Пространственные металлические конструкции - Трущев А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Кроме /УкСдвигающими усилиями от плнты оболочки на диафрагмы передается вертикальная нагрузка от собственной массы покрытия и снега2. Усилия в диафрагмах от вертикальной нагрузки определяют обычными приемами строительной механики. В частности, для расчета контурной фермы эта нагрузка сосредоточивается в узлах верхнего пояса.
После подбора сечений стержней проверяют устойчивость
Рис. XII.42. Эпюры усилий в единичных полосках плиты пологой оболочки о. в — меридиональные усилии Ni: б. е — кольцевые усилия Ws
1 На грани диафрагм передаются сдвигающие усилия, обратные по направлению и равные по значению сдвигающим усилиям в оболочке.
2 В приближенном расчете диафрагмы пологой оболочки можно учитывать усилия только от вертикальной нагрузки, пренебрегая влиянием Мк.
— !69 —
оболочки в ііелом. На основании допущения 2- (см. с.) можно считать, что общая устойчивость решетчатой конструкции пологой оболочки обеспечивается при соблюдении условия (ХН.27) для сетчатого купола. С учетом выражения для усилий в центре покрытия (ХП.29) условие устойчивости оболочки приводят к виду:
<?«5кр; <7кР = 0,16Е.4і/(а#>), (ХІІ.36)
где 9ир — критическое значение равномерно распределенной нагрузки, яш/м5; остальные обозначения те же, что для зависимости (XI 1.27).
§ XII.U. РАСЧЕТ УСИЛИИ В ГИПАРЕ
Оболочки с поверхностью гиперболического параболоида обладают замечательным свойством для статического расчета: в любом сечении, параллельном диагональному, при квадратном плане покрытия постоянен параметр P/f рис XII.43, а):
^lf„ = Plf = coBst, (XII.37)
При прямоугольном плане покрытия постоянен параметр U IsIf (рис. ХИ.43,6;.-
bclfi,c<=li Vf = const, (XII.3S)
где Ъ, с — проекции образующих рассматриваемого .участка поверхности гипара: fb; fbe — стрела провисания (подъема) оболочки на рассматриваемом участке; поверхности гипара,
В любом сечении, параллельном диагональному, гиперболическая оболочка оказывается вогнутой или выпуклой, причем в направлении вогнутости оболочка растягивается, а в направлении выпуклости — сжимается (рис. XII.44). В силу отмеченного свойства гипаров [см. уравнения (XII.37), '(ХП.38)] значения усилий в любой точке поверхности оболочки оказываются постоянными, поэтому для вычисления их достаточно рассмотреть только диа-! тональные полоски оболочки, для которых известны значения /, f. (рис. XII.46). В этих сечениях опорами полосок служат бортовые1, элементы покрытия, а равномерная нагрузка q распределяется по-' ровну между направлениями кривизны. '
Рис. XI1.43. Геометрические параметры однолепесткового гнпара при произвольном сечении, параллельном диагональному
в—при квадратном плаве покрытая; 6 — при прямоугольно» плаке покрытия
— 170 —
Рис. Xl 1.44. Расчетные схемы покрытий с поверхностью гиперболического параболоида о — о дно лепестковый гнпар; б, в, г, д — четырехлепестковые (составные} гипары; 1 — оболочка (стержневая система); 2— фундамент, пилон или контрфорс; 3 — бортовые элементы; 4 — коньковые ребра; 5 — колоииы; Є — затяжки; 7 — центральные наклонные ребра
IIIUIIlUllilll.lllHIM.^-
ill.Ill,llllillll.il,Illing.
i/2-г
Рис. X11.45. Расчетные схемы оболочки в диагональных сечениях покрытия С поверхностью гипара
а — вогнутая полоса (растянутая); 6 — выпуклая полоса (сжатая)
Рис. XI 1.46. Схема усилий в стержнях решетчатой оболочки гипара
о — при расположении диагональных стержней в вогнутом направлении кривизны; 6 — то же, в выпуклом
Рнс Xl 1(47. Стам передачи усилий оболочки одноле. лестково^о гилвря ні бортовой элемент
1 — оболочка (сетчатая конструкция);
2 — бортовой эле-' мент; 3 — фундамент;^ 4 — расчетные полоски оболочки; эпюра сжимающих" усилий в бортовом
элементе
Растягивающее усилие в направлении вогнутости оболочки Nt и сжимающее усилие в направлении выпуклости составляют:
"! = 0.5 (^2/)3/(8/)=^/(8.0; ^, = -^/(8/). (XII.39j
где q—расчетная нагрузка на единицу площади !горизонтальной яіроенции по покрытия.
Вследствие постоянства усилий Nt и Nz в любой точке поверхности оболочки сдвигающие усилия S также постоянны и равич S = Ni = — N2. (XII.40'
В сплошной оболочке гипара усилия Ni и N2 действуют в рас четных полосках шириной 1 м. Для сетчатой оболочки с диагоиа; лями в вогнутом направлении кривизны (рис. Xl 1.46, а) усилия f стержнях составляют:
P0 — — N2a |/~2"/(2cos 45°) = — N^a; 1
Рд s=AT1 C1 +IW2 І а [Г2 = N1CiZiV^. I
где P0—усилие в стержне вдоль образующей; Рд —усилие в диагонально» стержне; ?i — расстояние между стержнями вдоль образующих (размер ячей ки).
Для сетчатой оболочки с диагоналями в выпуклом направлен нии кривизны (рис. XI 1.46,6) усилия в стержнях равны:
P0 = WlO; Рд = —N2C 3/)/~2 . (XII.42
Сдвигающими усилиями S бортовые элементы однолепестк» « вого гипара и наклонные ребра составного гипара сжимаются (рис. ХП.47), максимальное усилие сжатия данные элементь испытывают внизу
N6 = SIlCOSa, (XII.41
где а — угол наклона Бортового элемента к горизонтальной плоскости. — 172 —'