>>думаю его стоимость на килограмм будет на том же уровне что у магистрального авиалайнера digger> Дирижaбль дoлжен быть теxнoлoгически прoще и дубoвее сaмoлетa, инaче смысл прoпaдaет.
О птичках
Вот тут
Страница не найдена | Архитектура и строительство
___________________________________________________________
Конструктивное решение. Материалы
Вариант 1.
Сферический купол диаметром 100 м и стрелой подъема 24 м Структура выполнена, как и большинство мостовых и пространственных конструкций в Европе, из модной трубы. Стержневые элементы — из круглых труб диаметром 60…120 мм, t = 4…8 мм. Наружная сферическая поверхность радиусом 60 м формируется стержнями из круглых или прямоугольных труб, внутренняя поверхность купола и раскосы — из круглых труб. Трубчатые элементы стыкуются с помощью узлового соединения на болтах из нержавеющей стали класса А2. Болты работают как двухсрезные. По принятой схеме в узел приходит максимум 9 стержней, всего же такой узел может состыковать 12 стержней. Диаметры труб соответствуют расчетным усилиям. Еще одно хорошее свойство структур — возможность изменения материала в соответствии с изменением усилий в элементах. Так, для оптимизации всей конструкции нижняя, наиболее нагруженная часть сделана из коррозионно-стойкой стали НС-5Т, хотя для этой цели подходят и обычные — Ст. 20 или 09Г2С. Но по соотношению цена-качество лучший вариант — высокопрочная азотистая сталь НС-5Т, которая имеет высокие прочностные параметры: R = 491 МПа, ударная вязкость KCV = 98 Дж/м2. Верхняя часть структуры выполнена из коррозионно-стойких легких алюминиевых сплавов 1915Т или АДЗЗТ1, узловые элементы — из стали НС-5Т или ЗОХГСА. Большинство стержневых элементов выполнены из труб длиной менее 3,3 м. Стержни под большие сжимающие нагрузки и длиной более 3,3 м — из двух труб с заполнением пространства между ними сотовым заполнителем из номекса или алюминиевой фольги АМГ-2н.
Купол выполнен по беспрогонной схеме. Ограждающая конструкция — обшивка толщиной 1,5 мм из сплава АМГ-6 — крепится саморезами к прямоугольным или круглым трубам верхнего пояса. Крепеж (болты, гайки, шайбы) — из нержавеющей стали класса А2, в узлах с большими усилиями (более 50 т) — из высокопрочных болтов и гаек.
Вариант 2. Для спортивных сооружений, а тем более для фристайл-центра, где тренировки будут проходить в основном летом, конечно, купол должен быть раздвижным (рис. 9). Структура, хорошо работающая на несимметричные нагрузки, как нельзя лучше подходит для такого купола. Даже с механикой проблем не должно возникнуть, фирма Sew eurodrive изготавливает мотор-редукторы для гигантских параболических поворотных антенн и раздвижных куполов. Масса подвижных структурных секторов будет около 2 т.
Конструктивное решение предлагаемой нелинейной структуры подходит и для сферических сооружений — концертных комплексов и 3D кинотеатров IMAX.
Монтаж. Монтаж структуры похож на сборку конструктора для взрослых. Согласно монтажной схеме, стержневые элементы и узлы с помощью крепежа и гаечных ключей собираются в пространственную структуру купола. Стержни нижнего пояса посредством узловых опорных элементов крепятся к анкерным болтам железобетонного кольца. Монтаж производится снизу вверх поярусно.
Сборку структуры можно производить с помощью передвижных самоходных подмостей ПВС-12 (луноход), верхнюю часть купола собирать на отм. 0,00 и, подняв с помощью крана на проектную отметку, домонтировать переходные стержневые элементы с уже собранной частью.
Возможны также другие варианты монтажа.
Вопросы надежности. В последние годы катастрофы, вызванные обрушениями несущих конструкций крыш различных зданий и сооружений, выдвинули на первый план вопросы надежной работы большепролетных конструкций в стадии эксплуатации. Серьезно повышены требования к надежности несущих конструкций.
