Graduate papers
  
Description of the graduate paper
Form of studies Professional Master
Title of the study programm Civil Engineering
Title in original language "Audumu veidņu tehnoloģijas brīvas formas konstrukcijām"
Title in English "Fabric formwork technology for freeform structures"
Author Karina Kaše
Department 24000 Faculty of Civil Engineering
Scientific advisor Leonīds Pakrastiņš
Reviewer L.Pupure
Abstract Pētnieciska darbā tika izpētītas betona brīvo formu konstrukciju veidošanas tehnoloģijas, tās galvenie principi, trūkumi un priekšrocības. Plašs literatūras apskats ļāva secināt, ka audumu veidņu tehnoloģija tika pielietota jau 18 gadsimtā, taču tikai 2002. gadā, pateicoties M.Westa Arhitektūras un Tehnoloģijas centra dibināšanai (Centre for Architectural and Structural Technology, Winnipeg, Kanāda), uzsākas arhitektu un inženieru sadarbība, lai veidotu ne tikai izteiksmīgas konstrukcijas arhitektūras ziņā, bet arī inženiertehniski pamatotas. Neprizmatiska tipa konstrukcijas ir netipiskas un standarta aprēķina pieejas nav piemērotas tām. Arī konstrukcijas formas veidošana un meklēšana, kā arī tās analīze ir sarežģīta un prasa labas datorprojektēšanas zināšanas inženierim un spēju pielāgot esošas aprēķina metodes nestandartām konstrukcijām. Uz doto brīdi, pielietojot auduma veidņus, pasaulē tika konstruēti tādi elementi kā kolonnas, pārsegumi, sienu paneļi, bet laboratoriski izmēģināti tika arī sijas un kopnes. Pamatojoties uz literatūras datiem, efektīvas formas sijas, kas spēj izturēt tādu pašu slodzi kā prizmatiska, stiprības analīze uzrāda iespēju ekonomēt līdz pat 55% betona. Pie tām, tāds veidņu elements kā audums, veido filtrācijas efektu, kura laikā gaiss un ūdens ir spējīgi caur to izdalīties uz āru. Pirmkārt tas ietekmē betona stiprību (tā nedaudz palielinās, samazinātā ūdens/cementa attiecības dēļ). Otrkārt, uzlabojas un palielinās betona virsmas kvalitāte un blīvums (dēļ tā, ka starp veidni un betonu paliek ļoti mazs ieslēgto gaisa burbuļu skaits). Plaša literatūras analīze deva iespēju konstatēt izvēlētas tēmas jau veikto pētījumu plašumu un iedvesmoja jaunas konstrukcijas izveidei, kura vēl netika apskatīta visos iepriekšējos pētījumos. Darba galvenais uzdevums bija kupola (20 m diametrā un 10 m augstumā) formas veidošana un analīze, kā arī to mezglu un elementu iespējama izveide. Darbā ir veikts kupola dzelzsbetona un tēraud-fibrobetona nesošo elementu dimensionēšanas piemērs, ir piedāvāta principālā tehnoloģija kupola elementu konstruēšanai un savienošanai, ka arī ir aprakstīti divi iespējamie varianti konstrukcijas stiklošanai. Lai aptuveni varētu novērtēt kupola būvniecības izmaksas, tika sastādītas divas tāmes: viena – dzelzsbetona kupolam, bet otra – analoģiska izmēra tērauda kupolam. Uzdevumu risināšanai tika pielietotas tādas datorprogrammas kā AXIS VM10 (piepūļu atrašanai un elementu dimensionēšanai), Geodesica, Rhinoceros un AutoCAD (trīs dimensiju modeles izveidei). Papildus tika veikti divi eksperimenti, kuru rezultātā tika apstiprināta piedāvātas tehnoloģijas izpilde reālajā dzīvē: gan stiegrojuma un auduma pozicionēšanas jautājumā, gan nepieciešamas formas veidošanas ziņā. Rezultāti, kas tika iegūti šī pētījuma rezultātā, var kalpot kā rokasgrāmata projektētājam, kas par projekta mērķi izvirza betona kupola projektēšanu. Savukārt arhitekti var smelt idejas arhitektoniski neparasto un estētisko ēku projektēšanai, zinot, ka tos var uzkonstruēt reālajā dzīvē. Maģistra darba sējumā ir 113 lapas, 7 tabulas un 131 attēli, 69 bibliogrāfijas avoti.
Keywords auduma veidņi, brīvas formas konstrukcijas, dzelzsbetona kupols
Keywords in English fabric formwork, freeform structures, reinforced concrete dome
Language lv
Year 2015
Date and time of uploading 09.06.2015 21:33:58