Ребристо- кольцевые купола. Схемы. Основные элементы. Работа. Расчетные схемы.
Пути повышения эффективности стержневых оболочек.
Жесткость конструкции при наличии в сетках продольных элементов существенно увеличивается; конструкция может работать как оболочка пролетом L. Опорами оболочки могут служить торцовые стены или четыре колонны с торцовой диафрагмой .
Чтобы увеличить жесткость оболочки, целесообразно крайние свободные грани усилить вертикальными и горизонтальными бортовыми элементами
Наиболее жесткими и выгодными с точки зрения расхода стали являются сетки, у которых есть и продольные, и поперечные стержни (ребра), а решетка направлена к ним под углом 45°.Наличие поперечных ребер даже с небольшим моментом инерции уменьшает деформацию поперечного контура, перераспределяя изгибающие моменты и выравнивая эпюру нормальных напряжений по всему поперечному сечению.
19.Складки.Схемы. Работа основных элементов.
Оболочки без поперечных ребер рассчитывают как безмоментные складки
Купола. Область применения. Схемы.
Конструкции куполов бывают трех видов: ребристые ребристо-кольцевые и сетчатые
Конструкции ребристых куполов состоят из отдельных плоских или пространственных ребер, расположенных в радиальном направлении и связанных между собой прогонами. Верхние пояса ребер в большинстве случаев образуют поверхность купола, сферическую. Несущая конструкция купола может поддерживать кровлю, выполненную в виде специальной надстройки; В ребристо-кольцевых куполах кольцевые прогоны с ребрами составляют одну жесткую пространственную систему.
|
|
В этом случае кольцевые прогоны не только работают на изгиб от реакций промежуточных ребер, но и воспринимают растягивающие или сжимающие кольцевые усилия. Если в ребристом и ребристо-кольцевом куполе увеличить связность системы, то можно получить сетчатые купола с шарнирным соединением стержней в узлах. В сетчатых куполах между ребрами и кольцами располагаются раскосы, благодаря которым усилия распределяются по поверхности купола и стержни работают только на осевые силы, что уменьшает вес ребер и колец.
Купол — одна из наиболее эффективных форм тонкостенных пространственных конструкций. Его многообразные конструктивные решения обладают архитектурной выразительностью и позволяют перекрывать пролеты до 150 м. Купольные покрытия применяют для круглых, эллиптических или полигональных в плане зданий и сооружений различного назначения.
Ребристые купола. Схемы. Основные элементы. Работа. Расчетные схемы.
Конструкции ребристых куполов состоят из отдельных плоских или пространственных ребер, расположенных в радиальном направлении) и связанных между собой прогонами. Верхние пояса ребер в большинстве случаев образуют поверхность купола, обычно сферическую. Ребра купола могут быть сквозными в виде легких ферм или сплошного сечения. Ребра сплошного сечения тяжелее, но более просты в изготовлении, особенно при применении прокатных балок. В вершине купола располагается кольцо, к которому примыкают ребра купола. Кольцо следует проектировать достаточно жестким, принимая во внимание его работу на сжатие, изгиб и кручение, так как пара ребер, расположенных в одной диаметральной плоскости и прерванных кольцом, рассматривается как единая арочная конструкция. При шарнирном прикреплении ребер к кольцу и небольшом его диаметре можно считать, что ребра работают как трехшарнирные арки. Иногда при частом расположении ребер или по архитектурным соображениям кольцо получается значительного диаметра. Тогда, чтобы повысить его жесткость и устойчивость, кольцо раскрепляют внутренними распорками.
|
|
Ребристые купола являются распорными системами. Распор может быть воспринят конструкцией стен или специальным опорным кольцом (металлическим или железобетонным). Опорное кольцо может иметь в плане форму окружности или многоугольника с жесткими или шарнирными сопряжениями в углах. Круглое кольцо проектируют при достаточно частом расположении ребер. На нижележащие конструкции или на основание кольцо укладывается свободно (с точки зрения развития деформаций в нем) и должно быть закреплено лишь от горизонтального смещения при действии ветровой нагрузки. Наиболее целесообразно устраивать жесткое многоугольное кольцо с опорами в углах, подвижными в радиальном направлении. В этом случае возможны упругие деформации кольца от действия распора и температуры, но от горизонтального смещения в целом кольцо оказывается закрепленным.
|
|
Между ребрами укладывают кольцевые прогоны, на которые опирается кровельный настил. Кольцевые прогоны обеспечивают общую устойчивость ребер купола из их плоскости, уменьшая расчетную их длину. Для обеспечения общей жесткости купола целесообразно в плоскости кровли поставить связи между ребрами (см. рис. 18.12,а). В пологих куполах ребра могут иметь горзонтальный нижний пояс, тогда несущая конструкция образует безраспорную радиально-балочную систему .
Ребристый купол при расчете на вертикальную, симметричную относительно оси купола нагрузку может быть расчленен на отдельные плоские арки, каждая из которых воспринимает нагрузку с приходящейся на нее грузовой площади. Если распор купола воспринимается опорным кольцом, то кольцо может быть заменено условной затяжкой, находящейся в плоскости каждой пары ребер, образующих плоскую арку.
|
|
Площадь сечения условной затяжки принимается такой, чтобы ее упругие деформации были равны упругим деформациям кольца в диаметральном направлении от горизонтальных реакций всех ребер
Ребристо- кольцевые купола. Схемы. Основные элементы. Работа. Расчетные схемы.
В ребристо-кольцевых куполах кольцевые прогоны с ребрами составляют одну жесткую пространственную систему. В этом случае кольцевые прогоны не только работают на изгиб от реакций промежуточных ребер, но и воспринимают растягивающие или сжимающие кольцевые усилия.
Сечения купола, находящиеся в плоскостях кольцевых прогонов, не имеют свободных горизонтальных перемещений, так как они связаны между собой жесткими кольцами. Вес ребер в ребристо-кольцевой конструкции купола уменьшается благодаря включению в работу кольцевых прогонов. Наиболее простое конструктивное решение получается, когда ребра и кольцевые прогоны сделаны из прокатных профилей. В этом случае сопряжения ребер с прогонами можно конструировать по типу шарнирных сопряжений в балочных системах.
Кольцевые прогоны в ребристо-кольцевом куполе работают так же, как опорное кольцо в ребристом куполе, и могут быть заменены условными затяжками . Таким образом, при симметричной относительно оси купола нагрузке расчет купола можно вести, расчленяя его на плоские арки с затяжками на уровне кольцевых прогонов. Площадь сечений условных затяжек определяется по формулам .
Неизвестные усилия в затяжках проще всего определять методом сил, решая систему уравнений с п неизвестными, где п — число условных затяжек. При горизонтальных нагрузках ребристо-кольцевой купол рассчитывают так же, как и ребристый, условно считая, что сечения купола смещаются одно относительно другого без поперечных деформаций '.
Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 3192; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!