Структурная оболочка имеет значительно больший ресурс прочности, надежности и живучести, чем однослойная сетчатая оболочка при прочих равных условиях. Надежность работы структуры в основном обусловлена надежностью работы узлового соединения. Конструктивное исполнение узла таково, что болты в обжатом пакете работают как двухсрезные. А это значит, что в отличие от болтового соединения, работающего на растяжение, предлагаемое соединение при одинаковых диаметрах болтов имеет в два раза большие прочностные параметры. К тому же при проектировании реальной конструкции в расчетах не учитываются усилия, воспринимаемые поверхностями трения в обжимаемых элементах. При применении высокопрочных болтов запас прочности может быть более 50%.
Надежность всей конструкции обусловлена резервом несущей способности узлового элемента. Натурные испытания узлового соединения показали более чем двукратный запас несущей способности по сравнению с расчетом .
Новые европейские нормы учитывают так называемый progressive collapse prevention — нужно быть уверенным, что, например, разрушение части несущей конструкции не приведет к обрушению всего здания. У нас это называется живучестью конструкции, хотя в белорусских нормах еще не прописано. В этом плане
структурные конструкции наименее уязвимы благодаря замечательному свойству перераспределять нагрузку при выходе из строя некоторых стержней
........
Лирическое отступление
Авиастроительная, судостроительная и просто строительная индустрии живут, совершенно не пересекаясь, а между тем у всех при разработке конструкций самые главные вопросы — прочность и надежность. Инновационные технологии и материалы авиа- и судостроителей не проникают в область строительных конструкций, хотя там есть чему поучиться.
Трудно придумать худшие условия эксплуатации конструкции, которым подвергается, к примеру, легкая двадцатиметровая яхта Volvo в кругосветной гонке, противостоя яростным штормам, гигантским волнам и ураганам. А изготовлена она в основном из композитных материалов: корпус — из углепластика с сотовым наполнителем из номекса, паруса — мейларовая пленка, армированная арамидными волокнами, ванты — из кевлара, бегучий такелаж — из волокон Vectran.
В еще более тяжелом режиме работает конструкция легкого спортивного самолетика EDGE 540 (США) во время акробатических гонок. Крылья и фюзеляж выполнены также из композитов, но имеют фантастический запас прочности и надежности. Собственный вес несущих конструкций 250 кг, полетный — 700 кг. При исполнении в воздухе трюков крылья, работающие консольно, выдерживают издевательскую перегрузку более 15 g. То есть 4-метровая консоль крыла массой менее 100 кг несет нагрузку, причем знакопеременную, более 10 т. Такую бы удельную несущую способность большепролетным строительным конструкциям!
А ведь такие материалы, как высокопрочные (1915Т) и особопрочные (В96ц-3п) алюминиевые сплавы, углепластики, полиарамидные волокна (кевлар), сегодня вполне доступны. Россия, например, производит кевлар даже с более высокими прочностными характеристиками, чем фирма Dupon. Расчетное сопротивление растяжению кевлара в зависимости от марки 1500…5000 МПа, для сравнения, у Ст. 20 — 380 МПа. У углеродных нитей прочность ниже, но модуль упругости значительно выше. Однако применить новые материалы и технологии конструктор может только на свой страх и риск, так как нормативных документов на этот счет у нас нет.
................
Технические параметры различных вариантов конструкции купола
1-й вариант: вся структура из стали Ст. 20 — 280 т.
2-й вариант: вся структура из особопрочного алюминиевого сплава В96ц-3п — 110 т
3-й вариант — комбинированный: структура из высокопрочной стали и алюминиевых сплавов — 170 т.
4-й вариант — комбинированный: структура из высокопрочных алюминиевых сплавов и композитов — 100 т
Технология проектирования, производства и возведения большепролетных структурных конструкций отработана на строительстве объектов в Бресте. Изготовить элементы структуры купола из различных сталей, алюминиевых сплавов и композитов может машиностроительное предприятие “Компо”.
___________________________________________________________
Этим примером (сооружение рассчитанно по СНиПам, а не авиатехнологиям
) можно пользоваться как аналогом.
Площадь купола - около 100000м
2, масса от 170 до 100 тонн.
Ник
http://www.ais.by/images/stories/1_2006/30-15.jpg [not image]http://www.ais.by/images/stories/1_2006/30-14.jpg [not image]