Пространственные металлические конструкции - Трущев А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
^ > JVZ(IOC» Ry), (VIII. 61
где N — расчетное усилие, Н/м; Rv — расчетное сопротивление металла лист/ вой оболочки по пределу текучести, МПа (его принимают по -прил. HhZ
- 95 —
Глава ГХ. Примеры расчета
§ IX.1. ВИСЯЧАЯ ОБОЛОЧКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ВАНТАМИ
Поперечный разрез здания применительно к крытому бассейну с двусторонними трибунами на 4000 мест -показан на рис. IX.1. Длина зала 60 м, iuar рамиых конструкций трибун 12 м. Сток воды с покрытия — к торцам здания. Шаг вант 1.5 м. кровля — тяжелая. Место строительства — Свердловск.
Подсчет нагрузок на 1 м! покрытия
Состав покрытия
Нормативная, коэффициент
агру:
перегрузки
Расчетная нагрузка. HJm'
Нагрузка до предварительного напряжения вант
Стальные канаты
90
1,1
99
Сборные железобетонные плиты — при-
12S0
1,1
1375
веденная толщина 5 см, плотность
¦2Ж кг/м»
Итого
1340
_
1474
Нагрузка после напряжения ваит пригрузом
Заливка швов бетоном
200'
1,1
220
Оклеечная пароизоляция
30
1,3
39
Пенобетон толщиной 14 см, плотностью
7П0
1,2
8*0
530 кг/м5
Цементная стяжка — толщина 2 см,
36П
1,3
468
плотность 1800 кг/м8
Трехслойный рулонный ковер
100
1,3
130
Снеговая нагрузка для III района СССР
1СО0
1,4
14О0
Итого
2Э90
3097
Трехслойный рулоинь
Й KOBED
IX. 1. Поперечный разрез виенчей оболочки с параллельными вантами (пример)
— гціовисаннс ванты посередине здані
Расчетную линейную нагрузку на ванту определяем по формуле (VIII.' ?=(1474+ 1,2-3097) 1,5 = 7786 Н/м = 7,79 кН/м.
По формулам (VIII.1)'—(VIII.3) находим распор, вертикальную сост-ляющую опорной реакции н усилие растяжения ванты:
7.79-652 7,79-65
H- ' = 1286 кН; V= ' = 253 кН;
8-3,2 2
/1/ = ^1286^+253" = 1311 кН.
Требуемая площадь сечения ванты нз стального каната ЛК-РО прн Ru = 1764 МПа по формуле (VIII.58):
1.6.1311000 „ , „
Л>---¦-_ 15,85 см8 = 1585 мм».
^ 0,75.1764-100
По прнл. 13 принимаем канат двойной свивки ЛК-РО конструкции 6X-диаметром 57 мм с временным сопротивлением проволок разрыву Run = 1764 МПа. Площадь сечения каната Л=-!520,73 мм* (леренаяряженне ставляет 4%, что считается допустимым).
Нормативная нагрузка на ванту до !Предварительного напряжения:
?"= 1340-1,5 = 2010 Н/м =20,1 Н/см.
Прогиб ванты после укладки плит покрытия вычисляем по форм) (VIII.8):
8 / 3,2 Vs
ц=1 +"5"I-JJjH =-1,00646; E = 147 ГПа;
З 1,00646* 20,1-6500»
А / =--:--'-= 36,9 см
' 128 3202 15.10»¦15,0329•10O
что в отношении к пролету составляет
A Hl = 36,9/6500 = 1/176 > 1/300.
Этот (прогиб ванты !погашаем путем назначения первоначальной длкі ванты в осях по формуле (VIII.9):
/ 8-3202 20,1-6500» \
S. = 650011 +-—---1 = 6532,4 см.
^ \ 3-6500* 8-320-15-10«-15,0329-100/ '
Угол маклона ванты к горизонту в точке закрепления к бортовому менту:
COHf = HIN= 1286/1311 =0,9809; 9=11°12'.
Назначаем угол наклона сечения бортового элемента к горизонту (--рис. 11.14):
§ IX.2. ШАТРОВОЕ ПОКРЫТИЕ
Поперечный разрез выставочного павильона с планам в виде двух к-центрических окружностей шказаи на рис. IX.2. Состав кровли такой же, ж в предыдущем примере. Место строительства — Свердловск.
Назначаем размеры лоперечного сечения наружного опорного кольца промежуточного:
A1 = 90000/100 = 900 мм; ^ = 0,3-900=270 мм (300 мм);
As = 60000/100 = 600 мм; «J = 0,3-600= 180 мм (200 им).
Рис. 1Х.2. Шатровое покрытые (пример)
а — поперечный разрез; б—план; / — сборные железобетонные плнты; 2 — пароизоляция и утеплитель; 3 — выравнивающая стяжка; 4 — рулонный ковер
Принимаем число ваит я=90, в этом случае шаг вант по наружному опорному кольцу и промежуточному кольцу составляет:
O2 = я DJn=- 3,142-90/90 = 3,142 м;
O1= si Dxfn = 3,142-60/90 = 2.094 м.
Назначаем шаг валт по центральному кольцу 120 ым и вычисляем его
диаметр:
D11= ПцП/я= 120-90/3,142 = 3438 мм =3,44 м.
Определяем линейные нагрузки на ваиты в соответствии с расчетной схемой на рис. VlII-3:
9l= (1474 + 1.2-3097) 2,094= 10868 Н/м= 10,87 кН/м;
д2= (1474+ 1,2-3097) 3,142= 16 308 Н/м= 16,31 кН/м.
По формулам (VIII.17) и (VIH.19) !вычисляем распор н наибольшее рас-іягивающее усилие в ванте среднего пролета:
H1= 10.87-30=/(16-1,5) ^ 408 кН; tg = 3000/30000 = 0,1;
JV1 = 408 Vl + [(8-1,5/ (3-30)+0,1]" = 419 кН;
JV1 = 408 Vl + [16-1,5/ (3-30)-0,118=, 414 кН.
С большим усилием ванта растягивается у верхпего конца. Распор и опорные реакции концов ванты крайнего тролета находим по формулам (VIII.22) и (VIII.24):
10,87-15* (16,31 — 10,87) I52
tg?a = 1000/15 000 = 0,0667;
10,87-15 (16,31— 10,87) 16 „„
Vj = ——-+ -—!-'-— 382-0,0667 = 83 кН;
10,87 15 (16,31 — 10.87) 15 „ _
V2 = —~-+ —!-g-1—1— + 382-0.0667 = 121 кН.
С большим усилием ванта крайнего пролета растягивается в точке закрепления к промежуточному опорному кольцу: