Применение и расчет геликоидальных оболочек в архитектуре и строительстве

В статье дается краткий обзор практики применения геликоидальных поверхностей в архитектуре и строительстве, а также методик их расчета. Геликоидальные оболочки нашли применение в архитектуре в виде рамп, винтовых лестниц, элементов фасадов, а иногда и формы здания в целом. Для расчета геликоидальных оболочек в основном применяются численные методы. В статье приводится краткая история аналитических методов расчета, а также предлагаются к использованию реализованные в MathCad 13 авторские программы для расчета прямого и развертывающегося геликоидов. Для расчета прямого геликоида автором была откорректирована методика В.Г. Рекача и впервые получены численные результаты по этой методике. Предложенный С.Н. Кривошапко аналитический метод малого параметра для расчета тонкого торса-геликоида был упрощен автором с применением чисел Бернулли при интегрировании уравнений. Приводится краткий анализ полученных результатов и вывод о целесообразности применения методов к расчету строительных конструкций.

On application and analysis of helicoidal shells in architecture and civil engineering

There is the review article of application and calculation of helicoidal shells in architecture and civil engineering. Helicoidal shells are used as ramps, winding staircases, screws, elements of bore machines and so on. Different numerical methods are widely used nowadays, but analytic methods need research. There is also information about author's computer programs written in MathCad for analysis of shallow right and open helicoids. The method of Rekach was corrected by the author and led to numerical results. Analytical method of S.N. Krivoshapko was simplified by author due to the application of Bernoulli numbers in the process of integration of equations. The author suggests using mentioned programs for rough analyses of helicoids instead of expensive program complexes based on numerical methods.