Министерство образования и науки Российской Федерации

Саратовский государственный технический университет расчет пологой оболочки

Методические указания

к выполнению расчетно-графической работы

по курсу «Теория упругости и пластичности»

для студентов строительных специальностей

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного

технического университета

Саратов 2010 введение

Тонкостенные элементы оболочечного типа широко применяются в современных инженерных конструкциях различного назначения. К таким конструкциям в строительстве относятся покрытия и пе­рекрытия промышленных и гражданских зданий и сооружений.

Широ­кое применение оболочек обусловлено их значительными техничес­кими и экономическими преимуществами перед обычными стержневы­ми конструкциями. Оболочечные конструкций покрытий значительно экономичнее, чем покрытия по фермам. Применяемые в качестве конструкций междуэтажных перекрытий пологие железобетонные обо­лочки положительной кривизны также являются более легкими и де­шевыми, чем обычные ребристые покрытия из балок и плит. Кроме того, оболочки как тонкостенные пространственные системы при минимальном расходе материалов позволяют перекрывать значитель­но большие пролеты, чем покрытия из стержневых систем.

В связи с вышесказанным каждый инженер-строитель должен владеть методиками и способами расчета оболочек. При этом сле­дует учесть, что расчет оболочек является весьма сложной мате­матической задачей. Во многих оболочечных конструкциях тонкос­тенная часть подкреплена ребрами, имеет разнообразные отверстия и утолщения, а также подкрепления отверстий. Различными являются и условия опирания оболочек на контуре. Оболочки испытывает разнообразные статические и динамические силовые воздействия, а также воздействия температур. Материал оболочек также может обладать весьма разнообразными свойствами, в частности, зависимость между интенсивностями напряжений и деформаций может быть нелинейной.

В связи с этим расчет оболочек, особенно при допущении прогибов, сопоставимых с их толщиной, осуществляется с привлечени­ем сложного математического аппарата, с широким использованием различных численных методов. Получение численных результатов при этом в большинстве случаев невозможно без использования ПЭВМ.

В методических указаниях рассматривается методика расчета прямоугольной в плане пологой оболочки, нагруженной распреде­ленной нагрузкой и шарнирно опертой на жесткие в своей плоскости и гибкие из своей плоскос­ти диафрагмы.

При изучении данного раздела курса «Основы теории упругости и пластичности», связан­ного с расчетом оболочек, используются некоторые разделы курсов «Высшая математика», «Информатика».

Знания, полученные студентами при изучении методики расче­та пологой оболочки, могут быть использованы ими в курсовом и дипломном проектировании строительных конструкций.

2