Понедельник, 5 марта 2012 г

Расчет пространственных конструкций.

Понедельник, 27 февраля 2012 г.

Основы расчета пространственных покрытий.

Продолжение конструирование пространственных покрытий.

Понедельник, 20 февраля 2012 г.

Общие сведенья.

Расчет несущей способности. Делится на две части:

1. Статический расчет конструкции. Расчет усилий – M,N,Q.

2. Конструктивный расчет конструкции. Получаем напряжение в конструкции.

А=a*b, δ-нормальное напряжение, δ=

Напряжение – усилие на единицу площади сечения. Напряжения бывают нормальными и касательными.

Касательные напряжения называются сдвигающимися. Любой материал на нормальное напряжение работает лучше, чем на касательное – примерно в два раза.

τ-касательное напряжение- мПа (

Расчет опасного и расчетного сечения.

1кгс/см²=0,1мПа, 1кН=100кгс

Состав расчета пространственных покрытий.

1. Исходные данные

2. Выбор расчетной схемы

3. Сбор нагрузок

4. Статический расчет (не нужен материал балки)

5. Конструктивный расчет

Первое предельное состояние – расчет на прочность

Второй расчет – расчет прогибов

Ϭ = 5000 кгс/см², R_y = 2100 кгс/см²,,

Перекрестны балки.

Нагрузка на балку в пространственном покрытие в два раза меньше, чем в плоскостном покрытие. Перекрестные фермы – картина аналогична. Перекрестные рамы, арки – аналогичная картина.

Складки.

В структурной плите конструктивный расчет заключается в расчете стержней верхнего пояса на устойчивость, а стержней нижнего пояса на растяжение.

Свод. Цилиндрическая оболочка

Купол.

Ϭ₁ в верхней части купола больше значение – сжатие меридиональное, Ϭ₂ – кольцевое тангенциальное растяжение. Вверху – сжатие, внизу – растяжение.

Структурная плита.

Задача статического расчета – найти максимальный изгибающий момент по справочнику или методическим пособиям.

- устойчивость.

Гипар

На растяжение работает как гибкая нить.

N₁=N₂ для любых точек

однопоясные вантовые покрытия

1 – вантовый стальной стержень (арматура), 2 – опорный контур (ж/б, сталь), 3 – колонны, 4 – центральное кольцо.

,

Опорное кольцо работает на сжатие. Центральное кольцо 4 работает на растяжение

Двухпоясные вантовые покрытия

Прямоугольный опорный контур работает как балка на изгиб от вертикальной реакции V.

Разомкнутый опорный контур.

Мембрана – металлическая тонкая пластина с разной геометрией. Гибкая нить. Цилиндрическая поверхность в любой точке мембраны имеет одноосное напряжение, что напоминает усилие в ванте.

,

При опирание мембраны на замкнутый опорный контур, в ней реализуется двухосное напряженное состояние.

Воздухоопорная оболочка.

Работает на двухосное растяжение под внутренним давлением и внешними ветровыми нагрузками. 1- ткань оболочки, 2 – шов, 3 – шлюз, 4 – компрессор с вентиляторами, 5 – анкерный фундамент.

Примерно так же работает пневмокаркасная оболочка.

Тентовая конструкция.

Определение конкретных типов вантовых конструкций - покрытия из перекрестных балок, состоит из балок одинаковой высоты, пересекающихся в одном уровне и опирающихся по периметру на колонны (стены).

Покрытие из перекрестных ферм – состоит из ферм одинаковой высоты, пересекающихся в одном уровне и опирающихся по периметру на колонны (стены).

Складчатое покрытие – состоит из сочлененных под углом плит, опирается по концам на стены или колонны.

Шатровое складчатое покрытие - состоит из сочленённых под углом плит и опирается по углам на колонны.

Сводчатое покрытие – имеет цилиндрическую поверхность и непрерывное опирание на ленточные фундаменты. Цилиндрическая оболочка состоит из плиты, двух контурных ребер, двух диафрагм жесткости и опирается на колонны по 4-м углам.

Гладкий купол – (сферической, параболический, эллиптический) состоит из плиты, опорного кольца и опирается на колонны или фундамент.

Ребристый купол – состоит из несущих ребер, связей между ребрами, опорного и центрального кольца, ограждающих конс+трукций и опирается на столбчатые фундаменты или колонны.

Сетчатый купол – состоит из стержней сетки, опорного кольца, опирающего на фундаменты или колонны.

Гипар – состоит из плиты, отрицательной гаусовой кривизны, четырех контурных ребер, двух столбчатых фундаментов, вертикальных ограждающих конструкций.

Структурная плита – состоит из двух горизонтальных верхних и нижних сеток стержней, соединенных между собой наклонными стержнями, узловых элементов и ограждающих конструкций, опирается на стены и колонны.

Однопоясное висячее покрытие (вантовые) – на круглом плане состоит из радиально расположенных несущих канатов (вант), опорного кольца, центрального кольца и ограждающих конструкций покрытия. Опирается на колонны через опорное кольцо.

Однопоясное висячее покрытие (вантовые) – На прямоугольном плане состоит из параллельно расположенных несущих канатов (вант), опорного контура, оттяжек с анкерными фундаментами и ограждающими конструкциями покрытия, опирается на колонны через опорный контур.

Двухпоясное висячие (вантовое) покрытие – на круглом плане состоит из радиально расположенных несущих и стабилизирующих канатов одного или двух опорных колец, двух центральных опорных колец, и ограждающих конструкций покрытия. Несущие стабилизирующие ванты соединены между собой распорками и растяжками. Опирается на колонну через опорное кольцо.

Мембранное покрытие – состоит из тонкого стального алюминиевого листа, закрепленного на опорном контуре круглого или прямоугольного плана. Опирается через опорный контур на колонны.