Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Függesztett szerkezetek, függőtetők a 2015. május 13-i előadás vázlata.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Függesztett szerkezetek, függőtetők a 2015. május 13-i előadás vázlata."— Előadás másolata:

1 Függesztett szerkezetek, függőtetők a május 13-i előadás vázlata

2 A magyar nyelvű műszaki irodalomban több-kevesebb következetességgel egymástól eltérő szerkezetet értenek függesztett tetőkön és függőtetőkön. E megkülönböztetés szerint -a függesztett tetők alaptípusa olyan hierarchikus felépítésű lefedés, amelyben a függőleges teherviselő elemek egy részét a héjaláson kívül elhelyezett függesztő kábelekkel váltják ki, -a függőtetők egymást keresztező kábelsorok által alkotott hálózat megfeszítésével kialakuló, általában kétirányú görbülettel bíró, integrált felépítésű felületszerkezetek.

3 Függesztett szerkezetek Crown Hall, Chicago (Mies van der Rohe, 1956.) Bankfiók, Oklahoma City (R. Bowlby, 1964.)

4 Europahalle, Karlsruhe (J. Schlaich, G. Kasimir, 1983.) A csarnok 9000 néző befogadására alkalmas.

5 Inland Revenue, Nottingham (M. Hopkins, 1995.)

6 Millennium Dome, London (R. Rogers, B. Happold 1999.) D=365 m, az oszlopok magassága 100 m.

7 Olimpiai Stadion, Athén (Calatrava, S )

8 D4D üzemi csarnok bővítése (Molnár P., Ivits I )

9 Függőtetők V. Suhov (1853–1939) kábelszerkezete (Nyizsnyij Novgorod, 1896)

10 Keresztező kötélpár teherviselése A „Kötelek” előadáson fölvetett példa megoldása A fenti képlet kétféle teherviselést mutat. Az első tag a „valódi” merevség, a második a geometriai merevség közreműködését tükrözi.

11 A megoldás akkor is érvényes, ha a keresztező kötelek egymással szöget bezáró (egymásra merőleges síkban fekszenek) Ez a szerkezet statikailag egyszeresen határozatlan. b – 3n = 4 – 3 = 1

12 A szerkezet egyszeres statikai határozatlansága nem változik meg, ha az egyik irányban a keresztező kötelek számát növeljük. A kötélszerkezet labilissá válhat, ha nem csak az egyik irányban növeljük a kötelek számát. A mozgásszabadság (fölülnézetben) b – 3n = 4 – 3 = 1 7 – 6 = 1 10 – 9 = 1 b – 3n = 12 – 12 = 0

13 Csökkentsük a kötelek hosszát amíg lehet. Két lehetőség: -számunkra érdektelen eset, amikor valamelyik kötél a többitől függetlenül egyenesre feszül. -az elérendő cél, hogy egyidejűleg minden kötél megfeszül, de egyik sem feszül egyenesre. Ilyenkor a labilitás infinitezimálissá válik, és a kötelek megfeszüléséhez tartozó sajátfeszültségi erők geometriai merevséget adnak a szerkezetnek. A jelenség akkor is nyomon követhető, ha mindkét irányban tetszőlegesen sok keresztező kötélből áll a rendszer. Ilyenkor a labilitás fokszáma azonos a belső négyszögek számával de megfeszülés esetén a statikai határozatlanság foka 1.

14 A függőtetők alaptípusa a fenti elven szerkesztett kötélháló és a kötélháló által viselt könnyű héjalás. A kötelek törésszögeire vonatkozó feltételek miatt a függőtető alakja mindig hiperbolikus (ellengörbületű) felület. A teherviselésben betöltött szerepük alapján -az alulról domború köteleket függesztő köteleknek -a felülről domború köteleket lefeszítő köteleknek nevezzük A kötélháló alatartóságában mindkét irányú kötélnek szerepe van. A hiperbolikus felület építészetileg „nehezen kezelhető”, mert -a legmagasabb és a legalacsonyabb pont is a peremen van, -nem alakítható ki a lefedés egyenes peremekkel.

15 Téglalap alaprajznál további gondok származnak a kötélerő felvételéből. Városi uszoda, Wuppertal, (F. Hetzelt, ) külső lehorgonyzás belső megtámasztás

16 A lefeszítő kábelek lehorgonyzási problémáit olyan„hibrid” megoldással lehet elkerülni, hogy a lefeszítő kábeleket gerendákkal helyettesítjük. Így a kábelek valóban „csak” függesztő szerepet kapnak az önsúly és a hasonló megoszlású terhek felvételében, a parciális terhek felvétele a gerendázatra hárul. Ezáltal a függőtetők teherviselésének előnye és eleganciája jórészt el is vész. „Hibrid” függőtető, Muskschule, Hamm (2009.)

