Подставляя Kl в (2.61), определяем требуемый момент инерции из условия допускаемого искривления кровли. Кроме этого необходимо при конструировании кровли учитывать растяжимость нити, так как использование в качестве нитей высокопрочных сталей приводит к необходимости допускать большие напряжения, что приводит к появлению и больших удлинений, особенно в легких покрытиях, в которых снеговая нагрузка превосходит постоянную. Чтобы полностью использовать высокопрочную сталь, необходимо материалы кровельного настила выбирать таким образом, чтобы их растяжимость была больше растяжимости нити (стальной, деревянный, алюминиевый, пластмассовый настилы). Если материалы настила имеют меньшую растяжимость, чем нить, то необходимо дать возможность скользить настилу вдоль нити или настил необходимо предварительно обжать.
Одним из путей создания рационального решения является применение комбинированных нитей, включающих жесткие нити и гибкие, за счет которых можно создать предварительное натяжение, приводящее к обжатию жестких нитей. При этом гибкие нити могут быть закреплены в отдельных точках непосредственно с жестким элементом или могут располагаться между жесткими нитями.
Связь гибких и жестких нитей во втором случае осуществляется посредством балок.
Рассмотрим
комбинированную предварительно - напряженную нить, изогнутую по кубической
параболе и определим ее рациональные параметры. Так как нашей целью является
заставить все сечение нити при неравновесных нагрузках воспринимать в основном
напряжение от изгиба, а растягивающие усилия свести к минимуму, то из этого
условия можно назначить величину предварительного натяжения равную:
(2.75)
Этим приемом удается использовать весь ресурс жесткой нити на придание стабильности покрытию, не привлекая дополнительных стабилизирующих элементов. Площадь сечения жесткой нити назначается из условия достижения напряжениями величин, равных расчетным сопротивлениям ее материала, при предварительном напряжении,. Площадь сечения гибкой нити подбирается таким образом, чтобы при полном расчетном загружении в ней возникали напряжения, равные расчетным сопротивлениям.
Введем следующие обозначения:
Аж - сечение жесткой нити ;
Ar - сечение гибкой нити ;
Еж, Rж - модуль упругости и расчетное сопротивление материала жесткой нити ;
Er ,Rr - модуль упругости и расчетное сопротивление материала гибкой нити;
sоr - величина предварительного напряжения в гибкой нити ;
sж - величина напряжения в жесткой нити, возникающие при полном загружении;
; 
; 
Работу комбинированной нити в упругой стадии в сечении с максимальным моментом можно расчленить на два этапа:
1этап - создание предварительного напряжения в жесткой нити до достижения в ней напряжений, равных расчетному.
2этап - работа нити под нагрузкой до достижения в гибкой нити напряжений, равных расчетному.
В этой стадии в гибкой нити возникают дополнительные усилия, а в жесткой нити появляются усилия противоположные усилиям от предварительного напряжения. В процессе предварительного напряжения жесткая нить, очерченная по кубической параболе, испытывает в основном сжимающие усилия. При работе жесткой нити под нагрузкой в ней возникают растягивающие усилия и изгибающие моменты, противоположные моментам от предварительного напряжения. Правильно выбранное предварительное натяжение может, таким образом, полностью исключить изгибающие моменты при равновесных нагрузках.
Основные уравнения, выражающие работу комбинированной нити, имеют следующий вид:
(2.76)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.