Formwork of concrete shell structures: design and construction

Construction of concrete shell structures has been exercised for more than a century producing very popular architectural works. And the interest of architects and engineers on shell structures seemed to have demised due to the difficulties related to formwork among other various reasons. Although, with advancements of digital technologies, shell structures construction seemed to resume, the use of concrete shell structures still remains lagging behind with unresolved difficulties. The objective of this paper is to identify the main difficulties with concrete shell construction and propose a solution. The method used in this study is analytical and experimental modelling. A proposed prototype concrete dome shell structure is designed and constructed to scaled experimental structure. And the findings confirm that the use of flexible and reusable formwork membrane can be a solution for various curves in a shell structure. And further progressive studies are recommended to refine it for better performances and effectiveness.

Строительство железобетонных оболочечных конструкций ведётся уже более века, в результате чего получаются очень популярные архитектурные произведения. Однако интерес архитекторов и инженеров к оболочечным конструкциям, похоже, сошёл на нет из-за трудностей, связанных с опалубкой, и других различных причин. Хотя с развитием цифровых технологий строительство оболочечных конструкций, казалось бы, возобновилось, использование бетонных оболочечных конструкций всё ещё остаётся отстающим, с нерешёнными трудностями. Цель данной статьи - выявить основные трудности при строительстве бетонных оболочек и предложить их решение. Методы, используемые в статье, включают в себя аналитическое и экспериментальное моделирование. Предложенный прототип бетонной купольной оболочечной конструкции спроектирован и построен в масштабе экспериментальной конструкции. Полученные результаты подтверждают, что использование гибкой и многоразовой опалубочной мембраны может быть решением для различных кривых в структуре оболочки. Рекомендуются дальнейшие прогрессивные исследования для улучшения её характеристик и эффективности.