15 декабрь 2017

Упрощенные способы расчета и конструирование

Как показали результаты опытов над моделью длинной оболочки, а затем и данные многочисленных параллельных расчетов оболочек и складок по практическому методу Власова и приближенными приемами, во многих частных случаях возможно дальнейшее упрощение их расчета.


Из сравнения эпюр нормальных напряжений для средней волны оболочки с треугольными краевыми элементами, полученных

из решения этой оболочки по методу Власова и из решения ее, как балки, т. е. без учета б2, можно отметить следующее: в результате действия поперечных моментов верхние сжимающие напряжения снижаются на 25—30% (20,2 вместо 30 кг/см2) и перераспределяются ближе к четвертям сечения, увеличивая в этих местах сжимающие напряжения; вместо треугольной эпюры сжатия получается близкая к четырехугольной, вследствие чего центр тяжести эпюры сжимающих напряжений опускается, понижается нейтральная ось и несколько увеличиваются растягивающие напряжения.

На величину растягивающих напряжений внизу оболочки существенно влияют размеры бортового или краевого элемента; напряжения пони: жаются с увеличением их размеров и наоборот.

Все это привело к выводу, что средние волны оболочек и складок можно рассчитывать, как балки. При этом растягивающее усилие, по которому подбирается сечение основной растянутой арматуры, получается почти такое же, как при расчете с учетом б2.

Средние волны по характеру своей работы действительно приближаются к балкам, потому что в такой волне ввиду наличия по бокам других волн достаточной жесткости края могут перемещаться только по вертикали

Крайние волны или отдельные оболочки имеют другие граничные условия, их края имеют возможность перемещения не только по вертикали, но и по горизонтали, и поэтому применение к ним упрощенного метода расчета неверно; необходимо рассчитывать с учетом поперечных моментов по практическому методу Власова или приближенному способу Гильмана.

Таким образом, средние волны оболочки могут быть рассчитаны, как балки фигурного (корытообразного) сечения; крайние полуволны должны рассчитываться, как полуволны одноволновой оболочки с учетом поперечных моментов.


Короткие оболочки

Для детального изучения работы коротких оболочек в 1934 г. в ЦНИПСе было проведено (на моделях в масштабе 1/3) всестороннее испытание оболочек двух типов: сплошной и с отверстием для светового фонаря

Как и в длинных оболочках, малая толщина сводчатой плиты обусловливает передачу на арки нагрузок, расположенных йа плите, почти исключительно за счет сил 5, направленных по касательным к оси криволинейного ригеля рамы и приложенных по сечению плиты в месте примыкания ее к ригелю (арке). Только 4—5% всей нагрузки передаются аркам посредством поперечных сил, вызванных моментами бь и действующих по нормали к оси арки. Вследствие этих особых условий передачи нагрузки на арку действительная работа последней сильно отличается по характеру от обычной работы арок при вертикальной нагрузке.

Под действием касательных сил, приложенных к арке, средние сечения последней (в замке) могут оказаться растянутыми. В силу этого величина распора в затяжке несколько изменяется по сравнению с обычным расчетом на вертикальную нагрузку. Вся сжимающая сила, уравновешивающая распор и растягивающую силу в замке арки, оказывается сосредоточенной в плите.

Такое распределение внутренних усилий указывает на пространственную работу конструкции, обусловленную совместной работой монолитно связанных между собой цилиндрической плиты и криволинейных ригелей рам.

На основании экспериментальных данных выработаны основные положения расчета и конструирования коротких оболочек. При этом расчет разбивается на две части: а) расчет плиты и бортовых элементов и б) расчет диафрагм.

Арматуру из отдельных стержней в плите укладывают также по конструктивным соображениям в виде одиночной прямоугольной сетки из стержней диаметром 5—6 мм, с шагом 12—16 см.

