Structural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsStructural Mechanics of Engineering Constructions and BuildingsСтроительная механика инженерных конструкций и сооружений1815-52352587-8700Peoples’ Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)1927510.22363/1815-5235-2018-14-4-273-277Analysis and design of building structuresРасчет и проектирование строительных конструкцийResearch ArticleStress-strain state investigation of the “YASUNI” shell by bionic architecture methods based on numerical modelingИсследование напряженно-деформированного состояния оболочки «YASUNI» методами бионической архитектуры на основе численного моделированияAlyoshinaOlga ОАлёшинаОльга ОлеговнаCivil Engineering Ph.D. student, Department of Civil Engineering, Engineering Academy, Peoples’ Friendship University of Russia (RUDN Univer- sity). Scientific interests: theory of thin elastic shells, computer modeling, assessment of the stress-strain state.

аспирант департамента строительства Инженерной академии, Российский университет дружбы народов. Область научных интересов: теория тонких упругих оболочек, компьютерное моделирование, оценка напряженно-деформированного состояния конструкций и сооружений

xiaofeng@yandex.ruCajamarca ZunigaDavidКахамарка-СунигаДавидEngineer, M.Sc., Associate Professor of the Department of Bridges and the Department of Structural Analysis, Catholic University of Cuenca. Scientific interests: large-span structures, bridges, high-strength and ultra-high-strength concrete, fiber-reinforced concrete, seismic resistance of structures, inspection and diagnostics of structures, analysis of strain-stress state of structures

доцент кафедры мостов и кафедры строительных конструкций и сооружений, Католический университет г. Куэнки. Область научных интересов: большепролетные строительные сооружения, мосты, высокопрочный и ультравысокопрочный бетон, фибробетон, сейсмостойкость сооружений, обследование и диагностика сооружений, оценка напряженно-деформированного состояния строительных конструкций и сооружений.

cdavidcz@hotmail.comPeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Российский университет дружбы народовCatholic University of Cuenca, EcuadorКатолический университет г. Куэнки15122018144VOL 14, NO4 (2018)ТОМ 14, №4 (2018)27327714092018Copyright ©; 2018, Alyoshina O.О., Cajamarca Zuniga D.Copyright ©; 2018, Алёшина О.О., Кахамарка-Сунига Д.2018Alyoshina O.О., Cajamarca Zuniga D.Алёшина О.О., Кахамарка-Сунига Д.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/structural-mechanics/article/view/19275It is hard to imagine architecture and construction without large-span shells of various applications and taking into consideration the requests of architects, the new achievements in numeral modeling of the surfaces and introduction of new groups of tailored surfaces, the appearance of new forms and types of thin-walled shell structures of this kind is inevitable. The bionic method of solving these tasks pushes the boundaries of these opportunities. The subject being studied is the stress strain state of new uncanonical shell “YASUNI”, designed of monolithic reinforced concrete with the use of modern finite element analysis settlement system. The form of the shell is built on the basis of images of the Ecuadorian flora. The form of the shell imitates a leaf of a flower laying on the lay of the land. The triangle finite-element mesh is created with a harmonic fusion of lily and daisy in a single structure. The shell is designed as a solid-cast one, made of different classes of reinforced concrete (В25, В30, В35) with thickness from δ = 5 cm to δ = 10 cm with a step 1 cm without contouring beams. The structure is subjected to self-weight. The article introduces the first results of the research of stress strain state of the shell “YASUNI”. The authors continue the research of the work this shell with different geometrical parameters, the boundary conditions with the addition of contour elements. Due to the computing complex SCAD OFFICE, precision of which is enough to perform calculations it is possible to reach the most advantageous technical-and-economic indexes of the researched uncanonical shell.

