Вопрос № 2 Тонкостенные пространственные конструкции покрытий. Оболочки. Особенности их работы, конструктивные решения.

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 14Следующая ⇒

Тонкостенные пространственные конструкции -конструкции, пространственная форма которых обеспечивает их жесткость и устойчивость, что позволяет их толщину доводить до минимальных размеров. Делятся на оболочки и складки.

Оболочки - геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояния между которыми малы по сравнению с другими их размерами. Складки состоят из плоских тонкостенных плит, жёстко соединённых под углом.

Форма оболочек характеризуется гауссовой кривизной (произведение двух взаимно нормальных кривизн рассматриваемой оболочки. -величина, обратная радиусу кривизны R: =1/R). При отрицательном знаке произведения оболочки двоякой кривизны имеют прогибы в разные стороны; при положительном — в одну. Оболочки различаются по способу их геометрического формообразования: способ переноса и способ вращения. Способ переноса: перенос образующей линии (прямолинейной или криволинейной), вдоль направляющей линии, лежащей в плоскости, перпенди- кулярной плоскости образующей. Способ вращения: вращение образующей вокруг оси, лежащей в ее плоскости. Некоторые поверхности (цилиндрическая круговая поверхность и поверхность гиперболического параболоида (гипара)), могут формироваться обоими способами.

Работая в двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях,
оболочки должны проектироваться с учетом особенностей работы в каждой из этих плоскостей.

Цилиндрическая оболочка в продольном направлении работает как балка с пролетом L, у которой в нижнем поясе возникают растягивающие усилия, а
в верхней части оболочки эти усилия сжимающие.

1— оболочка монолитная

или сборная; 2 — диафрагма жесткости; 3 — бортовой элемент;

Конструктивная высота такой оболочки должна быть не менее 1/10 пролета L. В поперечном направлении цилиндрическая оболочка работает как распорная конструкция типа арки с пролетом Для погашения распора в этом направлении предусматриваются диафрагмы жесткости, устанавливаемые
по длине оболочки с шагом . Диафрагмы жесткости цилиндриче-
ской оболочки выполняются как сплошные стены жесткости, как фермы, вделанные в оболочку, как арки с затяжками. Распор, который действует между диафрагмами жесткости, воспринимается бортовым элементом, который работает как балка в горизонтальной плоскости и переносит распорные усилия на диафрагмы жесткости.

в — сплошная диафрагма жесткости; г—арочная диафрагма; д -рамная диафрагма; 1 — оболочка монолитная или сборная; 2 — диафрагма жесткости; 3 — бортовой элемент;

Отношение конструктивного подъема цилиндрической оболочки или ее стрелы f к распорному пролету не должно быть менее 1/7 и не более 1/2.Распорный пролет, или длина волны длинной цилиндрической оболочки равен не более 12 м.

Бочарные и тороидальные оболочки работают как распорные конструкции и в продольном, и в поперечном направлениях. В поперечном распор, восприни- мается диафрагмами жесткости, в продольном затяжками. Затяжки заделываются по концам бортовых элементов, а в пролете подвешиваются к ним для предупреждения провисания. У бочарных и тороидальных оболочек диафрагмы жесткости можно предусмотреть только по торцам или же торцы решать переходом в коноиды.

Распор купольных оболочек воспринимается опорным кольцом, которое можно установить на колонны как внешне безраспорную конструкцию.
Распор купола может быть воспринят также наклонными стойками и перенесен ими на замкнутый кольцевой фундамент.

Распор парусных сводов воспринимается арматурой в парусах и бортовым элементом опорной арки с затяжкой, связывающей ее концы.

Распор оболочки, имеющей форму гипара на квадратном плане, передается от покрытия на бортовые элементы, которые работают как балка или опираются непосредственно на несущие стены.

е- бочарный свод, 4 — подвеска, 5-затяжка

д) — купол на вертикальных стойках; е -купол на наклонных стойках; 1—оболочка; 2 — опорное кольцо; 3 — стержни сетчатого купола; 4 —стойки; 5 — связи жесткости; 6-опоры

Оболочки из гипаров.1— опорный контур; 2 — стяжки-распорки между двумя опорными контурами; 3 — железобетонная
монолитная оболочка; 4 оттяжки заанкеренные в грунте; 5 — две боковые опоры, поддерживающие все покрытие.

По форме сечений оболочки делятся на гладкие, ребристые и
сетчатые; по методу возведения — на монолитные, сборные и сборно-монолитные. Гладкие оболочки выполняются монолитными. По расходу ж/б наиболее экономичные.

Сборные оболочки монтируются из тонкостенных железобетонных плит,
окаймленных ребрами. Ребра служат для соединения оболочки между собой, причем между ребрами оставляются швы, куда закладывается арматура, после чего швы заполняются цементным раствором. При этом получаются ребристые оболочки.

Сетчатые оболочки выполнены аналогично ребристым, вдобавок их тонкостенная часть между ребрами заменена каким-либо другим неконструктивным материалом (стекло). Такие конструкции могут собираться и из отдельных железобетонных или металлических стержней.

а — гладкий; б — ребристый; в — сетчатый;

Кристаллические оболочки собираются из стержней или из треугольных панелей, имеют минимальное количество типоразмеров.

Пример кристаллической оболочки( звёздный купол по системе Туполева)

В покрытиях, составленных из нескольких оболочек, оболочки или сопряжены друг с другом. Или соединены жесткими линейными элементами —стержнями, металлическими фермами( для организациями верхнего света)

Если оболочка опирается на отдельные фундаменты, расположенные в углах правильного многоугольника, распор может быть воспринят затяжками, соединяющими попарно эти фундаменты, фундаменты работают как безраспорная конструкция. Рисунки из Казбек-Алиева стр 139-145.

Билет № 19.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