Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of the mesh structure of geodesic domes on their seismic response in applied directions

Bysiec Dominika, Maleska Tomasz

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 3

65--78

EN

The paper presents the determination of the impact of earthquakes of varying intensity on the structure of geodesic domes. The structures of the analyzed domes were designed on the basis of the regular octahedron according to two different methods of creating their topology. The use of four seismic records of different intensity and duration of the record made it possible to subject 8 models to numerical analysis. The designed spatial structures are domes with a steel cross-section, thanks to which they are undoubtedly characterized by their lightness and the possibility of covering very large areas, without the need to use internal supports. Designing steel domes is currently a challenge for constructors, as well as architect, who take into account their aesthetic considerations. The paper presents the seismic response of geodesic domes in applied different directions (two horizontal “X” and “Y” and one vertical “Z”), using the Time History method. The values of forced vibrations and recording intensity were shown, and on this basis, an attempt was made to determine which seismic record may be more unfavorable for the designed geodesic domes created according to two different methods of shaping the topology of their structures. For this purpose, the FFT (Fast Fourier Transform) method was used. The maximum accelerations and displacements of the structures were also analyzed. The conducted analysis shows the influence of seismic excitations on geodetic dome structures, depending on the applied method (method 1 and 2) of shaping their topology. This paper will undoubtedly be useful in designing a geodesic dome structure in a seismic area. In addition, this analysis can be helpful in assessing the effects of an incidental earthquake.

PL

Praca dotyczy określenia wpływu trzęsienia ziemi o różnej intensywności na konstrukcję kopuł geodezyjnych. Struktury analizowanych kopuł, których podstawą kształtowania był ośmiościan foremny, zaprojektowane zostały według dwóch różnych metod tworzenia topologii tego typu konstrukcji. Wykorzystanie czterech zapisów sejsmicznych o różnej intensywności i o zróżnicowanym czasie trwania zapisu umożliwiło poddanie analizie numerycznej 8 modeli. Zaprojektowane przestrzenne struktury to kopuły o przekroju stalowym, dzięki czemu niewątpliwie odznaczają się swoją lekkością i możliwością przekrycia bardzo dużych powierzchni, bez konieczności zastosowania podpór wewnętrznych. Zaprojektowanie stalowych kopuł jest obecnie wyzwaniem zarówno dla konstruktorów, jak i architektów, którzy kierują się również względami estetycznymi. W pracy przedstawiono odpowiedź sejsmiczną kopuł geodezyjnych w zastosowanych różnych kierunkach (dwa poziome „X” i „Y” oraz jeden pionowy „Z”) przy użyciu metody Time History. Wykazano wartości drgań wymuszonych i intensywności zapisu i na tej podstawie podjęto próbę określenia, który zapis sejsmiczny może być bardziej niekorzystny dla badanych kopuł geodezyjnych utworzonych według dwóch różnych metod kształtowania topologii ich struktur. W tym celu posłużono się metodą FFT (Fast Fourier Transform). Przeanalizowano również maksymalne przyspieszenia i przemieszczenia konstrukcji. Przeprowadzona analiza pokazuje wpływ wstrząsów sejsmicznych na konstrukcje kopuł geodezyjnych, w zależności od zastosowanej metody (metoda 1 i 2) kształtowania ich topologii. Praca ta będzie niewątpliwie przydatna przy projektowaniu struktury kopuły geodezyjnej na obszarze sejsmicznym. Ponadto analiza ta może być pomocna przy ocenie skutków spowodowanych przypadkowym trzęsieniem ziemi.

2

City membrane training platforms. Health-promoting Spatial Instalations for Children and Teenagers

Pelczarski Michał

Builder

|

2021

|

R.25, nr 3

82--87

EN

This article is inspired by the research on membrane training platforms, which has been conducted by the author for over two years. Currently, they are at the stage of building an experimental prototype in a real scale. These studies are the result of cooperation between the Wrocław University of Technology and the Center "Lunares Space - simulated space base" in Piła and the cooperation with the Academy of Physical Education in Wrocław regarding training devices. The membrane training platform is a spatial membrane, mesh, rope or belt installation, stretched elastically on a light and economical, spatial rod structure. A membrane is understood as a bi-curved surface, which is an unstable substrate, generating significant deformations under a load from a human walking on it - simulating walking "in deep snow" or in conditions of reduced gravity. The author's experience, gained in the course of this scientific work, gave him the idea of applying a similar idea to health-promoting urban installations intended for children and adolescents. The author presents this concept against the background of currently known devices with a similar function and character. At the same time, he shows arguments in favor of the implementation of this unconventional proposal, justifying in detail the need to develop this type of activity for children and adolescents, and even for the elderly. The presented proposals for new functional and spatial forms, intended for location in open space, are based on the use of low-cost, single-layer, octagonal and hexagonal bar systems, designed in such a way as to form closed systems, well absorbing forces from polypropylene nets, tapes or membranes stretched inside. According to the author, apart from their functional tasks, these objects could create intriguing, attractive architectural forms, enriching the city space.

