1529x
000410
22.1.2020

Visuté kupole: návrh a posouzení progresivního kolapsu

Visuté kupole se za poslední téměř tři desetiletí staly oblíbenými řešeními pro zastřešení sportovních a koncertních hal či stadionů, zejména v Číně a Japonsku. Visuté kupole lze snadno postavit a udržovat a jejich použití tak zvyšuje meze rozpětí pro prutové kupolové systémy. Na rozdíl od zavěšených kupolí nejsou vyžadovány žádné speciální stavební postupy, přesto lze pro střední a velké rozpětí dosáhnout nákladově efektivní, tužší a robustnější konstrukce. Tato hybridní prostorová konstrukce se skládá z horní jednovrstvé kupole a spodního soustředného tensegritového systému.

Autor
Adam Nagy
Vysoká škola
Univerzita v Surrey, Velká Británie

Tento projekt je zaměřen na návrh a odolnost proti kolapsu kupolí. První část práce obsahuje přehled odborné literatury jako přípravu na vlastní případovou studii předběžného návrhu a analýzy progresivního kolapsu kupole.

Rešerše se zabývá typickými postupy návrhu, chováním a použitelnými kritérii přijatelnosti visutých kupolí. Rovněž jsou zde obecně i konkrétně prezentovány aspekty progresivního kolapsu u visutých kupolí. Je provedena předběžná studie čtyřicetimetrové překlenuté lamelové předsazené kupole. Bylo prokázáno, že globální stabilita je rozhodující z hlediska posouzení, v případě nejzazšího prstencově vyztužené visuté kopule může dojít k selhání i při mírném využití napětí a průhybů, pokud není posuzována nelineární stabilita s imperfekční geometrií.

Analýza progresivního kolapsu byla provedena podle strategie omezení rozsahu lokálního selhání. V případě většiny prostorových konstrukcí včetně visutých kupolí je nejsnazší použít alternativní cestu zatížení s fiktivním odstraněním prutu. První model sestávající pouze z nosníků (Han et al., 2015) byl shledán účinným pro lokalizaci těch konfigurací prutů pro fiktivní odstranění, které pravděpodobně způsobují progresivní kolaps. Na druhou stranu model složený z nosníků a skořepin byl shledán bezpečnějším a spolehlivějším pro predikci stability a celistvosti zbytkové konstrukce. Výsledky obou analýz jsou porovnány a diskutovány. Součástí práce jsou také vývojové diagramy použitých metodik.


Stahování