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: 3210; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!