15. Виды тонкостенных пространственных покрытий.

Цилиндрическая оболочка образуется из изогнутой по цилиндричес­кой поверхности тонкой плиты, усиленной по свободным сторонам бор­товыми элементами. По торцам оболочка опирается на диафрагмы.

Если цилиндрическая оболочка опирается на две диафрагмы, она называется однопролетной, а при наличии промежуточных диафрагм, опирающихся на колонны, — многопролетной оболочкой. Цилиндричес­кая оболочка может состоять из одной или нескольких волн, имеющих общие бортовые элементы (рис. 15.4).

Р асстояния между осями опорных диафрагм 1_{ называются пролетом оболочки, расстояния между бортовыми элементами /₂ — длиной вол­ны. Стрела подъема оболочки без бортовых элементов обозначается f, а включая бортовые элементы - h. Цилиндрическая оболочка в целом опи­рается на колонны, расположенные по углам. В некоторых случаях воз­можно также опирание продольных краев оболочки на промежуточные колонны или стены.

Очертания плиты оболочки в ее поперечном сечении могут быть круг­лыми, параболическими и т.п., однако в целях упрощения конструкции чаще всего — круговыми.

Ц илиндрические оболочки выполняют монолитными или сборными (рис. 15.5). При отсутствии предварительного напряжения высоту оболочки реко­мендуется принимать не менее (1/10. 1/15) 1_Х и не менее (1/6+1/8) /₂. Тол­щина плиты монолитных оболочек принимается равной (1/200+1/300)/₂, но не менее 5—6 см, а при сборных оболочках — не менее 3 см.

В зависимости от отношения пролета к длине волны цилиндричес­кие оболочки разделяются на две группы: длинные оболочки, имеющие 1₁1_г> 1, и короткие оболочки, имеющие 1_г /1₂ < 1.

16. Цилиндрические оболочки и их конструкция. (длинные) Статическая работа длинных оболочек близка к работе балки проле­том 1 имеющей фигурное тонкостенное поперечное сечение. Однако в отличие от обыкновенных балок сплошного сечения тонкостенный от­крытый поперечный профиль длинной оболочки при ее изгибе деформи­руется.

Д ля уменьшения деформации поперечного контура по боковым сто­ронам оболочки в продольном направлении устанавливаются бортовые элементы. Устройством бортовых элементов достигается значительное уменьшение перемещений краев оболочки. Кроме того, бортовые эле­менты служат для размещения в них основной растянутой арматуры.

Тип бортовых элементов выбирается в зависимости от условий опирания краев оболочки (рис. 15.6). Сборные оболочки проектируют из отдельных элементов с продоль­ными и поперечными ребрами для повышения жесткости тонкостенных элементов, необходимой при их транспортировке и монтаже.

Диафрагмами длинных оболочек могут служить криволинейные бал­ки, арки, сегментные фермы, рамы (рис. 15.7).

П ри отношении 1_Х / 1₂ > 3 и действии вертикально расположенных симметричных нагрузок оболочки в продольном направлении могут быть рассчитаны как балки корытообразного профиля. Так же могут быть рас­считаны оболочки, деформациями контура которых можно пренебречь, например при наличии поперечных ребер.

1. Схемы загружения для построения объемлющей эпюры моментов.

Расчет строительных конструкций по прочности и подбор сечения производится на неблагоприятные сочетания расчетных усилий.

Неблагоприятными усилиями являются такие, которые дают макс. и мин. значения расчетных усилий. В зависимости от того, на какие усилия работают элементы конструкций, их рассчитывают при изгибе на макс. и мин. значения изгибающих моментов и на поперечную силу.

При внецентренном нагружении расчет ведется на совместное действие макс. и мин. изгибающих моментов и соответствующих им нормальных сил.

В необходимых случаях производят расчет на поперечные усилия.

Под макс. усилиями понимают такие, которые имеют наибольший положительный момент. Под мин. – имеет наибольшее отрицательное значение. Таким образом, для подбора сечения необходимо строить объемлющую эпюру макс. и мин. усилий.