The main points of form finding and designing structure systems from the steel-concrete grid-cable composite constructions
Keywords:
shape, design, structure, steel and concre te composite construction, gable, space grid.Abstract
There are a need to find effective structural systems including shells in today conditions of the development of scientific and technological advances and the growth of social needs. The main requirements imposed on shells or its parts except reliability and the required bearing capacity are an architectural view, aesthetics, ergonomics and high indicators of efficiency. Use of reliable and modern materials to search and designing of the new structural concept is an important issue. Steels, modern concretes with various fillers and composites belong to the materials that meet the stated requirements. The effectiveness of the developed structures depends on the usage of these materials and their conditions of behavior it means that materials need to be under pressure of the forces, which they resistance well this means steel needs to use in stretched or compressed elements and concrete needs to use in compressed. Considering this, the decision to combine the space grid and slabs in an integral space design and further its research to a wide implementation in practice of domestic and foreign construction are relevant and promising direction of building structures. Methodology. Based on theoretical studies of the current state of construction and space steel and concrete composite structures identify the most promising and effective designs. Given the physical and mechanical properties of materials and properties of structural elements offer and develop a new type of space coverings. Findings. Proposed and developed new space structures – steel-concrete grid-cable composite shells with the release of their main advantages and design features. Originality. The new efficient construction shells that appointment for covering large-span buildings and areas. Practical value. Developed steel and concrete composite grid-gable roofs appointment for industrial and civil construction. Applications developed designs for the construction of large-span covering objects provides a significant economic benefit through the efficient use of materials.
References
Lapenko O.I. and Gryshko G.I. Suchasni prohresyvni stalezalizobetonni konstruktsiyi [Modern advanced steel and concrete composite construction]. Stroytel'stvo, materyalovedenye, mashynostroenye: sb. nauchnykh trudov [Construction, materials science, mechanical engineering]. PDABA. Dnipropetrovsk, 2012, no. 65, pp. 314-317. (in Ukrainian).
Nizhnik O.V Budivnytstvo stalezalizobetonnoho bezbalkovoho perekryttya [Construction of steel and concrete composite girderless floor]. Budivel'ni konstruktsiyi [Building construction]. NIISK. Kyiv, 2013, no. 78(1), pp. 144-149. (in Ukrainian).
Storozhenko L.I., Gasii G.M. and Gapchenko S.A. Novi stalezalizobetonni strukturno-vantovi konstruktsiyi [The new composite and space grid cable-stayed construction]. Zbirnyk naukovykh prats'. Haluzeve mashynobuduvannya, budivnytstvo [Academic journal. Industrial Machine Building, Civil Engineering]. PoltNTU. Poltava, 2014, no. 1, pp. 91-96. (in Ukrainian).
Storozhenko L.I. and Gasii G.M. Prostorove stalezalizobetonne strukturno-vantove pokryttya [Space steel-concrete grid-cable composite shell]. Stroytel'stvo, materyalovedenye, mashynostroenye: sb. nauchnukh trudov [Construction, materials science, mechanical engineering]. PDABA. Dnipropetrovsk, 2015, no. 82. pp. 226-230. (in Ukrainian).
Storozhenko L.I., Gasii G.M. and Hapchenko S.A. Prostorovi stalezalizobetonni strukturno-vantovi pokryttya [The space steel-concrete grid-cable composite shells]: Monohrafiya. Poltava: TOV «ASMI», 2015, 218 p. (in Ukrainian).
Allen E. and Zalewski W. Form and Forces: Designing Efficient, Expressive Structures. Wiley, 2009, 640 p.
Allen E. and Iano J. Fundamentals of building construction. Materials and methods: 6 th Edition. Wiley, 2013, 1024 p.
Ambrose J. and Tripeny P. Simplified Engineering for Architects and Builders. Wiley, 2010, 736 p.
Bechthold M. Innovative surface structures: Technologies and applications. New York: Taylor and Francis, 2008, 240 p.
Charleson A. Structure as architecture: a source book for architects and structural engineers: Second edition. London: Routledge, 2014, 260 p.
Chilton J. Space grid structures. Boston: Architectural Press, 2007,180 p.
De Anda E. X. Candela. Koln: Taschen, 2008, 96 p.
Engel Н. Structure Systems: 3rd Edition. Ostfildern: Hatje Cantz, 2007, 352 p.
Furche A. Tragkonstruktionen: Basiswissen für Architekten. Springer, 2016, 210 p.
Gasii G.M. Technological and design features of flat-rod elements with usage of composite reinforced concrete. Metallurgical and Mining Industry, 2014, no. №4, pp. 23-25.
Herget W. Tragwerkslehre: Skelettbau und Wandbau. Springer, 2013, 257 p.
Ivanyk I., Vybranets Y. and Ivanyk Y. Research of composite combined prestressed construction. Acta Scientiarum Polonorum, 2014. no. 13(2), pp. 81-88.
Lienhard J. Bending-active structures. PhD Thesis. Stuttgart: University of Stuttgart, 2014, 211 p.
Macdonald A.J. Structure and Architecture: Second Editions. London: Routledge, 2007, 164 p.
McMullin P.W. and Price J.S. Introduction to Structures. London: Routledge, 2016, 304 p.
Medwadowski S.J. Buckling of Concrete Shells: An Overview. Journal of the International Association for Shell and Spatial structures, 2004, no. 1(45), pp. 51-63.
Meistermann A. Basics Tragsysteme. Birkhäuser, 2007, 86 p.
Mekjavić I. Buckling analysis of concrete spherical shells. Technical Gazette, 2011, no. 4(18), pp. 633-639.
Melaragno M. An Introduction to Shell Structures: The Art and Science of Vaulting. New York: Springer, 2012, 428 p.
Muttoni A. The Art of Structures. Lausanne: EPFL Press, 2011, 280 p.
Schodek D.L. Structures: 4th Edition. New Jersey: Prentice Hall, 2000, 581 p.
S. Adriaenssens, P. Block, D. Veenendaal and C. Williams. Shell Structures for Architecture: Form Finding and Optimization. London: Routledge, 2014, 340 p.
Storozhenko L.I. and Gasii G.M. Experimental research of strain-stress state of ferrocement slabs of composite reinforced concrete structure elements. Metallurgical and Mining Industry, 2014, no. 6, pp. 40-42.
Wong H.T. Behaviour and modelling of steel-concrete composite shell roofs: PhD Thesis. Hong Kong: The Hong Kong Polytechnic University, 2005, 420 p.
Zalewski W. and Allen E. Shaping Structures: Statics (Simplified Design Guides). Wiley, 1997, 416 p.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Редакція Видання категорично засуджує прояви плагіату в статтях та вживає всіх можливих заходів для його недопущення. Плагіат розглядається як форма порушення авторських прав і наукової етики.
При виявлені у статті більш ніж 25% запозиченого тексту без відповідних посилань та використання лапок, стаття кваліфікується як така, що містить плагіат. У цьому випадку стаття більше не розглядається редакцією, а автор отримує перше попередження.
Автори, в статтях яких повторно виявлено плагіат, не зможуть публікуватися в усіх журналах Видавництва ДВНЗ «Придніпровська державна академія будівництва та архітектури».
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
