Ж/б длинные цилиндрические оболочки
ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ОБОЛОЧКИ
Покрытие в виде цилиндрической оболочки образуется из тонкой плиты (собственно оболочки), изогнутой по цилиндрической поверхности, усиленной по свободным краям бортовыми элементами и опирающейся по торцам на диафрагмы (рис. 12.1).
Расстояние между осями опорных диафрагм l1 называется пролетом оболочки, расстояние между бортовыми элементами l2— длиной волны. Стрелу подъема оболочки, считая от бортовых элементов, обозначают f, a включая бортовые элементы, — h(рис. 12.1,а).
Среди цилиндрических оболочек различают (рис. 12.1,6,в): однопролетные, многопролетные, одноволновые, многоволновые, гладкие, ребристые, усиленные поперечными ребрами жесткости.
Цилиндрические оболочки выполняют монолитными или сборными (рис. 12.2). В зависимости от отношения пролета к длине волны цилиндрические оболочки делят на две группы: при l1\l2>—длинная оболочка, а при l1|l2<1 — короткая оболочка.
При отсутствии предварительного напряжения высоту оболочки рекомендуется принимать равной
Толщину плиты монолитных оболочек принимают равной 
, но не менее 5—6 см, а сборных оболочек — 
.
1. Длинные оболочки в целом работают подобно балке пролетом l1 имеющей фигурное поперечное сечение высотой h.
В отличие от обыкновенных балок массивного сечения тонкостенный открытый поперечный профиль длинной оболочки при ее изгибе деформируется. Этим деформациям препятствуют бортовые элементы. Кроме того, в бортовых элементах размещается основная растянутая арматура Диафрагмами длинных оболочек могут служить балки, арки, рамы и фермы (
2. Складки. Складчатые покрытия (складки) образуются из монолитно связанных между собой тонких плоских плит. По продольным краям складок, так же как в цилиндрических оболочках, устраивают бортовые элементы
Складчатые покрытия могут быть однопролетными;-мпогопролетными, одноволновыми и многоволновыми. В продольном направлении они опираются на диафрагмы в виде балок или шпренгельных систем.
Ширина граней складки принимается равной 3— 3,5 м с тем, чтобы толщина граней была не более 10 см. Длину складки принимают равной l2=10... 12 м, а высоту- h= (1\7 -1\10)l1
В продольном направлении складки рассчитывают так же, как цилиндрические оболочки. По значениям изгибающих моментов, определяемых из расчета в продольном направлении как для однопролетной или многопролетной балки, вычисляют площадь продольной растянутой арматуры как для балок соответствующего профиля.
Для подбора продольной арматуры и вычисления прогибов сечение складки приводится к прямоугольному, тавровому или двутавровому, после чего его рассчитывают по действующим нормам
Приведенную толщину стенки для приведенного сечения
Продольную растянутую арматуру располагают в бортовых элементах. В складках конструктивно устанавливают также сжатую арматуру из стержней диаметром 5— 7 мм с шагом 20—25 см.
Для определения поперечных изгибающих моментов длинные одноволновые и многоволновые складки рассчитывают в поперечном направлении как многопролетные плиты с опорами в ребрах (местах переломов). Нагрузку считают равномерно распределенной.
Ж\б складки
Складки. Складчатые покрытия (складки) образуются из монолитно связанных между собой тонких плоских плит. По продольным краям складок, так же как в цилиндрических оболочках, устраивают бортовые элементы
Складчатые покрытия могут быть однопролетными;-мпогопролетными, одноволновыми и многоволновыми. В продольном направлении они опираются на диафрагмы в виде балок или шпренгельных систем.
Ширина граней складки принимается равной 3— 3,5 м с тем, чтобы толщина граней была не более 10 см. Длину складки принимают равной l2=10... 12 м, а высоту- h= (1\7 -1\10)l1
В продольном направлении складки рассчитывают так же, как цилиндрические оболочки. По значениям изгибающих моментов, определяемых из расчета в продольном направлении как для однопролетной или многопролетной балки, вычисляют площадь продольной растянутой арматуры как для балок соответствующего профиля.
Для подбора продольной арматуры и вычисления прогибов сечение складки приводится к прямоугольному, тавровому или двутавровому, после чего его рассчитывают по действующим нормам (рис. 12.7,6, в).
