45. Расчет резервуаров.

Р рассчитывается на следующие загружения:

1. Р пустой, но обсыпан землей;

2. Р частично заполнен, но обсыпан грунтом.

Т.к. в Р не допускаются трещины, то он рассчитывается по упругой стадии.

Расчет стенки круглого резервуара при условии его заполнения, но при отсутствии его обсыпки.

P dS = P r dα

Составляющая этой силы нормальная к диаметральному разрезу будет равна: P r dα sin α

Условие равновесия внешних и внутренних сил, приложенных к элементарному кольцу:

Растягивающее усилие в стенке Р: Tg = P r = ρ y r

В Р емкостью ≥ 600 м³ рекомендуется учитывать силы трения, возникающие между основанием стены и днища.

Усилие определяется так:

S₁ – жесткостная характеристика,

h₁ – толщина стенки в месте примыкания к днищу.

Qтр = G f

G – собственный вес стенки; f- коэффициент трения;

η₁ – гиперболо-тригонометрическая функция, η1 = e^–φ cos φ; φ = x / h₁

Расчет производится на расчетные нагрузки, т.к. 1 категория требований к трещиностойкости.

Проверка трещиностойко

46. Тонкостенные пространственные конструкции.

Общие сведения.

Применяются для большепролетных и монументальных зданий. Применение плоских покрытий становится неэкономичным, т.к. увеличивается высота конструкции, следовательно, высота здания и вес конструкции, а для пролетов ≥ 60 м применение таких конструкций становится невозможным.

При плоских ЖБК происходит ступенчатая передача нагрузки. Пространственные конструкции сразу передают нагрузку на колонны.

Толщина оболочек:

Монолитных –> 50..60 мм; сборных –> 25..30 мм.

Пространственные конструкции изготовляются монолитными, сборно-монолитными и сборными (В РФ применят сборные, за рубежом – монолитные).

Формы пространственных конструкций:

1. оболочки вращения;

2. оболочки, образованные перемещением одной кривой по другой (оболочки переноса);

3. выпуклые/вогнутые оболочки;

4. лепестковые;

5. гиперболические и т.д.

Расчет пространственных конструкций.

Теория расчета пространственных конструкций разработана в настоящее время по упругой стадии. Большой вклад в теорию расчета внесли Власов, Ржаницын, Пастернак и уч. др. стран: Геккель, Флюке.

Теория расчета по упругой стадии предполагает линейную зависимость между деформациями и напряжениями в бетоне. С появлением трещин линейная зависимость не сохраняется и в расчет вводятся другие жесткостные характеристики и расчет ведется упруго.

С дальнейшим увеличением трещин происходят неупругие деформации в арматуре, напряжения перераспределяются. Это перераспределение хорошо влияет на работу оболочки. Это рассматривается в теории предельного равновесия.

Цилиндрические оболочки делятся на длинные, средние и короткие. Оболочки бывают одно- и многопролетные, а также многоволновые.

ℓ1 – расстояние между осями диафрагм (шаг); ℓ2 – расстояние между осями бортовых элементов (пролет).

При ℓ1/ℓ2 ≥ 4 оболочка считается длинной; при ℓ1/ℓ2 ≤ 2 – короткой.

Рассмотрим длинные цилиндрические оболочки. Они бывают кругового очертания или произвольного, состоящие из плоских элементов.

1 – оболочка; 2 – диафрагма жесткости; 3 – бортовой элемент.

Высота оболочки: h = (1/10…1/15) ℓ1

Стрела подъема: f = (1/6…1/8) ℓ2

Высота бортового элемента: h₀ = (1/20…1/30) ℓ1

В качестве диафрагм жесткости применяют фермы, арки.

В качестве бортовых элементов – преднапряженные балки двутаврового, таврового и прямоугольного сечения.

Если к оболочке крепится подвесное оборудование, то она выполняется с ребрами. Если в оболочке имеются отверстия, то в ней устраивают ребра жесткости.