17 Célszerűbb alaprajzi elrendezések Belső „taréjjal” kialakított csarnok Térgörbe-peremmel határolt lefedés

18 M. Nowicki ( ) Nowicki tragikus halála után eltértekeredeti a tervező eredeti elképzelésétől, és utólag „teljes merevségűvé tették a felületet. J.S. Dorton Aréna (Raleigh, SCa )

19 Arizona Veterans Memorial Coliseum, Phoenix, (1965. L. Mahoney, T. Y. Lin) Scandinavium Arena, Göteborg, (P. Hultberg, 1971.) Pengrowth Saddledome, Calgary, (G. McCourt, J. Bobrowsky, 1981.)

20 Y. Tsuboi ( ) Yoyogi Olimpiai Csarnokok, Tokyo (Kenzo Tange, Yoshikatsu Tsuboi 1963.)

21 Frei Otto Jörg Schlaich Fritz Leonhardt A müncheni olimpiai létesítmények ( )

22 A függőtetők alakfelvétele - felveszünk egy kötélelrendezést, amelyben a függesztő és a lefeszítő kötelek egymással ellentétes szögtöréssel egymáshoz feszülhetnek, - a hálózati hosszakat célszerű módon addig csökkentjük, amíg a hálózat megfeszül, - meghatározzuk az előfeszítésnek azt az intenzitását, amely minden teherelrendezés esetén is nyomásmentességet biztosít a kötelekben, továbbá elegendő geometriai merevséget ad az elmozdulások korlátozásához - a húzóerők alapján fölvesszük a függesztő és a lefeszítő kötelek keresztmetszetét, - a fölvett méretekkel ellenőrizzük a szerkezet alakváltozásait, -a véglegesnek tekintett alakból „visszaszámítjuk” a kezdeti állapothoz tartozó kötélhosszakat Ezt az eljárást többször kell megismételni a kötélerők „finomhangolása” érdekében.

23 Különleges szerkezetek Ez alatt a cím alatt olyan szerkezeteket mutatunk be, amelyek szerkesztési elveik tekintetében jelentős eltérést mutatnak a mindennapos mérnöki szerkezetek szerkesztési elveitől. Ilyen szerkezetek -a tensegrity szerkezetek, - tensegrity poliéderek - biciklikerék kupolák, kábelkupolák -a mozgatható szerkezetek - flexibilis héjalások - pantografikus szerkezetek - teleszkópos szerkezetek - „deployable structures” -a bistabilis (multistabilis) szerkezetek -az emlékező anyagú szerkezetek

24 A tensegrity elnevezés R.B. Fullertől származik. Olyan rácsszerkezet, amely­ nek minden rúdja a tehertől függetlenül csak nyomott vagy csak húzott, a nyomott elemek elszigeteltek, a húzott elemek folytatólagos hálózatot alkotnak. (Innen származik a név is: tensegrity = tension integrity.) Az ilyen szerkezet előnyei: -a „csak húzott” rudat nem kell kihajlásra méretezni; -a csomópontokat egyszerűbb kialakítani. R. Buckminster Fuller (1895 – 1983) Tensegrity

25 Az elv megvalósítása sajátfeszültségi állapot alkalmazását igényli. Nem mindegy, hogy a sajátfeszültségeket hogyan hozzuk létre. -magas fokú a statikai határozatlanság: könnyű „finomszabályzás”; -alacsony statikai határozatlanság: kevesebb szerelési kényszer. A legkedvezőbbek azok a térbeli rácsok, amelyek teljesítik a statikai határozottság szükséges feltételét, de statikailag határozatlanok. Ez labilitással is együtt jár, ami sajátfeszültséggel stabilizálható. A tensegrity szerkezeteket ugyanaz teszi versenyképes szerkezeti alternatívává, amit a kötélszerkezetek tárgyalásánál is említettünk: lehetőség van a húzószilárdság egy részének a merevség növelésében való hasznosítására. Tensegrity

26 Tensegrity poliéderek Oktaéderből származtatott tensegrity rács Ikozaéder-hálózatból származtatott tensegrity rács

27 Kábelkupolák Biciklikerék-kupola Geiger-féle kupola

28 Georgia Dome (Atlanta, 1996) A csarnok lefedett alapterülete m 2, befogadó képessége max néző Kábelkupolák

29 Teleszkópos lefedések Mozgatható lefedések

30 Oita Sports Hall „Nagy Szem” (Kyoshu, , Takenaka Co.)

31 Flexibilis héjalás

32 bistabil fémszalag Emlékező fémrács (sztent)


Letölteni ppt "Függesztett szerkezetek, függőtetők a 2015. május 13-i előadás vázlata."

Hasonló előadás


Google Hirdetések