Приведенную толщину стенки для приведенного сечения
Продольную растянутую арматуру располагают в бортовых элементах. В складках конструктивно устанавливают также сжатую арматуру из стержней диаметром 5— 7 мм с шагом 20—25 см.
Для определения поперечных изгибающих моментов длинные одноволновые и многоволновые складки рассчитывают в поперечном направлении как многопролетные плиты с опорами в ребрах (местах переломов). Нагрузку считают равномерно распределенной.
Полученные из этого расчета отрицателоьные моментыв верхнем крайнем ребреАдля складок умножаются на поправочный коэффициент в зависимости от типа и размеров бортового элемента (табл. 12.1).
Ж\б купола
КУПОЛА
Железобетонные купола применяют для покрытий круглых в плане зданий и сооружений. В зависимости от очертания образующей купол может быть шаровым, коническим, эллиптическим и др.
Купол — одна из наиболее рациональных и выгоднейших форм пространственных тонкостенных конструкций. Их выполняют из монолитного и сборного железобетона. Монолитные купола выполняют преимущественно гладкими, а сборные — ребристыми.
В зависимости от отношения стрелы подъема к диаметру опорного кольца Dразличают купола пологие, если f/D≤l/s и подъемистые, если f/D>l/s. Купол считается 
Купол состоит из двух основных конструктивных элементов: оболочки и опорного кольца. При наличии центрального проема в куполе устраивают верхнее кольцо.
Статически определимым опиранием купола является непрерывное по контуру шарнирно-подвижное опирание, совпадающее по направлению с касательной к оболочке (рис. 12.10, а).
При действии распределенных осесимметричных нагрузок и статически определимом опирании в тонкостенных куполах, не имеющих изломов в образующих, изгибающие моменты и поперечные силы малыми и ими можнопренебречь.
Чтобы определить усилия в оболочке купола, рассмотрим напряженное состояние элемента, выделенного из купола двумя меридиональными и двумя кольцевыми сечениями. В сечениях действуют N1, N2, S— соответственно меридиональное, кольцевое и касательное усилия, отнесенные к единице длины сечения (рис. 12.10, в). 
При осесимметричной нагрузке усилия S = 0, а усилия N1 и N2определяются из условий статики как функции только широты φ.
Для определения N1 и N2есть два уравнения статики, поэтому сама оболочка при статически определимом опирании и осесимметричной распределенной нагрузке является статически определимой конструкцией.
Исходя из условия 
Z=0, равнодействующая сил N1 должна уравновешиваться равнодействующей
контурной зоне по конструктивным соображениям. При этом методе расчета по сравнению с расчетом по безмо-ментной теории и моментной теории упругих куполов количество арматуры в опорном кольце оказывается меньше.
Купола армируют в соответствии с усилиями, полученными в результате расчета. Оболочки пологих куполов, за исключением приопорных зон, сжаты; их армируют конструктивно одиночной сеткой из стержней d— = 5...6 мм с шагом 15—20 см. У контура ставят дополнительную меридиональную арматуру (обычно из стержней d—6...8 мм) для восприятия опорного момента Miи дополнительную кольцевую арматуру для восприятия местных растягивающих кольцевых усилий N$ (рис. 12.11,а).
Рабочую арматуру опорного кольца, рассчитываемого на центральное растяжение, ставят в виде кольцевых стержней d=20...30 мм, которые соединяют сваркой (рис. 12.11,6).
Ребристые сегментные криволинейные элементы куполов опираются с одной стороны на опорное кольцо, а с другой — на верхнее кольцо, поддерживаемое временными лесами.Большой интерес представляет конструкция пологого сферического купола, опорное кольцо которого выполняют из монолитного железобетона, а остальную часть собирают из ступенчатых
№28.ж\боболочки на прямоугольном плане
ВЫПУКЛЫЕ ПОЛОГИЕ ОБОЛОЧКИ НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ПЛАНЕ
Железобетонные выпуклые оболочки на прямоугольном плане — весьма прогрессивные конструкции. Оболочки можно получить из сферического купола, который срезан четырьмя вертикальными плоскостями. Эти вертикальные плоскости образуют в плане прямоугольник, вписанный в основание купола.
