Цилиндрические+оболочки (1). Цилиндрические оболочки
 Скачать 1.29 Mb.
|
|
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ Цилиндрические оболочки состоят Тонкая плита Бортовые элементы Поперечные диафрагмы. Основные размеры оболочки пролет длина волны стрела подъема. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ Полная высота покрытия h ≥ ( 1 15 − 1 10 ) ∗l 1 ; толщина плиты монолитных оболочек - ( 1 200 − 1 300 ) ∗ l 2 , ноне меньше 5 см сборных ребристых оболочек - см. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ Классификация * 1.Однопролетные. * 2.Многопролетные (опёртые более чем на две диафрагмы. * 3. Одноволновые. * 4. Многоволновые. * 2. Многопролетные 1. Однопролётные * 3. Одноволновые 4. Многоволновые ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ Классификация Короткие ( 𝒍 𝟏 \𝒍 𝟐 ≤1) 2. Длинные ( 𝒍 𝟏 \𝒍 𝟐 >1) Типовые размеры Короткие оболочки - мм Длинные оболочки - мм ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Очертание плит оболочки может быть круговым, эллиптическим. Более простое – круговое. Наиболее широкое применение нашли сборные ребристые оболочки, менее индустриальны - монолитные. Бортовые элементы несут основную растянутую арматуру, как правило, в сборных конструкциях преднапряженные. Опорные диафрагмы могут быть в виде арок, ферм или балок переменной высоты. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Монтаж сборных цилиндрических оболочек может быть произведен одним из следующих способов. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ На основные и временные промежуточные опоры устанавливают бортовые элементы. Поверху укладывают криволинейные плиты и производят сварку выпусков арматуры плит и бортового элемента и замоноличивают швы. Затем убирают временные опоры и оболочка работает как пространственная конструкция. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Ребристые плиты оболочки изготавливают на заводе с бортовыми элементами. На стройплощадке с помощью лесов монтируют плиты и соединяют их с помощью преднапряженной арматуры, пропускаемой через специальные каналы в бортовых элементах. Сваривают закладные детали, замоноличивают швы, инъецируют каналы раствором, убирают леса. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование * Расчёт всех элементов ведется на усилие в стадиях изготовления, монтажа и эксплуатации. В начальной стадии нагружения оболочка работает упруго и статический расчёт производится по упругой стадии. После образования трещин в бетоне в оболочках развиваются пластические деформации и расчёт производится по стадии предельного равновесия. Большой вклад в развитие методов расчета оболочек внес Власов В.З. В ряде случаев возможны упрощенные методы расчета при равномерно распределенной нагрузке и отношении размеров 𝒍 𝟏 \𝒍 𝟐 ≥ 3 (а для промежуточных волн 𝒍 𝟏 \𝒍 𝟐 ≥ 2) - расчёт производится раздельно в продольном и поперечном направлении. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Расчет в продольном направлении * Расчёт в продольном направлении может быть произведен по методу предельного равновесия как балки корытообразного профиля. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Расчет в продольном направлении ≤ M u ; M = 𝒒𝒍 𝟏 𝟐 𝒍 𝟐 𝟖 - максимальный момент в середине пролета оболочки. * M u - момент внутренних сил, действующих в сечении в предельном состоянии относительно центра круговой части сечения. M u =2*R b *h*r 2 * sinQ c -R s *A s , (1) * Q c - половина центрального угла сжатой зоны ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Расчет в продольном направлении * Положение границы сжатой зоны определяют из условия равенства проекции всех действующих в сечении сил на горизонтальную ось. 2*R b *h*r*Q c =R s *A s (2) При проверке прочности из (2) находят Q c и подставляют в (1). При подборе арматуры находят A s , решая совместно систему уравнений (1) и (2). ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Расчет в поперечном направлении Расчёт в поперечном направлении на сдвигающие усилия и изгибающие моменты производят из условия равновесия элементарной полосы оболочки, вырезанной по её длине. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Расчет в поперечном направлении Для определения изгибающих моментов M y , действующих вдоль волны вырезают из оболочки полосу единичной ширины. Она находится под внешней вертикальной нагрузки q и касательных сил S и S+∆S, изгибающий момент M y в любом сечении определяется как сумма моментов от нагрузки q и разности касательных сил ∆S. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Конструирование Армирование оболочки * 1 - напрягаемая арматура, определяемая из расчёта в продольном направлении. * 2 - арматура поля оболочки в сжатой зоне ставится конструктивно, мм, см, в растянутой зоне, стержни, укладываемые в направлении волны, подбирают по M y ). ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Конструирование Армирование оболочки * 3 - угловая растянутая арматура, подбираемая по главным растягивающим напряжениям. * 4 - арматура вместе примыкания оболочки к диафрагмам, рассчитанная на краевой момент. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛИННЫЕ ОБОЛОЧКИ Диафрагмы Расчёт диафрагм производят на усилия от собственного веса и сдвигающих усилий, передающихся с оболочки. Аналогичен расчёту диафрагм оболочек положительной гауссовой кривизны. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КОРОТКИЕ ОБОЛОЧКИ Короткими цилиндрическими оболочками называют такие у которых пролет l 1 меньше длины волны l 2 (l 1 /l 2 < 1) Конструктивные элементы * 1 — оболочка 2 — бортовой элемент 3 — диафрагма ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КОРОТКИЕ ОБОЛОЧКИ Шаг диафрагм м ширина волны м. Толщину плиты принимают без расчёта см прим см прим. Бортовой элемент высотой h 1 = ( 𝟏 𝟏𝟎 … 𝟏 𝟏𝟓 )*l 1 , шириной b 1 = (0,2…0,4)*h 1 . В качестве диафрагм используются арки, фермы ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КОРОТКИЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Рассчитывают короткие оболочки упрощенным способом. Армирование плиты назначают конструктивно (сетка d = мм, S = см. Для бортовых элементов и диафрагм выполняют расчёт. Оболочку рассчитывают как балку криволинейного сечения пролётом l 1 . M = 𝒒∗𝒍 𝟐 ∗𝒍 𝟏 𝟐 𝟖 – момент в середине пролёта. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КОРОТКИЕ ОБОЛОЧКИ Расчет и конструирование Площадь сечения продольной растянутой арматуры в бортовых элементах определяются по формуле * A s = где Z - плечо внутренней пары сил (Z=0,55(f+d)). Поперечная арматура в бортовых элементах устанавливается конструктивно. ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ КОРОТКИЕ ОБОЛОЧКИ Конструирование бортовой элемент промежуточная диафрагма Вблизи бортовых элементов и диафрагмы устанавливают дополнительные сетки |