Слайд 2
Основные параметры.
Основные параметры: l1/l2
< 1;
Пролёт l1 = 6…12м; длина волны l2
= 12…30м;
Размеры сечения бортового элемента:
h1 = (1/15…1/10) l1; b1 = (0,2…0,4) h1;
Стрела подъёма: f ≥ 1/7 l2;
Толщина оболочки: δ = 5…6 см при l1 = 6м;
δ = 7…8 см при l1 = 9…12м;
(принимается без расчёта).
Слайд 3
Принципы расчёта.
Различают методы расчёта:
а) «точный» метод
(Милейковский И.Е.) → 0,5 ≤ l1/l2 < 1;
значительные пролёты l2; малая толщина δ; тяжёлые или
сосредоточенные нагрузки;
б) приближённый метод → l1/l2 < 0,5; l1 ≤ 12м; равномерно
распределённая нагрузка.
Приближённый метод расчёта включает два этапа:
1) расчёт плиты и бортовых элементов;
2) расчёт диафрагм
Слайд 4
Принципы расчёта.
Приближённый метод расчёта.
1) Расчёт плиты и
бортовых элементов
Напряжения в плите коротких цилиндрических оболочек
(Ц.О.) незначительны, поэтому в явном виде не учитываются.
Сечение и армирование плиты назначаются конструктивно.
Согласно результатам испытаний и расчётов коротких Ц.О. с учётом изг. моментов вдоль l2, плечо внутренней пары сил Z для оболочек с размерами l1 ≤ 12м; l2 ≤ 30м составляет:
Слайд 5
Принципы расчёта.
При рассмотрении короткой Ц.О. в направлении
l1 как балки растягивающее усилие в бортовом элементе отдельно
стоящей оболочки будет равно:
где q – приведенная расчётная нагрузка на 1м2 горизонтальной проекции оболочки с учётом веса бортовых элементов.
В средних пролётах многопролётной одноволновой оболочки усилие в пролёте бортового элемента уменьшается вдвое.
В многоволновых оболочках усилия в средних бортовых элементах увеличиваются вдвое по сравнению с величиной (1).
Слайд 6
Принципы расчёта.
Для восприятия усилия (1) в бортовом
элементе устанавливается арматура площадью:
В пролёте бортового элемента основная часть
этой арматуры устанавливается внизу, а на опоре (над диафрагмами) – вверху сечения бортового элемента.
Хомуты в бортовых элементах устанавливаются из конструктивных соображений.
Слайд 7
Принципы расчёта.
2) Расчёт диафрагм.
1. Оболочка рассекается посреди
пролётов сечениями, параллельны-
ми диафрагмам. Диафрагма с примыкающими к ней
частями смежных оболочек разделяется на отдельные волны, а при наличии арочных диафрагм разрезаются их затяжки, т.е. остаются отдельные пролёты безраспорных диафрагм, монолитно связанные с прилегающими частями оболочек.
Слайд 8
Принципы расчёта.
2. Усилия My0 ; Ny0; Qy0
в сечениях такой конструкции определяются как для криволинейной (а)
или прямолинейной (б) балки, находящейся под действием полной вертикальной нагрузки от собственного веса диафрагмы, оболочки с конструкцией кровли и снега (определяются по оси диафрагм).
Слайд 9
Принципы расчёта.
3. Производится учёт разгружающего влияния
примыкающих к диафрагмам частей оболочки.
Вдоль l2 учитываются
лишь нормальные сжимающие усилия
Ny в соответствии с безмоментной теорией (изг. моментами и
поперечными силами в этом направлении пренебрегаем).
Максимальные сжимающие усилия в шелЫге составляют:
здесь r – радиус кривизны оболочки, равный
Слайд 10
Принципы расчёта.
Характер изменения усилия Ny вдоль
l2 неизвестен, но с учётом гибкости бортовых элементов из
плоскости и опытных данных было принято (предложение проф. Гвоздева А.А.):
где ξ = y/l2; y – расстояние (по горизонтали) от левой опоры
до произвольного сечения диафрагмы.
Поперечным сжимающим усилиям оболочки, изменяющимся
по закону (5), отвечают реактивные растягивающие, т.е.
разгружающие усилия в диафрагме, равные по абсолютной
величине и действующие по касательной к срединной поверх-
ности оболочки.
Слайд 11
Принципы расчёта.
Разгружающие усилия оболочки у крайней и
средней диафрагм соответственно составляют:
Тогда усилия в арочных диафрагмах:
Слайд 12
Принципы расчёта.
Усилия в балочных диафрагмах с
учётом влияния оболочки:
здесь e – расстояние от оси диафрагмы
до срединной поверхности оболочки; γ – угол между нормалью к поперечному сечению диафрагмы и касательной к срединной поверхности оболочки в этом сечении. Величина e принимается со знаком «+», если оболочка расположена выше оси диафрагмы, и со знаком «-» – в противоположном случае. Поэтому при диафрагмах-арках выгодно
располагать оболочку выше диафрагм (уменьшение моментов).
Слайд 13
Принципы расчёта.
4. Методами расчёта статически неопределимых
систем производится учёт неразрезности (в неразрезных диафрагмах-балках многоволновых оболочек)
или влияния затяжек (в диафрагмах-арках). Эти статически неопределимые усилия (опорные моменты в балках, усилия в затяжке в арках) прикладываются лишь к самим диафрагмам. Например, для арочных диафрагм усилие в затяжке определяется как:
где
Слайд 14
Принципы расчёта.
M1 = 1 ∙ z;
z = f (y) – очертание оси арки; My
– см. формулы (8);
EbI - определяется без учёта примыкающих полок тавра.
Уточняются усилия в сечениях диафрагмы-арки с учётом H:
где φ – угол наклона касательной к оси арки в рассм. сечении
к горизонтали; z - расстояние от линии действия распора до оси.
Проверка устойчивости короткой цилиндр. оболочки
Слайд 15
Конструирование коротких цил. оболочек
Арматура типа 1 →
принимается
из расчёта бортовых элементов; объединяется в каркасы с помощью
хомутов Sw = 300мм.
Арматура типа 2 →
конструктивная сетка из стержней Ø5;6 В500С с шагом 100…200мм; раскатывается по всей оболочке. Над диафрагмами и у бортовых эле-
ментов – доп. сетки усиления.
Слайд 16
Принцип разрезки (сборный вариант)