PL

Inspiracją niniejszego artykułu są prowadzone przez autora od ponad dwóch lat badania nad membranowymi platformami treningowymi. Aktualnie znajdują się one w stadium budowy doświadczalnego prototypu w skali rzeczywistej. Badania te są rezultatem współpracy Politechniki Wrocławskiej z Centrum „Lunares Space - symulowana baza kosmiczna” w Pile oraz współpracy z Akademią Wychowania Fizycznego we Wrocławiu w zakresie urządzeń treningowych. Membranowa platforma treningowa jest przestrzenną instalacją membranową, siatkową, linową lub taśmową, rozpiętą sprężyście na ekonomicznym, przestrzennym stelażu prętowym. Pod pojęciem membrany rozumie się powierzchnię dwukrzywiznową, która stanowi niestabilne podłoże generujące znaczne deformacje pod obciążeniem od chodzącego po niej człowieka – symulujące chodzenie „w głębokim śniegu” czy w warunkach zmniejszonej grawitacji. Doświadczenia autora, zdobyte w trakcie tej pracy naukowej, nasunęły mu koncepcję zastosowania podobnej idei dla prozdrowotnych instalacji miejskich przeznaczonych dla dzieci i młodzieży. Autor przedstawia tę koncepcję na tle znanych obecnie urządzeń, o podobnej funkcji oraz charakterze. Wykazuje równocześnie argumenty przemawiające za sensem realizacji tej niekonwencjonalnej propozycji, szczegółowo uzasadniając potrzeby rozwijania tego typu aktywności u dzieci i młodzieży, a nawet u osób starszych. Prezentowane propozycje nowych form funkcjonalno-przestrzennych przeznaczonych do lokalizacji w otwartej przestrzeni oparte są o wykorzystanie niskobudżetowych, jednopowłokowych systemów prętowych – oktagonalnych i heksagonalnych - projektowanych w taki sposób, by tworzyły systemy zamknięte dobrze przejmujące siły z rozpiętych wewnątrz siatek, taśm lub membran polipropylenowych. Zdaniem autora oprócz swych zadań użytkowych obiekty te mogłyby tworzyć intrygujące, atrakcyjne formy architektoniczne wzbogacające przestrzeń miasta.

3

O kształtowaniu i analizie statycznej kopuł geodezyjnych

Szmit R.

Inżynieria i Budownictwo

|

2016

|

R. 72, nr 6

310--312

PL

Omówiono sposoby kształtowania geometrii oraz wyniki analizy statycznej kopuł geodezyjnych bazujących na wielościanach foremnych: ośmiościanie oraz dwudziestościanie. Analizowane kopuły obciążano wiatrem według Eurokodu 1 oraz według rozkładu otrzymanego z badań doświadczalnych.

EN

The article presents ways of shaping the geometry and the results of static analysis of geodesic domes based upon the pattern of edges and vertices of certain platonic solids: octahedron and icosahedron. Analyzed dome class I and degree of division of 2V to 6V, which wind load according to Eurocode 1, and according to the distribution obtained from experimental studies.

4

Prętowe kopuły geodezyjne – propozycje przekryć dużych powierzchni

Pilarska D

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/I

447--454

PL

W artykule przedstawiono propozycje przekryć dużych powierzchni w postaci zaprojektowanych ośmiu jednowarstwowych kopuł geodezyjnych. Kopuły te ukształtowano na podstawie opracowanych przez Fullera procedur podziału sfery na trójkąty sferyczne. Korzystając z zaproponowanych przez Fullera metod podziału dwudziestościanu foremnego, zaprojektowano osiem zupełnie nowych jednowarstwowych kopuł prętowych, których wyjściowym wielościanem jest ośmiościan foremny. Zaprojektowane kopuły, których każda średnica jest równa 50m, różnią się między sobą stopniem zagęszczenia prętów. Porównano i zaprezentowano podstawowe parametry geometryczne wygenerowanych konstrukcji. Zwymiarowano je, zgodnie z wymaganiami normowymi, dobierając do każdej grupy prętów przekroje poprzeczne z rur okrągłych. Utworzone prętowe kopuły geodezyjne poddano obciążeniom stałym oraz zmiennym, tworząc różne kombinacje obciążeń. Przeprowadzono również szczegółową analizę statyczną. Analizowano i oceniano zależności powstałe między siłami osiowych, przemieszczeniami węzłów oraz naprężeniami normalnymi w prętach a przyjętymi kombinacjami obciążeń. Dla najbardziej niekorzystnych kombinacji obciążeń wyniki zestawiono w tabelach i zilustrowano na rysunkach. Przedstawione w artykule prętowe kopuły geodezyjne mogą stanowić oryginalne przekrycia kopułowe dużych powierzchni. Rozpięte na sferze siatki prętów mogą zapewniać geometryczną niezmienność struktury, charakteryzować się małą wrażliwością na przeskoki węzłów, a także posiadać optymalne własności technologiczno-ekonomiczne, czyli składać się z jak najmniejszej liczby elementów różnych i zużywać mało materiału (np. stali).

EN

The article presents the proposals of the large areas coverings as the designed eight one-layered geodesic domes. The domes were shaped using the elaborated by Fuller procedures of the sphere division into spherical triangles. Using proposed by Fuller methods of the regular icosahedron division, eight completely new one-layered bars’ domes were designed, whose initial polyhedron was the regular octahedron. The developed domes, with the diameter 50m, have different compaction of bars. The basic geometric parameters of generated constructions were compared and presented. They were dimensioned, in accordance with thestandard requirements,choosing for each group of bars the cross sections of round pipes.The designed geodesic bars’ domes were subjected into fixed and variable impacts, creating different combinations of loads. The detailed static analysis was also performed. The dependencies of occurring axial forces, displacements of nodes, as well as normal stresses occurring in the bars of the adopted combinations of loads were analysed and evaluated. The results for the most unfavourable cases of the load combination were tabulated and presented in the figures. The presented in the article geodesic bars’ domes may constitute the original dome coverings of the large areas. The bars’ grids stretched on the sphere may ensure the geometric immutability of the structure, characterize the low sensitivity to nodes jumps, as well as have the optimal technological and economical properties, which consist of a minimum number of different elements and consume little amount of material (eg. steel).