15.Особенности расчета структурных покрытий.

сложен и выполняется с помощью ЭВМ. При упрощенном подходе конструкция рассматривается как ортотропная пластинка с упругими характеристиками и граничными условиями, соответствующими стержневой конструкции.

При такой расчетной схеме учитываются действия как изгибающих, так и крутящих моментов.

При упрощенном подходе структуры рассчитывают как изотропные плиты или как системы перекрестных ферм (при квадратных ячейках сеток поясов) без учета крутящих моментов. Величины моментов и поперечных сил определяют по таблицам для расчета плит.

Получив из расчета плиты величины расчетных усилий, можно перейти к расчетным усилиям в стержнях по формулам:

для схемы по рис. 18.2, а:

Этот метод расчета дает запас прочности. Наиболее эффективно структуры работают на сосредоточенные нагрузки, и чем больше влияние на величину усилий сосредоточенных нагрузок по сравнению с равномерно распределенной, тем рациональнее по расходу стали применение структурной системы.

16.Пути повышения эффективности структурных покрытий.

Структуры, образованные из перекрестных ферм, идущих в трех направлениях (см. рис. 18.2, а), имеют статически неизменяемые кристаллы, могут работать на кручение и поэтому являются наиболее жесткими.

Структуру из ферм, идущих в двух направлениях, можно усилить диагоналями в угловых зонах (см. рис. 18.2, е).

С точки зрения уменьшения веса конструкции наиболее рациональной является жесткая структура, образованная наклонными перекрестными фермами трех направлений (см. рис. 18.2,6). Однако такая система является наиболее сложной в конструктивном отношении и трудоемкой в монтаже. Исследования показали, что экономия металла при ее применении достигает 10-15%. Предпочтение в большинстве случаев отдают наиболее простой в конструктивном отношении перекрестной системе с ортогональными по отношению к опорному контуру фермами. Верхние и нижние узлы таких структур получаются однотипными и более простыми.

Не усложняя систему, можно получить экономию металла и увеличить жесткость конструкции, включив в совместную работу со структурой металлический, а иногда и железобетонный кровельный настил.

Структурные плоские перекрытия обладают рядом достоинств, определяющих области рационального их применения. Благодаря большой пространственной жесткости структурными конструкциями можно перекрывать значительные пролеты при разнообразных опорных контурах или сетках колонн. Применяемая при этом сравнительно небольшая строительная высота позволяет получить выразительное архитектурное решение, а также экономию на объеме здания и ограждающих стеновых конструкциях.

17.Стержневые оболочки. Схема. Работа. Достоинства. Недостатки.

Односетчатые оболочки, перекрывающие прямоугольное в плане помещение, проектируют в виде цилиндрической поверхности (рис. 18.7), по которой расположены стержни, образующие сетки различной системы (рис. 18.8). Наиболее проста сетка ромбического рисунка (рис. 18.8, а), которую просто получить из легких стандартных стерж­ней. Такая конструкция работает как свод в поперечном направлении (с пролетом В), передавая нагрузку на продольные стены. Распор свода должен восприниматься стенами или затяж­ками, соединяющими обвязки свода, укладываемые на стены.

Чтобы увеличить жесткость оболочки, целесообразно крайние сво­бодные грани усилить вертикальными и горизонтальными бортовыми элементами (см. рис. 18.7, а).

При расчете сквозных сетчатых оболочек сквозные грани конструкции для упрощения заменяют сплошными пластинками. Толщина пластинки должна быть эквивалентной по работе на сдвиг (при действии в плоскости грани сдвигающих усилий) или на растяжение и сжатие (при действии осевых усилий) стержневой системе.

Конструктивные схемы двухсетчатых оболочек аналогичны схемам двухсетчатых плоских плит — структур (см. рис. 18.2).

Как и в плоских структурах, двухсетчатые оболочки образуются системами перекрестных ферм, связанных по верхним и нижним поясам дополнительными связями — решеткой.

По верхнему поясу решетка может быть заменена кровельным металлическим настилом, прикрепленным к поясам ферм.. По сравнению с односетчатыми оболочками двухсетчатые обладают, большей жесткостью и несущей способностью, так как в них верхняя и нижняя сетчатые системы работают как обычные оболочки, т. е. распределяют внутренние усилия в двух направлениях, передают значительную долю нагрузки непосредственно на опоры, разгружая таким образом соединяющую криволинейные плоскости решетку..

Двухсетчатые оболочки по характеру своей работы аналогичны трехслойной оболоч­ке, у которой заполнителем служит решетка (рис. 18.11).