28. Тонкостенные конструкции - статические и геометрические закономерности проектирования. Составные оболочки.

Тонкостенные пространственные конструкции – называются такие конструкции, пространственная форма которых обеспечивает жесткость и устойчивость, что позволяет их толщину доводить до минимальных размеров. К ним относятся оболочки и складки.

Оболочками – геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояние между которыми малы по сравнению с другими их размерами.

Складки в отличие от оболочек состоят из плоских тонкостенных плит жестко соединенных между собой под некоторым углом.

Формы разных видов оболочек различаются гауссовой кривизны, которые представляют собой произведение двух взаимно-перпендикулярных кривизн k1 и k2 рассматриваемой оболочки. Кривизной k – называется величина обратная радиусу кривизны (1/R).

Формула общей кривизны рассчитывается из произведения главных кривизн k= k1×k2, при k>0 (k1, k2 – одного знака) - поверхность положительной гауссовой кривизны.

k<0 – отрицательной гауссовой кривизны

k=0 – поверхность нулевой гауссовой кривизны

Помимо гауссовой кривизны отличаются оболочки по способу их геометрической формообразованию:

- способ переноса (заключается в переносе образующей линии прямолинейной или криволинейной вдоль направляющей линии, лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости образующей)

- способ вращения (состоит во вращении образующей вокруг некоторой оси лежащей в ее плоскости, при этом некоторые поверхности (цилиндрическая круговая и поверхность гиперболического параболоида) могут формироваться как по способу переноса, так и вращения).

29. Цилиндрические оболочки. Оболочки положительной гауссо­вой кривизны. Оболочки отрицательной гауссовой кривизны.

Оболочками – геометрические тела, ограниченные криволинейными поверхностями, расстояние между которыми малы по сравнению с другими их размерами.

Складки в отличие от оболочек состоят из плоских тонкостенных плит жестко соединенных между собой под некоторым углом.

Формы разных видов оболочек различаются гауссовой кривизны, которые представляют собой произведение двух взаимно-перпендикулярных кривизн k1 и k2 рассматриваемой оболочки. Кривизной k – наз величина обратная радиусу кривизны (1\R).

Формула общей кривизны рассчитывается из произведения главных кривизн k= k1×k2

- при k>0 (k1, k2 – одного знака) -поверхность положительной гауссовой кривизны

k<0 – отрицательной гауссовой кривизны

k=0 – поверхность нулевой гауссовой кривизны

Помимо гауссовой кривизны отличаются оболочки по способу их геометрической формообразованию:

- способ переноса (заключается в переносе образующей линии прямолинейной или криволинейной вдоль направляющей линии, лежащей в плоскости, перпендикулярной плоскости образующей)

- способ вращения (состоит во вращении образующей вокруг некоторой оси лежащей в ее плоскости, при этом некоторые поверхности (цилиндрическая круговая и поверхность гиперболического параболоида) могут формироваться как по способу переноса так и вращения).

Цилиндрические оболочки – имеют круговое или параболическое очертание и опираются на торцевые диафрагмы жесткости, которыми могут быть стены, фермы, арки или рамы. В зависимости от длины оболочек их делят на короткие (пролет по продольной оси не более чем полторы длинны волны (пролет в поперечном сечении)) и длинные (в котором продольный пролет больше чем полтора поперечного пролета).

В некоторых случаях внутри пролета устанавливают дополнительную диафрагму жесткости. По продольным краям оболочек предусматриваются бортовые элементы, где размещаются продольная арматура, позволяющая оболочкам работать вдоль продольного пролета подобно балке. Кроме того бортовые элементы воспринимают распор в поперечном направлении. Поперечный пролет обычно не превышает 12м. Отношение стрелы подъема к длине волны принимают не менее 1/7, а к длине пролета не менее 1/10.

Сборная цилиндрическая оболочка обычно членятся на цилиндрические секции. Бортовые элементы диафрагмы жесткости, арматура которых в процессе монтажа сваривается и монолитится.

Оболочки положительной гауссовой кривизны: эллипсоиды, полусферы, однополостный гиперболоид, эллиптический параболоид;

Оболочки отрицательной гауссовой кривизны: гиперболический параболоид.