Пространственные металлические конструкции - Трущев А.Г.
Скачать (прямая ссылка):
§ XIII.6. СЕТЧАТАЯ ПОЛОГАЯ ОБОЛОЧКА
Центральный колхозный рынок перекрывают решетчатой однопоясной пологой оболочкой размером >в плаие 10OX100 м (рис. ХІІІ.5). Стрела подъема оболочки составляет 1Z8 часть пролета. Поясные ячейки квадратные. Материал
Рис. XIII.O. Схема сетчатой пологой оболочки для перекрытия рынка (поперечный разрез)
7 Зак. 462
— 185 —
для поясных стержней оболочки — трубы квадратного сечения из стали мар ВСтЗпсб по ГОСТ 380—71*. Состав покрытия тот же, что в примере со невой плитой из пентаэдров. Место сторительства — Свердловск.
Радиус кривизны покрытия, центральный угол и длину дуги в поперечно сечении покрытия определяем по формулам (XI 1.2):
R = (100a + 4-12,5s)/(8-12,5) = Ю6.25 м;
(ро = Arc sin (100/2-106,25) =28,0725«;
L = 3,1416-106,25-28,0725/90= 104,116 м.
Вдоль дуги в поперечном сечении оболочки назначаем 34 ячейки, в эт*; случае размер ячейки составляет:
a = L/n= 104,116/34 = 3,062 м.
Распределение снега на покрытии учитываем коэффициентом с, к фа муле (XII.4):
C1= 100/(8-12,5) = 1.
Расчетная нагрузка на 1 мЕ покрытия с учетом снегового покрова для района СССР:
? = 1474 + 1-1000-1,4 = 2874 Н/м2 = 2,87 кН/м2.
Меридиональные и кольцевые усилия в центральной части оболочки вьин ляем по формулам (XII.29), (XII.34):
Nx=Ni = 2,87-106,25/2-3,062 = 466,9 кН,
где 3,062— размер стороны поясной ячейки, м.
Пробными попытками из условия устойчивости поясных стержней по j' муле (XII.49) подбираем трубу холодногнутую сварную квадратного Ci с размером сторон 20OX200 мм и стенкой 5 ми (см, лрнл. II):
А = 37,9 см2; 4 = 7,9 см; 7. = 306,2/7.9 = 38,8; ф = 0,89*
0 = 466 900/0,898-37,9-100) = 137 МПа < Ry = 225 МПа.
Сжимающие кольцевые усилия имеют максимальное значение вблизи № тури покрытия, их значение определяем по формулам (XIU0), (XII.34):
AT2 = 2,87-106,25-3,062 = 933,7 кН.
Для поясных стержней вблизи контура оболочки по формуле (X 11.49) прил. 11 подбираем трубу квадратного сечения с размером сторон 200X200 і и стенкой 7 мм:
4 = 51,9 см*; J = 7,79 см; 7. = 306,2/7,79 = 39.3; ф = 0.895;
0 = 933700/(0,895-51,9-100) = 201 МПа.
Меридиональные и кольцевые усилия в углах оболочки вычисляем по муле (ХІГЗЗ):
Nz=Nx= 1,71-2,87-106,25 = 521,4 кН/м.
Максимальное растягивающее усилие в диагональном стержне в углу чатой оболочки вычисляем по формуле (ХН.41):
Ps= (3/^2) 521.4-3.062 = 3387 кН.
По формуле (ХП.48) для воспринятая растягивающих усилий в углу . лочки треібуетея сечение стержня:
= 0,95;
4>3387000/(225-0,95.100) = 158,5 сма.
По прил. U принимаем три трубы квадратного сечении с размером сторон 200X200 нм и стентгои 8 им:
' /4 = 3-58,7 = 176,1 сма.
Общую устойчивость сетчатой оболочки проверяем ш формуле (XI1.36): ? = 206 ГПа;
2,06-10».37,9-7,9 ., „
*» = °"16 306,2-10625-- З'°3 > « = 2'87 КН/НЇ-
В данном конкретном случае при учете только равномерно распределенной нагрузки устойчивость оболочки обеспечивается. На стадии реального проектирования оболочку будут проверять еще на устойчивость при воздействии односторонних вертикальных и (ветровой нагрузок. В этой связи следует иметь в виду, что общая устойчивость сетчатой пологой оболочки на случай любого воздействия нагрузок обеспечивается при отношении высоты сечения стержня к пролету не менее 1/300.
По формуле (XII. 1) проверим оболочку на 'прощелкиваяве узлов 306,2а/(10625-7,9) = 1,12<9.
Следовательно, и эта устойчивость вполне обеспечивается.
В криволинейном брусе действует только усилие iVK, максимальное зиаче-ьие которого определяем по формуле (XII.35):
N1L = (7/48) 521,4-100 = 7604 кН.
Находим требуемую площадь сечення криволинейного бруса по формуле (XII.48) при условии центрирования сетчатой оболочки nu его продольной оси:
А>7604000/(210-100) =362 см2.
Принимаем сеченне криволинейного бруса в виде сварного двутавра с высотой по аналогии с контурным ребром и контурной аркой:
H к 100/60= 1,667 м; Лст = 160 см; /ст = 160/100= 1,6 см; Ьп = 160/4 = 40 см; /п— (352-160-1,6)/(2-40) = 1,4 см; A= 160-1,6 + 2-40-1,4 = 368 см2.
§ XII 1.7. СЕТЧАТЫЙ ЧЕТЫРЕХЛЕПЕСТКОВЫИ ГИПАР
Выполним статический и конструктивный расчеты гиперболического параболоида в покрытии спортивного зала, показанного на рнс. XI 1.28. Размеры гипара в плане 53X53 м, стрела подъема коньковых ребер 18 м. Расчетная нагрузка на горизонтальную проекцию покрытия составляет 2,06 кН/м2. Материал стержней — прокатные утолки из стали марки ВСтЗпсб по ГОСТ 380—71*.
Сетку стержней в лепестке гипара назначаем следующим образом. Коньковые ребра разбиваем на восемь равных частей и располагаем стержин вдоль прямолинейных образующих я двух направлениях. Диагональные стержни расставляем вдоль вогнутости оболочки (аналогично рис. II.46.fi):
о=53/(2-8) =3,312'м.
Коньковые и наклонные ребра назначаем сквозного коробчатого сечения с размерами:
по горизонтали
h > 53/60 = 0,88 м; h = 90 см; по вертикали _ л
6^90/2=45 см.
