Напряженное состояние тонкостенных оболочек
Для покрытий чаще всего применяют пологие оболочки с подъемом поверхности не более 1/5-1/6 доли любого размера - основания. При расчете пологих оболочек криволинейные координаты точек срединной поверхности заменяют прямолинейными координатами проекций этих точек на плоскость основания.
В общем случае в нормальных сечениях оболочек возникают нормальные силы Nx и Ny , сдвигающие (касательные) силы Nxy и Nyx, изгибающие моменты Mx и My , поперечные силы Qx и Qy и крутящие моменты Hx и Hy . Все эти усилия относятся к единице длины нормального сечения (рис. 58).
 |
Рис.58. Внутренние усилия, действующие на элемент тонкостенной оболочки
90-95% внешней нагрузки воспринимаются компонентами безмоментного напряженного состояния Nx,Ny,Nxy. В большей части оболочки, загруженной равномерно-распределенной нагрузкой, возникает безмоментное напряженное состояние, изгибающие и крутящие моменты, т.е. полное напряженное состояние возникает лишь в тех зонах, где происходит заметное искривление их срединной поверхности. Такими зонами являются места примыкания оболочки к контурным конструкциям, резкого изменения кривизны поверхности, резкого изменения нагрузки, места приложения местных нагрузок (рис. 59).
 |
Рис. 59. Зоны местного изгиба вдоль контура оболочки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой (а); вдоль линии скачкообразного изменения нагрузки (б); вдоль скачкообразного изменения кривизны поверхности (в); в месте приложения сосредоточенной нагрузки, распределенной на малых площадях (г):
1 - оболочка; 2 - контурная конструкция; 3 - зона местного изгиба; 4 - прогиб оболочки; 5 - ребро на пересечении элементов, образующих оболочку
В зонах местного изгиба внутренние моменты взаимодействуют с усилиями безмоментного напряженного состояния и совместно сопротивляются внешним нагрузкам.
Статический расчет тонкостенных пространственных конструкций с учетом физической и геометрической нелинейности оболочки является сложным, поэтому такой расчет производят с использованием ЭВМ. На стадии определения конструктивного решения пространственного покрытия (определения внутренних сил и моментов), применяются приближенные способы расчета. Для определения напряженно-деформированного состояния пологих оболочек на прямоугольном плане используют таблицы, полученные на основе безмоментной и моментной теорий В.З. Власова.
Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 1809;