Porównawcza analiza numeryczna dwóch przekryć struktur prętowych kopuł sferycznych

Type: paper published in a book

Author

Pilarska, Dominika

Jurkiewicz, Marek

Title variant

English

Comparative numerical analysis of two one-layered bar structures of spherical domes

Published in

Wybrane zagadnienia konstrukcji i materiałów budowlanych oraz geotechniki

Abstract

Polish
English

Artykuł dotyczy porównania topologii i geometrii, jak również analizy statyczno-wytrzymałościowej dwóch przekryć struktur prętowych w postaci jednowarstwowych kopuł sferycznych. Podstawę topologiczno-geometrycznego kształtu analizowanych struktur stanowił ośmiościan foremny. Poprzez podział jego wyjściowego oczka na mniejsze trójkąty, zagęszczając je dodatkowymi krawędziami, uzyskano kopuły będące dokładniejszym odwzorowaniem sfery. Zaprezentowano dwa sposoby podziału prowadzące do uzyskania struktur prętowych, będących tematem przeprowadzonej analizy porównawczej. Za pomocą programu komputerowego Autodesk Robot Structural Analysis sporządzono analizę statyczno-wytrzymałościową badanych konstrukcji. W obliczeniach uwzględniono obciążenie od ciężaru własnego wygenerowane przez program Robot, obciążenie od ciężaru pokrycia stanowiącego tafle szkła oraz obciążenie śniegiem i wiatrem. Oddziaływanie na konstrukcje wiatru policzono korzystając z programu komputerowego Matlab. Uzyskane wyniki z przeprowadzonych analiz stanowiły podstawę do porównania badanych struktur oraz sporządzenia wniosków końcowych. Konstrukcje będące tematem opracowania mogą mieć zastosowanie jako wytrzymałe, samonośne (tzn. niewymagające wewnętrznych podpór) przekrycia dużych powierzchni, takich jak na przykład hal widowiskowo-sportowych, stadionów, obiektów handlowych itp.

The article relates to the comparison of topology and geometry, as well as static-strength analysis of two bar structure covers in the form of one-layered spherical domes. The basis of topological-geometric shape of structures has been the regular octahedron. By the division of its initial faces into smaller triangles, thickening with additional edges, the domes representing more exact sphere mapping have been obtained. Two methods of the division, leading to bar structures which are the subject of the carried analysis, have been presented. Using the Autodesk Robot Structural Analysis software, the static-strength analysis of considered constructions has been prepared. The calculation included own weight load generated by Robot software, cover load, as well as snow load and wind load. The wind impact has been calculated using Matlab software. Taking into account the carried out analysis, the obtained results have been the basis of the researched structures comparison as well as the final conclusion preparation. The constructions that are the subject of the study maybe applied as strength, self-supporting (that is not requiring internal supports) covers of large areas, for example sports and entertainment halls, stadiums, trading buildings, etc.

Keywords

Polish
English

ośmiościan foremny, kopuła sferyczna, analiza topologiczno-geometryczna, analiza statyczno-wytrzymałościowa, struktury prętowe, obliczanie obciążenia, konstrukcje budowlane

regular octahedron, spherical dome, topological-geometric analysis, static-strength analysis

Pages range