, применяемых в России, и методы расчета их несущих каркасов. По результатам натурного освидетельствования фасадов на объектах г. Красноярска выявлены их основные дефекты с целью оценки эксплуатационных характеристик конструктивных решений фасадных систем и причины их образования. Представлены выводы и постановка задач исследования. Во второй главе приведены результаты экспериментальных исследований и предложения по совершенствованию конструктивных решений несущих элементов подсистемы фасадных систем с вентилируемым воздущным зазором. В третьей главе проведен системный анализ напряжепно- деформированного состояния несущих элементов и подсистемы в целом. Представлен сравнительный анализ экспериментальных и численных исследований несущих конструкций фасадных систем и уточненные расчетные модели. В четвертой главе приведен сравнительный анализ технико- экономических показателей разработанных вариантов несущих конструкций фасадных систем и стандартного конструктивного решения. В ириложении 1-8 приведены: рекомендации по проектированию и применению фасадных систем, инструкция по обследованию несущей ограждающей конструкции; конструктивные рещения существующих фасадных систем с вентилируемым воздушным зазором; основные дефекты фасадных систем, выявленные при натурном осмотре объектов г. Красноярска; распределения изолиний и изополей кронштейнов по результатам численных исследований; пример расчета несущих конструкций подсистемы фасадной системы типа «Краспан»; вертикальные нагрузки от веса облицовочного материала и значения ветровых нагрузок в зависимости от района и высоты здания; результаты расчета оптимального щага кронштейнов фасадной системы «Краспан»; акты о внедрении результатов исследования.
