В местах примыкания плиты к бортовым элементам и диафрагмам устанавливают двойные сетки из стержней диаметром 6-10 мм с шагом не более 20 см.
В ребристых конструкциях сечение основной арматуры ребер определяют расчетом на восприятие моментов, возникающих в процессе изготовления сборных элементов, а также в период эксплуатации покрытия.Ребра армируют сварными каркасами, в которых поперечные стержни ставят диаметром 5…6 мм с шагом 20…25 см.
Контурные конструкции рассчитывают по общим правилам строительной механики на усилия, передающиеся им с оболочек, и на нагрузки, действующие на них в период монтажа.
Небольшие проемы и отверстия, устраиваемые в оболочках, окаймляют бортами. Площадь сечения бортов проемов в сжатых зонах оболочек принимают равновеликой площади вырезанного сечения плиты. При удлиненных проемах делают промежуточные распорки. При наличии проемов в растянутых зонах оболочек в окаймляющих бортах укладывают арматуру в количестве, необходимом для восприятия усилий, приходящихся на вырезанную часть сечения.
Особенности расчета тонкостенных
Пространственных конструкций
Принцип расчета тонких оболочек.
Классическая теория расчета оболочек основана на двухгипотезах: линейный элемент, нормальный к срединной поверхности оболочки, остается прямым и нормальным к данной поверхности после деформации конструкции; напряжения на площадках, параллельных срединной поверхности, не учитываются. Применение этих гипотез приводит к расчетным дифференциальным уравнениям высокого порядка относительно неизвестных функций. Уравнения получают в частных производных по двум переменным координатам точек срединной поверхности. Поскольку расчет сложный, принимают дополнительные допущения. Например, оболочки положительной гауссовой кривизны рассчитывают по безмоментной теории, при расчете пологих оболочек криволинейные координаты точек срединной поверхности заменяют прямолинейными координатами проекций этих точек на плоскость основания и т.д.
|
|
|
Теоретические и экспериментальные исследования свидетельствуют, что железобетонные пространственные конструкции могут работать под нагрузкой в упругом и упругопластическом состояниях. В общем случае в нормальных сечениях оболочек возникают нормальные силы Nx и Ny, сдвигающие силы Qxy и Qyх, изгибающие моменты Мх и Му, поперечные силы Qx и Qy, а также крутящие моменты Тх и Ту. Все эти усилия относятся к единице длины сечения (рис. 2). Расчет оболочек начинают с состояния статических уравнений, т. е. уравнений равновесия. К ним добавляют геометрические уравнения, связывающие линейные и угловые деформации, а также кривизны срединной поверхности оболочек с их перемещениями. Связь между статическими и геометрическими уравнениями выражают физическими уравнениями, которые представляют собой обобщенный закон Гука дляобъемного напряженного состояния материалов. Наличие трещин в бетоне оценивают системой физических уравнений, основанных на теории Н. И. Карпенко. Статический расчет тонкостенных пространственных конструкций с учетом физической и геометрической нелинейности оболочки сложен, поэтому такой расчет оболочек производят с использованием численного моделирования на ЭВМ путем реализации метода конечных элементов и других численных методов.
|
|
|
Рис. 2. Усилия, действующие в тонкой оболочке
Расчет оболочки по безмоментной теории.
Тонкостенные оболочки имеют малую жесткость на изгиб посравнению с их жесткостью против действия нормальных и сдвигающих усилий, поэтому в бóльшей области оболочки наблюдается безмоментное напряженное состояние. Изгибающие и крутящие моменты ощутимо влияют на напряженное состояние оболочек лишь в тех зонах, где происходит заметное искривление их срединной поверхности. Это места примыкания оболочки к контурным элементам, резкого изменения кривизны ее поверхности и приложения местных нагрузок. При изгибающих моментах Мх=Му=О и крутящих моментах Тх=Ту=0 статический расчет оболочек значительно упрощается. Неизвестные усилия Nх и Nу и Qxy могут быть вычислены в виде бесконечных рядов. Для этого в расчетах вводят функцию напряжений φ(х,у). Она связана с внутренними усилиями оболочки зависимостями:
|
|
|
Nx = д2φ/ду2; (1)
Ny = д2φ/дх2; (2)
Qxy = -д2φ/(дх ду). (3)
Безмоментное напряжённое состояние оболочек описывают уравнением равновесия на вертикальную ось внешней нагрузки q и внутренних усилий по (1 )... (3). Данное уравнение имеет вид
kх д2φ/ду2+ kу д2φ/дх2 – 2kху д2φ/(дх ду) + q = О, (4)
где kх, kу - кривизны срединной поверхности оболочки в направлении осей хи y
kх= д2z/дх2; (5)
kу= д2z/ду2; (6)
kху - кривизна кручения поверхности
kху = д2z/(дх ду). (7)
Прогиб срединной поверхности оболочки w в зонах местного изгиба зависит от одной координаты хили у, поэтому безмоментное напряженное состояние оболочки может быть описано приближённым выражением
|
|
|
kх Nx + kу Ny + 2kху Qxy – D д4w/ дx4 + q = 0. (8)
Здесь цилиндрическая жесткость оболочки при
D = Е·h3/12, (9)
где h - толщина оболочки.
На стадии определения конструктивного решения пространственного покрытия целесообразно применять приближённые способы расчёта. При рабочем проектировании следует использовать более точные методы, учитывающие образование трещин в бетоне, нелинейное деформирование бетона и высокопрочной арматуры, податливости стыковых соединений элементов сборных конструкций и др.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 366; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!