Сетчатые купола. Основные элементы. Работа. Расчетные схемы.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

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. Могут быть и другие рисунки сетчатых поверхностей.

В последнее время при строительстве куполов большого диаметра сетчатые купола получают широкое распространение благодаря своей легкости и красивому рисунку конструктивной схемы.

Обычная система сетчатого купола состоит из радиальных ребер, кольцевых прогонов и диагоналей, поставленных в каждом четырехугольнике, ограниченном двумя ребрами и двумя прогонами, т. е. представляет собой многогранник, образованный из ребер и кольцевых прогонов. Отдельные плоские грани этого многогранника в конструктивном отношении могут представлять собой отдельные плоские рамки, являющиеся монтажными элементами купола, соединяемыми между собой обычно на болтах. В таком случае ребра и кольца образуются из парных элементов, окаймляющих смежные грани.

Снизу купол завершается нижним кольцом, воспринимающим распор купола. Сверху купол имеет кольцо, к которому примыкают верхние стержни сетки; часто это кольцо поддерживает конструкцию фонаря.

Многогранники сетчатых куполов могут быть весьма разнообразными. Распространены звездчатые купола, все грани которых являются треугольниками, а также геодезические системы куполов, несущие элементы которых являются ребрами многоугольника, вписанного в сферу

Купол может быть однослойным и двухслойным. Узлы сопряжения стержней в двухслойных геодезических куполах размещаются аналогично узлам структур на поверхностях двух концентрически расположенных сфер, разность радиусов которых определяет конструктивную высоту поверхности купола. Двухслойная конструкция купола обладает большой жесткостью и несущей способностью и может перекрывать пролеты практически неограниченных размеров.

Стержни сетчатых куполов большей частью делают из труб; узлы осуществляют на штампованных фасовках, шаровых сердечниках или патрубках. В несущую систему куполов может быть включена ограждающая конструкция, состоящая из штампованных алюминиевых или стальных листов. Расчет сетчатых куполов производится на ЭВМ.

Висячие покрытия. Общие сведения. Основные Элементы. Роль отечественных ученых в развитии висячих покрытий.

Висячими называют покрытия, в которых основные элементы пролетной несущей конструкции работают на растяжение. В растянутых элементах наиболее полно используются высокопрочные материалы, поскольку их несущая способность определяется прочностью, а не устойчивостью. Во многих покрытиях несущая конструкция выполнена из стальных канатов-тросов, свитых из высокопрочной проволоки (о_б — = 1200..2400 МПа). Работа на растяжение, позволяющая полностью использовать всю площадь сечения ванта, и высокая прочность материала приводят к тому, что масса несущей конструкции относительно мала, а следовательно, эффективность применения Висячих конструкций возрастает с увеличением пролета.

Ряд висячих покрытий выполнен в виде стальных оболочек-мембран, работа которых на растяжение в двух направлениях делает их также малометаллоемкими.

Таким образом, висячие конструкции покрытий являются одной из наиболее перспективных конструктивных форм для применения новых высокопрочных материалов.

Висячие покрытия легко транспортировать (так как они не имеют крупногабаритных элементов); монтаж их можно вести без подмостей. Однако сооружение висячих покрытий имеет свои трудности, от удачного преодоления которых зависит эффективность покрытия в целом.

Висячие системы — системы распорные, и для восприятия распора (горизонтальной составляющей тяжения тросов или оболочки) необходима опорная конструкция, стоимость которой может составлять значительную часть стоимости всего покрытия. Уменьшить стоимость опорной конструкции за счет повышения эффективности ее работы возможно созданием покрытий круглой, овальной и других непрямоугольных форм плана, который плохо согласуется с планировкой производственных зданий и поэтому в них применяется редко. К специфическим особенностям висячих покрытии относится их повышенная деформативность. Это вызвано тем, что модуль упругости витых тросов меньше, чем у прокатной стали, и составляет лишь /:« « (1,5...1,8) 10⁵ МПа, а область упругой работы высокопрочного материала значительно больше, чем у обычной стали. Таким образом, относительная деформация троса в упругой стадии работы е = а/Е получается в несколько раз больше, чем у элементов из обычной стали.

Повышенная деформативность висячих покрытий определяется также и тем, что большинство систем висячих покрытий является системами мгновенно-жесткими (частный случай геометрически изменяемых систем), т.е. системами, которые работают упруго лишь на равновесные нагрузки (обычно равномерно распределенные, например вес покрытия), а при действии неравновесных нагрузок (обычно неравномерно распределенных по покрытию) в них помимо упругих деформаций появляются еще и кинематические перемещения (неупругие перемещения системы, определяемые изменением ее геометрической схемы, под действием нагрузки другого, отличного от первоначального вида). Чтобы уменьшить кинематические перемещения, висячие покрытия часто проектируют со специальными стабилизирующими устройствами и предварительно напрягают; дополнительные конструктивные мероприятия несколько снижают эффективность применения висячих систем покрытий. Повышенная деформативность висячих покрытий затрудняет их применение в зданиях с крановым оборудованием. Обе эти причины серьезно сдерживают применение висячих покрытий в производственных зданиях; висячие покрытия в настоящее время применяются в основном для общественных зданий и спортивных сооружений больших пролетов. Висячие покрытия, как правило, рассчитываются на ЭВМ с учетом нелинейности их деформации.

25.Однопоясные системы с гибкими вантами. Схемы. Основные элементы. Работа. Достоинства. Недостатки.

Примером таких систем могут служить покрытие гаража в Красноярске пролетом 78 м и покрытие рынка диаметром 80 м в Бауманском р-не Москвы. Оба покрытия представляют собой предварительно напряженные железобетонные оболочки, работающие на растяжение. Напряженной арматурой в них является система из гибких вант, на которые во время монтажа укладывают сборные железобетонные плиты. До замономоличивания швов между плитами на ванты дается пригруз или создается натяжение вант, что совместно с весом конструкции вызывает растягивающие напряжения в вантах, близкие к их расчетному сопротивлению. После твердения бетона замоноличивания пригруз снимают, ванты обжимают железобетонные плиты, и образовавшаяся железобетонная оболочка получает предварительное напряжение сжатия, позволяющее ей воспринимать растягивающие напряжения от внешних нагрузок и обеспечивающее общую жесткость конструкции; несущая же способность оболочки обеспечивается растяжением вант. В покрытиях прямоугольного плана распор вант воспринимает опорная конструкция из оттяжек и анкеров, закрепленных в грунте; в покрытиях круглого плана распор передается на наружное (сжатое) железобетонное кольцо, лежащее на колоннах, и внутреннее (растянутое) металлическое кольцо. Стрела провеса вант таких покрытий обычно составляет /« (¹1ю—¹/2о)1\ оболочки являются пологими.

Сечение вант покрытия определяют по монтажной нагрузке, когда покрытие полностью равномерно загружено весом конструкции и при-грузом (до схватывания бетона в процессе замоноличивания). В этом случае ванты работают как отдельные нити (связность их в центре круглого покрытия не сказывается на их работе), и распор в них можно определять без учета их деформаций. Достоинством канатно-балочных систем является их повышенная жесткость на изгиб, которая возрастает в случае применения в качестве поперечной конструкции ферм, заделанных в опорный контур. Конструкция покрытия приобретает пространственную жесткость, хорошо работает при местном загружении и позволяет применять легкую кровлю.

Дата добавления: 2018-05-13; просмотров: 2608; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!