Над диафрагмами и в примыканиях к бортовым элементам для восприятия возможных растягивающих усилий укладывают дополнительно верхнюю арматуру — также диаметром 5—6 мм, которая продолжается вдоль в обе стороны от оси диафрагмы на расстояние 0,1 /ь а в поперечном направлении — от бортового элемента на 1,25—1,5 м. Этим обеспечивается заделка плиты в диафрагму и бортовой элемент.


Высота бортовых элементов, окаймляющих край оболочки, назначается не менее Vi5 к, а ширина — от 1/5 до 2/5 высоты.

В пологих оболочках с бортовыми элементами, направленными вниз, горизонтальную жесткость края оболочки можно считать достаточной, так как части плиты, примыкающие к бортовому элементу и работающие совместно с ним, сами хорошо сопротивляются гор изонтальному смещению.

Применявшийся ранее расчет бортового элемента многопролетной оболочки как отдельной неразрезной балки, совершенно не учитывающий совместную работу ее с плитой, неправилен. Как показали расчеты коротких оболочек с учетом поперечных моментов и испытания этих оболочек, плечо внутренней пары предельных усилий колеблется в пределах 0,5— 0,6 от величины  + аб, где аб — высота бортового элемента.

В средних пролетах многопролетной одноволновой оболочки сечение арматуры в бортовом элементе уменьшается вдвое.

В многоволновых оболочках сечение арматуры в краевых элементах увеличивается соответственно увеличению нагрузки.

Ввиду малых величин касательных напряжений отогнутые стержни в бортовых элементах не ставят; хомуты ставят по конструктивным соображениям на расстоянии 30—35 см друг от друга.

Диафрагмы коротких оболочек. Расчет диафрагм (арок) коротких оболочек на вертикальную нагрузку, как показали опыты, приводит к отличающемуся от действительности распределению усилий в арке, а величина распора получается преувеличенной на 15—20%.

Для расчета диафрагм коротких оболочек без фонарей на нагрузку, расположенную по всей оболочке (собственный вес, утепление, снег), рекомендуется следующий способ.

Сечение диафрагмы принимается тавровым ; полками его является сводчатая плита, которая, как показали испытания, целиком участвует в работе. В многопролетных оболочках ширина полки принимается равной расстоянию между диафрагмами 4.

В выделенных таким образом безраспорных диафрагмах (затяжки арок мысленно разрезаются)

с примыкающими плитами усилия определяются, как для криволинейной балки, находящейся под действием полной вертикальной нагрузки от собственного веса арки, веса оболочки и снега.

Но так как опытами доказано несоответствие такой нагрузки действительной работе арки и оболочки, то необходимо еще учесть разгружающее влияние самой оболочки.

Известно, что оболочка в поперечном направлении сжата. Максимальное поперечное усилие сжатия в шелыге достаточно точно может быть принято в соответствии с безмоментной теорией по формуле.

Далее, поскольку прямые бортовые элементы не могут принять на себя реактивные усилия Т2, поперечные сжимающие усилия в оболочке постепенно уменьшаются от наибольшего значения в шелыге до нуля у бортов. Закон этого изменения неизвестен, но на основании замеров,

Величина с принимается положительной, когда оболочка расположена выше оси диафрагмы (арки), и отрицательной — в противном случае. При расположении арок над оболочкой силы будут дополнительно нагружать арку. Поэтому в таких покрытиях всегда выгодно располагать арки под оболочкой.

После определения усилий для отдельных пролетов безраспорных диафрагм учет неразрезности или влияния затяжек арочных диафрагм и т. д. производится по обычным методам расчета статически неопределимых систем. При этом моменты инерции диафрагм вычисляются без учета тонких полок тавра и усилия от лишних неизвестных передаются только на сечение самих диафрагм.

Армирование арочной диафрагмы сварными каркасами и сварными сетками показано на рис. XV. 25.

Арматура подфонарной балки подбирается, как для отдельной балки, рассчитываемой на нагрузку от собственного веса, веса фонаря и на нагрузку, расположенную на прилегающей к балке полосе плиты шириной х/4 1г.

