Владислав Алексеевич Дагаев — инженер, подразделение «Конструкции, проектирование»
199178, г. Санкт-Петербург, 7-я линия Васильевского острова, д. 76, лит. А
РИНЦ ID: 951859
Vladislav A. Dagaev — engineer, “Structures, Design” division
lit. A 76, 7th line of Vasilyevsky Island, St. Petersburg, 199178
ID RSCI: 951859
Георгий Максимович Пурвин — инженер, подразделение «Конструкции, проектирование»
199178, г. Санкт-Петербург, 7-я линия Васильевского острова, д. 76, лит. А
Georgii M. Purvin — engineer, “Structures, Design” division
lit. A 76, 7th line of Vasilyevsky Island, St. Petersburg, 199178
Филипп Сергеевич Школяр — кандидат технических наук, старший преподаватель
195251, г. Санкт-Петербург, ул. Политехническая, д. 29
РИНЦ ID: 69808774, ResearcherID: GLR-0652-2022
Filipp S. Shkoliar — Candidate of Technical Sciences, Senior Lecturer
29 Politekhnicheskaya st., St. Petersburg, 195251
ID RSCI: 69808774, ResearcherID: GLR-0652-2022
Введение. В последние годы развитие программирования затрагивает все больше сфер, в том числе и архитектурно-строительную область. В проектной деятельности появляются новые инструменты, позволяющие численно описывать параметры строительных конструкций, при помощи которых легко изменять их формы и конфигурацию. Данное направление дает возможность уйти от более трудоемких и длительных процессов ручного редактирования графических материалов. Такой подход к архитектурному проектированию называют параметрическим моделированием. Без него трудно представить создание сложных геометрических форм здания как многоэтажных, так и большепролетных, к которым можно отнести вантовые покрытия.
Материалы и методы. Процесс оптимизации сбора нагрузок на криволинейные формы нагляднее демонстрировался на примере определения и приложения снеговых и ветровых нагрузок на вантовое покрытие двоякой кривизны здания велодрома, так как, согласно нормативным документам, от геометрии здания зависит коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие и аэродинамический коэффициент, которые, как правило, определяются по результатам продувки, однако для уменьшения трудоемкости исследования зоны распределения этих коэффициентов интерполировались по уже имеющимся в нормативных документах формам.
Результаты. Выполнен сбор нагрузок на расчетную конечно-элементную схему здания велодрома с покрытием двоякой кривизны по ортогональной вантовой сети, в том числе 4 типа снеговой нагрузки и 2 типа ветровой нагрузки.
Выводы. Использование Grasshopper позволило уйти от упрощения и интерполяции как величины давления от снега и ветра в нескольких направлениях, так и значений грузовых площадей в каждой точке вантовой сети. Такой более точный подход в совокупности с результатами аэродинамических испытаний и автоматизированной передачей данных в расчетные комплексы позволит более точно определять НДС сложных покрытий, уйти от перерасчета и переназначения сложных неравномерно распределенных линейных и нелинейных нагрузок в расчетных схемах при изменении исходных данных с экономией трудовых и временных затрат на контроль этих процессов.
Introduction. In recent years, the development of programming affects more and more spheres, including the architectural and construction field. New tools appear in the design activity allowing to describe numerically the parameters of building structures, with the help of whicиh it is easy to change their shape and configuration. This direction allows to get away from more labour-intensive and time-consuming processes of manual editing of graphic materials. This approach to architectural design is called parametric modelling. Without it, it is difficult to imagine the creation of complex geometric shapes of buildings, both multi-storey and large-span, to which cable-stayed coverings can be referred. The interest in such structures, due to their impressive shaping, has turned their design into a complex engineering and technical task and actual work.
Materials and methods. The process of optimization of the collection of loads on curvilinear forms was more clearly demonstrated on the example of determination and application of snow and wind loads on the cable-stayed covering of double curvature of the velodrome building, as, according to normative documents, the geometry of the building depends on the transition coefficient from the weight of the snow cover of the ground to the snow load on the covering and the aerodynamic coefficient, which, as a rule, are determined by the results of blowing, but in order to reduce the labour intensity of the study, the distribution zones of these coefficients were interpolated according to the forms already available in normative documents.
Results. A collection of loads on the computational finite element scheme of the velodrome building with a double curvature covering by an orthogonal cable-stayed network, including 4 types of snow load and 2 types of wind load, was performed.
Conclusions. The use of Grasshopper made it possible to get away from simplification and interpolation of both the magnitude of pressure from snow and wind in several directions and the values of load areas at each point of the cable-stayed network. This more accurate approach together with the results of aerodynamic tests and automated data transfer to the calculation systems will allow to determine more accurately the SSS of complex coverings, to avoid recalculation and reassignment of complex non-uniformly distributed linear and nonlinear loads in the calculation schemes when changing the initial data with saving labour and time costs for the control of these processes.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.