Висячие покрытия (лекция для спецкурса)

Описание элементов конструкции

 Наружное (сжатое) кольцо:

выполнено ж.б. сборным, состоящим из 15 элементов с опиранием на колонны; сечение – трапецеидальной формы

с размерами (в среднем) bxh=42x26см; заармировано вязаным каркасом с прод. рабочей арматурой 4Ø22 А400 (АIII). Стыки сборных элементов кольца – на

сварке з.д. с последующим обетонированием.

21

Деталь анкеровки вант в наружном

(сб. ж.б.) кольце

22

Принципы расчѐта

Предпосылки:

1)нагрузки от покрытия воспринимаются одними вантами;

2)кровельное ограждение работает только на сжатие;

3)ванты работают лишь на растяжение.

Если круглое в плане покрытие с расстоянием между вантами b (по периметру) нагружено равномерно распределѐнной (по проекции покрытия) нагрузкой q, то каждую ванту можно рассчитывать независимо от других в соответствии со схемой:

23

Последовательность расчѐта

 Вертикальные составляющие опорных реакций:

А В 0,5q b r

Из уравнения моментов сил в левой части ванты относительно т.О получаем:

Н q b r2 . 6 fc

Ванты рассчитывают на восприятие усилия:

NВ A2 H 2 .

Сжимающее усилие в кольце под действием погонного радиального давления H1 Hb :

N H1 r q r3 . 6 fc

25

Более строгий подход к расчѐту ВП

Т.к. в системе есть ванты – гибкие арм. стержни, то необходимо учитывать геометрически нелинейные эффекты. ВП изначально геометрически изменяемо и может воспринять нагрузку, лишь существенно изменив исходную форму. Поэтому поиск равновесной формы нужен для каждого этапа нагружения и вида действующей нагрузки. Это осложняется необходимостью учѐта п.н. вант, влияющего как на начальную форму конструкции, так и последующие еѐ равновесные формы.

26

Возможности компьютерного моделирования

Компьютерное моделирование процесса возведения и последующего нагружения законченного сооружения с помощью процессора МОНТАЖ, входящего в состав п/к «ЛИРА» (вер.9.6) включает следующие этапы (стадии):

Стадия 1 – монтаж радиальной системы вант,

закреплѐнных снаружи в ж.б. сжатом кольце, а в центре – в стальном растянутом, и плит, опѐртых на ванты;

Стадия 2 – предварительное натяжение вант с помощью пригузки из расчѐта нагрузки на каждую ванту ~19,71кН;

27

Возможности компьютерного моделирования

Стадия 3 – замоноличивание радиальных и

кольцевых швов между сборными ж.б. плитами и освобождение вант от пригрузки (после набора бетоном швов замоноличивания проектной прочности на сжатие), в результате чего ван-

ты были предварительно напряжены, а оболочка обжата в радиальном направлении;

Стадия 4 – приложение к образованному на ста-

диях 1-3 вогнутому ВП постоянной нагрузки от собственного веса кровли и конструкций конического купола фонаря;

Стадия 5 – приложение к покрытию расчѐтной сне-

говой нагрузки с учётом возможности образования снеговых мешков по периметру конического купола фонаря.

28