Из растянутой арматуры, полученной при расчете пролетного сечения подфонарной балки, 75—80% площади арматуры укладывают в самой балке, а остальные 25—20% — в оболочке, в месте примыкания ее к подфонарной балке.

Диафрагмы (арки) коротких оболочек с фонарями рассчитывают на вертикальную нагрузку, расположенную на оболочке (равномерную нагрузку с половины пролета плиты и сосредоточенную нагрузку от подфонарной балки).

3. Шатры

Для изучения работы шатров, проверки приближенного способа их расчета и выяснения конструктивных вопросов в ЦНИПСе в 1933 г. были произведены испытания шатров с капителями и без капителей1.

Оба шатра разрушились вследствие достижения предела прочности бетона при сжатии в местах опирания на колонны. Напряжения в основной арматуре к моменту разрушения в обоих случаях достигли предела текучести.

По инструкции ЦНИПСа расчет шатров рекомендуется производить приближенно, разбивая его на две части: расчет граней на местную нагрузку и расчет шатра в целом.


1. Расчет граней на местную нагрузку для определения изгибающих моментов в них производится, как для неразрезной многопролетной плиты, имеющей опоры в местах переломов. При этом верхняя горизонтальная плита считается работающей в двух направлениях, а остальные грани — в одном поперечном направлении.

Грани шатра конструируются как обычные плиты в соответствии с эпюрой моментов. Здесь следует применять раздельное армирование сварными сетками.

2. Расчет шатра в целом для определения основной растянутой арматуры, располагаемой в нижней горизонтальной грани или в краевом элементе, производится в том и другом направлении, как для балки, свободно опертой на капители колонн, с учетом всей нагрузки в обоих направлениях1.

По линии нижних ребер ввиду малой жесткости этих сечений сопряжение шатров принимается шарнирное, что приводит к статически определимой расчетной схеме.

скачать dle 11.1смотреть фильмы бесплатно

Похожие новости:

О расчете оболочек и складок

О расчете оболочек и складок
Бортовые элементы устраиваются по одному из двух первых типов. При опирании на стены бортовой элемент делают в виде горизонтальной плиты. Отверстия для фонарей, люков и пр. оставляют в верхней

Короткие оболочки

Короткие оболочки
Короткие оболочки состоят из тонкого свода, защемленного в жестких диафрагмах (арках или рамах), установленных на расстояниях от 5 до 12 м, при этом несмотря на малую толщину, свод обладает такой

КОНСТРУКЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК И ШАТРОВ

КОНСТРУКЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК И ШАТРОВ
Длинные оболочки Из тонкостенных покрытий начали применяться первыми (с 1926 г.) длинные оболочки; они появились вслед за тонкостенными куполами. Составными частями длинной оболочки являются

Сборные силосы и применение предварительного напряжения

Сборные силосы и применение предварительного напряжения
Подсчеты показали, что силосы. Разрез и план корпуса небольшой высоты, менее 10—12 ж, квадратных силосов выполненные в скользящей или пере ставной опалубке, неэкономичны. В этих случаях более выгодна

Бункеры

Бункеры
Растягивающие усилия определяются на единицу длины стенки, измеренной по скату бункера. Другого рода растягивающие усилия, возникающие под действием веса содержимого и собственного веса, которые
Комментариев пока еще нет. Вы можете стать первым!

Добавить комментарий!

Популярные новости
Выбираем фитинги из нержавейки
Выбираем фитинги из нержавейки
Не смотря на то, что радиаторы отопления являются
Грунтовое основание под фундамент
Грунтовое основание под фундамент
С точки зрения сейсмостойкого строительства,
Подвесные потолки Армстронг
Подвесные потолки Армстронг
Подвесные потолки Армстронг Все чаще в квартирах
Мастера кирпичной кладки
Мастера кирпичной кладки
Основными вяжущими растворами были ганч и глина,
Замена радиаторов отопления
Замена радиаторов отопления
Замена радиаторов обычно производится только
Технология строительства кирпичного забора
Технология строительства кирпичного забора
Вы давно мечтали о уютном месте, о том, как
Дизайн и интерьер