(untitled) (Збірник наукових праць «Сучасні будівельні конструкції з металу та деревини», 2021)
Для створення принципово нових інноваційних великопролітних конструкцій покрить будівель та споруд розглянуто сучасні конструктивні рішення попередньо напружених тросових куполів типу тенсегріті. Термін експлуатації перших побудованих куполів-тенсігріті складає лише 35 років. Це досить нові, ефективні конструкції і потребують ретельного вивчення та використання сучасних наукових підходів для їх проектування з застосуванням програмних комплексів, так як їх робота під дією навантаження та процес будівництва досить складні. Розрахунковий аналіз і зведення конструкцій самонапруженого типу базується на винаході рівноважної конструкції, так званої форми тенсегріті. Пошук форми багатовимірний і складається з етапу розрахункового аналізу самонапруженого куполу на рівноважне положення елементів і їх вузлів, вибору найбільш стійкої і жорсткої конструкції, а також урахування можливих невигідних навантажень під час експлуатації і початкового навантаження в елементах від прикладення попереднього напруження. Для визначення форми тросових куполів сформульовано завдання нелінійного програмування з заданими осьовими силами, яке можна розглядати як завдання мінімізації різниці повної енергії деформації між елементами тросів і стійками при обмеженнях на умови сумісності. Першим кроком для розрахунку попереднього напруження тросового куполу є оцінка здійсненності його геометрії. Розглядається можливість формування тросового куполу негативної Гауссової кривизни і досліджується метод розрахунку попереднього напруження для цієї нової форми. Запропонований метод є ефективним і точним при визначенні допустимого попереднього напруження для тросового куполу з негативною Гауссовою кривизною, і його можна використовувати для інших типів попередньо напружених конструкцій. Наведені нові напрями розвитку ефективних конструктивних рішень великопролітних покрить, серед яких підвісно-купольна конструкція, що поєднує в собі переваги гратчастої оболонки і тросових куполів. Особливої уваги заслуговують експериментальні дослідження на моделях куполів-тенсегріті, результати яких демонструють позитивні і негативні сторони поведінки конструкцій під дією навантажнення, процес їх зведення, а також можливість контролю та відновлення під час експлуатації.