Wariantowa analiza nośności przestrzennego dźwigara kratowego konstrukcji nośnej membranowego przekrycia amfiteatru

Open Access (Artykuł w pliku PDF)

citation/cytuj: Bróż N., Nazarko P., Prokop A., Lichołai R. Variant analysis of the spatial bearing capacity of a lattice girder the load-bearing structure of the membrane roof of the amphitheater. Materiały Budowlane. 2025. Volume 635. Issue 07. Pages 102-109. DOI: 10.15199/33.2025.07.14

mgr inż. Natalia Bróż, Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury
ORCID: 0000-0002-2719-7566
dr hab. inż. Piotr Nazarko, prof. PRz, Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury
ORCID: 0000-0002-6135-2486
mgr inż. arch. Anna Prokop, Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury
ORCID: 0000-0003-2666-1002
dr inż. arch. Rafał Lichołai, Politechnika Rzeszowska, Wydział Budownictwa, Inżynierii Środowiska i Architektury
ORCID: 0000-0002-0904-7812

Correspondence address: Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript. 

DOI: 10.15199/33.2025.07.14
Original research paper / Oryginalny artykuł naukowy

Abstract. The article presents an analysis of the influence of selected geometric parameters on stress distribution, stiffness, and material consumption in a spatial arched truss girder. The obtained results demonstrated that the choice of the cross-sectional rotation angle led to variations in axial forces of up to 48% in tension and 60% in compression. The analysis of the influence of the cross- -sectional rotation angle, with the girder inclined at 30° from the vertical, enabled a more in-depth understanding of the structural behavior and had provided new insights in the field.
Keywords: spatial truss girder; parametric modeling; load- -bearing capacity analysis; amphitheater.

Streszczenie. Artykuł przedstawia analizę wpływu wybranych parametrów geometrycznych na wytężenie, sztywność oraz zużycie materiału w przestrzennym łukowym dźwigarze kratownicowym. Uzyskane wyniki pokazały, że dobór kąta obrotu przekroju poprzecznego doprowadził do zmiany sił osiowych o 48% przy rozciąganiu i o 60% przy ściskaniu. Analiza wpływu kąta obrotu przekroju poprzecznego przy odchyleniu dźwigara od pionu o 30° pozwoliła na pogłębioną analizę pracy konstrukcji i dostarczyła nową wiedzę w tym zakresie.
Słowa kluczowe: przestrzenny dźwigar kratownicowy; modelowanie parametryczne; analiza nośności; amfiteatr.

Literature
[1] Kurzawa Z. Stalowe konstrukcje prętowe. Cz. II. Struktury przestrzenne, przekrycia cięgnowe, maszty i wieże. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 2011.
[2] Trojanowska M. Contemporary architecture of open-air theatres in historic environments. Journal ofHeritage Conservation. 2019.DOI: 10.17425/wk60openair.
[3] Chodor L. Przekrycia cięgnowo-membranowe.
[Online]. Dostępne na: https://chodor-projekt. net/encyclopedia/konstrukcje-ciegnowe/.
[4] Bróż N. Variant analysis of the load capacity of spatial truss girders cooperating with the membrane covering of the amphitheater. Praca Dyplomowa, Rzeszów University of Technology, 2022.
[5] Berger H. Form and function of tensile structures for permanent buildings. Engineering Structures. 1999. DOI: 10.1016/s0141-0296 (98) 00022-4.
[6] Jurczakiewicz S. Dachy membranowe. Nowoczesne Hale. 2018; (2): 22 – 25.
[7] Zagubień A. Budownictwo ogólne. Tom 4. Konstrukcje budynków. W. Buczkowski, Red., Arkady, 2009, s. 575–594.
[8] Gerlic K. Zadaszenia membranowe w Polsce – swoboda kształtowania. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2018.
[9] Shi J-X, Wu Z, Tsukimoto S, Shimoda M. Design optimization of cable– membrane structures for form-finding and stiffnessmaximization. Composite Structures. 2018. DOI: 10.1016/j. compstruct. 2018.03.033.
[10] Amphitheater in Stężyca – high-tension spatial membrane.
[Online]. Dostępne na: https://www.plandeki.com.pl/9,455,500,konstrukcja\_membranowa\_ stezyca. html.
[11] Kozdroń K, Mrowiec L. Dlubal RFEM5 i RSTAB8. 2017.
[Online].Dostępne na: https://inzynierbudownictwa. pl/dlubal-rfem-5-i-rstab-8/.
[12] PN-EN 1991-1-3: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-3: Oddziaływania ogólne. Obciążenie śniegiem.
[13] PN-EN 1991-1-4: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-4: Oddziaływania ogólne. Oddziaływania wiatru.
[14] PN-EN 1991-1-1: Oddziaływania na konstrukcje. Część 1-1: Oddziaływania ogólne. Ciężar objętościowy, ciężar własny, obciążenia użytkowe w budynkach.
[15] PN-EN 1993-1-1:2006 Eurokod 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Część 1-1: Reguły ogólne i reguły dla budynków.
[16] Bodnar A. Wytrzymałość materiałów: podręcznik dla studentów wyższych szkół technicznych. Politechnika Krakowska, 2004.

Received: 24.02.2025 / Artykuł wpłynął do redakcji: 24.02.2025 r.
Revised: 01.04.2025 / Otrzymano poprawiony po recenzjach: 01.04.2025 r.
Published: 23.07.2025 / Opublikowano: 23.07.2025 r.

Materiały Budowlane 07/2025, strona 102-109 (spis treści >>)