Архитектуру и строительство сложно представить без большепролетных оболочек различного назначения и, учитывая запросы архитекторов, новые достижения в численном моделировании поверхностей, введение в обращение новых групп поверхностей, обладающих определенными заданными свойствами, появление новых форм и видов тонкостенных конструкций такого типа неизбежно. Бионический подход к решению этих задач расширяет границы данных возможностей. В статье исследуется напряженно-деформированное состояние новой неканонической оболочки «YASUNI», проектируемой из монолитного железобетона с применением современной расчетной системы конечно-элементного анализа конструкций. Форма оболочки составлена на основе образов представителей местной флоры Эквадора. Форма оболочки имитирует лист цветка, лежащего на рельефе местности. Треугольная конечно-элементная сетка создана путем гармоничного объединения формы листьев лилии и маргаритки в единую конструкцию. Оболочка проектируется монолитной из различных классов железобетона (В25, В30, В35) толщиной от δ = 5 см до δ = 10 см с шагом 1 см без контурных балок. Конструкция рассчитывается на восприятие равномерно-распределенного собственного веса. Приводятся первые результаты исследования напряженно-деформированного состояния оболочки «YASUNI». Авторы продолжают изучение работы данной оболочки при различных геометрических параметрах, граничных условиях с добавлением контурных элементов. Благодаря вычислительному комплексу SCAD OFFICE, обладающему достаточной точностью для выполнения расчетов, можно добиться наиболее выгодных технико-экономических показателей рассматриваемой неканонической оболочки.

shell of uncanonical formbionic architecturefinite element methodtriangle finite-element meshstressstrain statemonolithic reinforced concrete structurecomputer system SCAD Officeоболочка неканонической формыбионическая архитектураметод конечного элементатреугольная конечно-элементная сетканапряженно-деформированное состояниемонолитная железобетонная конструкциявычислительный комплекс SCAD OfficeKrivoshapko S.N., Mamieva I.A. (2012). Vydayushchiesya prostranstvennye sooruzheniya poslednih 20 let [Outstanding wide-span spatial structures of last 20 years]. Montazhnye i special'nye raboty v stroitel'stve [Installation and special works in construction], (12), 8-14. (In Russ.)Кривошапко С.Н., Мамиева И.А. Выдающиеся пространственные сооружения последних 20 лет // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2012. № 12. С. 8–14.Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. (2015). Encyclopedia of Analytical Surfaces. Springer International Publishing Switzerland, 752. Alyoshina O.O., Cajamarca Zuniga D. Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings, 2018, 14(4), 273-277Krivoshapko S.N., Ivanov V.N. Encyclopedia of Analytical Surfaces. Switzerland: Springer International Publishing, 2015. 752 p.Lebedev Y.S., Rabinovich V.I., Polozhay E.D., et al. (1990). Arhitekturnaya bionika [Architectural Bionics]. Moscow: Strojizdat Publ., 269. (In Russ.)Лебедев Ю.С., Рабинович В.И., Положай Е.Д. и др. Архитектурная бионика / под ред. Ю.С. Лебедева. М.: Стройиздат, 1990. 269 с.Doczi G. (2006). El poder de los límites: proporciones armónicas en la naturaleza, el arte y la arquitectura. Buenos Aires: Editorial TroquelDoczi G. El poder de los límites: proporciones armónicas en la naturaleza, el arte y la arquitectura. Buenos Aires: Editorial Troquel, 2006.Rozin L.A., Gordon L.A. (1971). Metod konechnyh ehlementov v teorii plastin i obolochek. [Finite element method in the theory of plates and shells]. Izvestiya VNIIG, (95), 85-97. (In Russ.)Розин Л.А., Гордон Л.А. Метод конечных элементов в теории пластин и оболочек // Известия ВНИИГ. 1971. Вып. 95.Karpilovskij V.S., Kriksunov Eh.Z., Malyarenko A.A., Perel'muter A.V., Fialko S.Yu. (2015). SCAD Office. Versiya 21. Vychislitel'nyj kompleks SCAD++ [SCAD Office. Version 21. System SCAD++]. Moscow: SKAD SOFT Publ., 848. (In Russ.)Карпиловский В.С., Криксунов Э.З., Маляренко А.А., Перельмутер А.В., Фиалко С.Ю. SCAD Office. Версия 21. Вычислительный комплекс SCAD++. М.: СКАД СОФТ, 2015. 848 с.Larry J. Segerlind. (1984). Applied Finite Element Analysis. Second Edition. New York, John Wiley & Sons.Larry J. Segerlind. Applied Finite Element Analysis. Second Edition. New York: John Wiley & Sons, 1984.