Введение, Конструкция оболочки - Расчет длинной цилиндрической оболочки

Железобетонные конструкции прочно занимают ведущее место в общем объеме капитального строительства нашей страны. Создание экономичных, надежных, интересных с архитектурной точки зрения железобетонных конструкций на основе рационального проектирования с использованием достижений науки, современных строительных норм и правил - одна из важнейших задач, стоящих перед инженерами-строителями.

Применение большепролетных конструкций дает возможность максимально использовать несущие качества материала и получить за счет этого легкие и экономичные покрытия.

Уменьшение массы конструкций и сооружений является одной из основных тенденций в строительстве. Уменьшение массы означает уменьшение объема материала, его добычи, переработки, транспортировки и монтажа. Поэтому вполне естественен интерес, который возникает у строителей и архитекторов к новым формам конструкций, что дает особенно большой эффект в покрытиях.

Конструкция оболочки

Покрытие имеет размеры в плане 60г3_ м и состоит из сборных цилиндрических оболочек пролетом 30 м.

Оболочка состоит из отдельных объемных блоков пролетом 6 и длиной 3 м, изготовленных из бетона В40. Полка оболочки армируется сеткой из арматуры В500. Продольные ребра армируются ненапрягаемой арматурой А500 и напрягаемой Вр1500. В оболочке предусмотрены поперечные ребра жесткости (рис. 2), устанавливаемые по краям и в середине блока.

Исходные данные для проектирования

Бетон В40 с Rb = 22 МПа; Rbt = 1,4 МПа; Rb, ser = 29 МПа;

Rbt, ser = 2,1 МПа; Еb = 36000 МПа.

Арматура А500 с Rs = 435 МПа; Rsw = 300 МПа.

Вр1500 с Rsp, ser = 1500 МПа; Rsp = 1300 МПа; Еs = 200 000 МПа.

Сбор нагрузок на оболочку и статический расчет

Таблица 1. Нагрузки, приходящиеся на 1 м2 поверхности оболочки

Наименование нагрузок

Нормативная нагрузка, gН,кН/м2

Коэффициент надежности по нагрузке, F

Расчетная нагрузка, g, кН/м2

Постоянная нагрузка (с учетом криволинейного профиля (k=1,14))

Водоизоляционный ковер

0,15

0,195

Утеплитель д=0,08 м, г=2 кН/м3

0,08*2*1,14=0,18

1,3

0,22

Пароизоляция

0,014

1,2

0,017

Вес оболочки приведенной толщиной д=0,05 м и г=25 кН/м3

0,05*25*1,14=1,425

1,2

1,567

Окончание таблицы 1.

Итого:

1,769

2

Временная нагрузка

Снеговая S

1,26

1,8

В том числе длительная

0,63

0,9

ВСЕГО:

3,02

3,8

В том числе длительная

2,39

2,9

П р и м е ч а н и е

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле [3, п.10.1]

S0 = 0,7-cE -cT ?м?SG = 0,7-1-1-1-1,8=1,26 кН/м2,

Где сE - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с [3, пп.10.5-10.9], сE=1;

СT - термический коэффициент, принимаемый в соответствии с [3, п.10.10], сT =1;

М - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемый в соответствии с [3, п.10.4, приложение Г (п. Г.2.1)]; м=соs(1,5-0)=1;

SG - вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с [3, п.10.2], для III снегового района SG = 1,8 кН/м2.

Согласно п. 9.2.2 [5] оболочку можно рассчитывать как балку криволинейного поперечного сечения (рис. 1).

Расчетный пролет при длине опирания оболочки 200 мм

L0 = 30 - 0,2 = 29,8 м.

Погонная нагрузка на оболочку:

Расчетная полная: q = 3,8 - 6 = 22,8 кН/м.

Нормативная полная: qser = 3,02 - 6 = 18,1 кН/м.

Длительная: gl, ser = 2,39 - 6 = 14,3 кН/м.

От собственного веса: gser = 1,425-6 = 8,55 кН/м.

расчетная схема оболочки

Рис. 1. Расчетная схема оболочки

Соответствующие усилия:

MMax = q*l02/8 = 22,8*29,82/8 = 2530 кН*м;

QMax = q*l0/2 = 22,8*29,8/2 = 339 кН;

MSer, max = q*l02/8 = 18,1*29,82/8 = 2009 кН*м;

MG, ser = q*l02/8 = 8,55*29,82/8 = 949 кН*м;

ML, ser = q*l02/8 = 14,3*29,82/8 = 1587 кН*м.

Похожие статьи




Введение, Конструкция оболочки - Расчет длинной цилиндрической оболочки

Предыдущая | Следующая