Конструкция состоит из тонкостенной плиты двоякой кривизны и четырех диафрагм, располагаемых по контуру (рис. 12.13, а). Диафрагмы опираются концами на колонны; возможно опирание оболочки и по всему контуру на стены.
В пологих оболочках используют поверхность эллиптического параболоида и круговую поверхность переноса.
Оболочки двоякой кривизны строят преимущественно пологими, т. е. с отношением стрелы подъема в каждом направлении к соответствующему размеру плана до 1 : 5.
Оболочки на прямоугольном плане выполняют из монолитного, сборного и сборно-монолитного железобетона.
Усилия, действующие на бесконечно малый элемент, выделенный из оболочки, можно разделить на две группы. К первой группе относятся усилия, характеризующие безмоментное состояние оболочки: продольные усилия NltN2и сдвигающие S . Усилия этой группы всегда действуют в оболочках.
Вторая группа усилий (рис. 12.13, в) —изгибающие моменты M1, М2, поперечные силы Q1, Q2и крутящие моменты Я — характеризуют моментное состояние оболочки.
Усилия, относящиеся ко второй группе, могут отсутствовать, если соблюдаются следующие условия: края оболочки имеют свободу горизонтальных перемещений и поворота; внешняя нагрузка сплошная, распределенная, с плавным изменением интенсивности; плита оболочки не имеет отверстий, резких изменений толщины, изломов и т. д. Как правило, эти требования при проектировании оболочек могут быть удовлетворены по всей их площади, за исключением приопорных частей. Поэтому в таких оболочках лишь узкая приопорная полоса подвергается действию изгибающих моментов, а 80—90% площади оболочки обычно испытывает лишь действие продольных сжимающих сил.
Для облегчения вычислений усилий NltN2и S составлены таблицы.
После определения NitN2и S главные усилия и углы их наклона к горизонтальной оси находят по формулам: 
Поскольку оболочка испытывает в основном сжимающие усилия, ее армируют на большей части площади конструктивной сеткой, а в приконтурных зонах ставят дополнительную арматуру.
По сдвигающим усилиям S рассчитывают связи оболочки с диафрагмой и саму диафрагму.
Ж\б арки
АРКИ
При пролетах промышленных зданий более 36 м арки становятся экономичными и могут применяться наряду с фермами.
Железобетонные арки бывают трехшарнирными, двухшарнирными и бесшарнирными (рис. 11.13, а). Сборные арки выполняют обычно двухшарнирными, а при больших пролетах — трехшарнирными (из двух полуарок) .
Распор арки воспринимается затяжкой или же передается на фундаменты и грунты основания.
До начала статического расчета ориентировочно в зависимости от пролета арки назначают размеры ее поперечного сечения. Далее выбирают очертание оси арки.
Распространенные арки имеют стрелу подъема
f = (1/5...1/8)/. Наиболее выгодно очертание оси арки, совпадающее с кривой давления. При стреле подъема f=(l/4—l/2) l
такой кривой приближенно будет парабола, а при f≤1\4l— окружность.
Арки преимущественно делают из сборных элементов, напрягаемой затяжки и подвесок (рис. 11.13,в).
По железобетонным аркам укладывают такие же плиты настила, как и по фермам.
Арки рассчитывают на сплошную равномерно распределенную нагрузку от массы покрытия, одностороннюю нагрузку от снега на половине пролета арки и сосредоточенную нагрузку от подвесного транспорта.
Двухшарнирная арка с затяжкой один раз статически неопределима, и для ее расчета необходимо предварительно задаться сечением арки. Высота сечения арки может быть принята равной
H=(1/зо-1/4о) lа площадь сечения затяжки подбирают по распору:
Для пологой двухшарнирной арки распор Н с учетом упругого удлинения затяжки определяется по ф-лам : при равномерно распределенной нагрузке по всем пролету
Где φ— угол между касательной к оси арки в рассматриваемом сечении и горизонтальной прямой (рис. 11.13, г)
; Qб— балочная поперечная сила.
Сечения продольной арматуры арки подбирают по формулам внецентренного сжатия.
Арки рассчитывают также на усилия, возникающие при изготовлении (в том числе при натяжении затяжки), транспортировании и монтаже.
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 2276;