Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук.
Нижний Новгород: ННГАСУ, 2007. — 272 с.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор Супрун А.Н. Целью работы является разработка теоретических основ создания систем автоматизации проектирования (САПР) геодезических куполов и оболочек, т.е. оболочек, собираемых из типовых элементов, образующихся путём проецирования на сферу рёбер правильных многогранников (икосаэдра, октаэдра и тетраэдра). Эта цель достигается путём решения следующих задач:
1) анализ и обобщение приёмов получения геометрических сетей на поверхности сферы;
2) классификация приёмов геометрической разбивки поверхности куполов и оболочек;
3) разработка общего подхода к расчёту сетевых разбивок, позволяющего получать значения параметров и машинные чертежи для любого из рассматриваемых вариантов разбивки;
4) разработка способов представления результатов расчёта (в виде таблиц параметров и/или машинных чертежей);
5) создание библиотеки виртуальных элементов оболочек применительно к потребностям методики архитектурно-строительного проектирования. Научная новизна и значимость работы. Диссертационная работа является первым системным обобщением всего предшествующего опыта архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек. Наряду с обобщением работ ряда предшественников, вошедших во введённые автором классификационные системы «С», « Р» и « И», разработаны и исследованы две новые системы сетевых разбивок - «П» и «ПР». Все задачи, входящие в исследование, впервые решены в общем виде. Они дали возможность эффективно использовать персональные компьютеры на всех стадиях разработки архитектурных проектов оболочек. Результаты исследования позволили получать виртуальные модели оболочек и включать их в виде библиотечных элементов в существующие системы автоматизированного архитектурно-строительного проектирования. Практическое значение работы. Результаты исследования, доведённые до компьютерных программ, устраняют ряд существенных факторов, препятствующих практическому использованию куполов и оболочек в архитектурном проектировании. При этом предоставляется возможность не только получать геометрические параметры сетей для любого вида геодезической оболочки, но и иметь визуализированное представление куполов и оболочек на экранах компьютеров. Вклад автора в разработку проблемы. Диссертантом лично получены и выносятся на защиту:
- классификация приёмов геодезической разбивки и типов сетевых разбивок;
- общие принципы построения и расчёта сетевых разбивок системы П» и «ПР» и методика применения их в практическом архитектурно-строительном проектировании,
- методика представления двухконтурных сетевых разбивок, основанная на применении принципа двойственности;
- алгоритмы расчёта параметров одноконтурных и двухконтурных сетей в общем виде;
- методика архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек, основанная на использовании современного уровня систем автоматизированного проектирования;
- методика создания специальных виртуальных библиотечных элементов геодезических оболочек и применения их при архитектурно-строительном проектировании куполов.
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения
Научный консультант: доктор физико-математических наук, профессор Супрун А.Н. Целью работы является разработка теоретических основ создания систем автоматизации проектирования (САПР) геодезических куполов и оболочек, т.е. оболочек, собираемых из типовых элементов, образующихся путём проецирования на сферу рёбер правильных многогранников (икосаэдра, октаэдра и тетраэдра). Эта цель достигается путём решения следующих задач:
1) анализ и обобщение приёмов получения геометрических сетей на поверхности сферы;
2) классификация приёмов геометрической разбивки поверхности куполов и оболочек;
3) разработка общего подхода к расчёту сетевых разбивок, позволяющего получать значения параметров и машинные чертежи для любого из рассматриваемых вариантов разбивки;
4) разработка способов представления результатов расчёта (в виде таблиц параметров и/или машинных чертежей);
5) создание библиотеки виртуальных элементов оболочек применительно к потребностям методики архитектурно-строительного проектирования. Научная новизна и значимость работы. Диссертационная работа является первым системным обобщением всего предшествующего опыта архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек. Наряду с обобщением работ ряда предшественников, вошедших во введённые автором классификационные системы «С», « Р» и « И», разработаны и исследованы две новые системы сетевых разбивок - «П» и «ПР». Все задачи, входящие в исследование, впервые решены в общем виде. Они дали возможность эффективно использовать персональные компьютеры на всех стадиях разработки архитектурных проектов оболочек. Результаты исследования позволили получать виртуальные модели оболочек и включать их в виде библиотечных элементов в существующие системы автоматизированного архитектурно-строительного проектирования. Практическое значение работы. Результаты исследования, доведённые до компьютерных программ, устраняют ряд существенных факторов, препятствующих практическому использованию куполов и оболочек в архитектурном проектировании. При этом предоставляется возможность не только получать геометрические параметры сетей для любого вида геодезической оболочки, но и иметь визуализированное представление куполов и оболочек на экранах компьютеров. Вклад автора в разработку проблемы. Диссертантом лично получены и выносятся на защиту:
- классификация приёмов геодезической разбивки и типов сетевых разбивок;
- общие принципы построения и расчёта сетевых разбивок системы П» и «ПР» и методика применения их в практическом архитектурно-строительном проектировании,
- методика представления двухконтурных сетевых разбивок, основанная на применении принципа двойственности;
- алгоритмы расчёта параметров одноконтурных и двухконтурных сетей в общем виде;
- методика архитектурного проектирования геодезических куполов и оболочек, основанная на использовании современного уровня систем автоматизированного проектирования;
- методика создания специальных виртуальных библиотечных элементов геодезических оболочек и применения их при архитектурно-строительном проектировании куполов.