Расчет оболочки. Расчет сборной железобетонной многопустотной панели перекрытия

Тангенциальные усилия ,,,, действующие в поле оболочки, определяются по (табл.). При этом вводятся два допущения:

1) оболочки считаются гладкими с “размазанными” ребрами и фиктивной толщиной , определяемой из соотношения

, где I и А – момент инерции расчетного сечения (с ребрами) и его площадь;

2) оболочка рассматривается как отдельно стоящая, шарнирно опертая на идеальный контур.

Из второго допущения следует, что в многопролетных покрытиях такой расчет применим только для так называемых разрезных оболочек, в которых с помощью специальных конструктивных мер обеспечивается возможность горизонтальной податливости не только крайних но и средних волн оболочек. Одним из таких мероприятий является создание конструкции многоволновых разрезных оболочек, осуществляемых по типу тангенциально-подвижных, расчетная схема которых близка к отдельно стоящим, что является благоприятным в статическом отношении. Такое сопряжение принято для типовых сборно-монолитных железобетонных оболочек положительной гауссовой кривизны по серии 1.466-1/75.

В конструкциях, осуществляемых по типу тангенциально-подвижных, соседние оболочки, опирающиеся на общий контурный элемент, соединяются между собой жестко лишь на части контура в угловых зонах.

Подбор сечений плит по главным усилиям:

1) толщину поля оболочки определяют по главным растягивающим  и главным сжимающим  усилиям из условий:

где ;

2)расчет сечения арматуры сеток плит при расчете на главные растягивающие усилия  (угловые зоны оболочки) производят из условия

где ;  и  - сечения арматуры в двух направлениях на 1 м плиты.

3.1.1. Исходные данные

Рассчитать по первой группе предельных состояний сборно-монолитную многоволновую пологую оболочку положительной гауссовой кривизны на прямоугольном плане размером 18х36 м. Оболочка является покрытием сооружения первого класса ответственности. Сборные плиты оболочки выполняются из бетона класса  по прочности, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении; МПа, МПа, МПа, МПа; ; МПа. Для замоноличивания швов между плитами оболочки применяют бетон класса  естественного твердения; МПа, МПа, МПа, МПа; ; МПа. Арматура стержневая горячекатаная периодического профиля класса S500: Н/мм² для d=6-40мм и проволока обыкновенная периодического профиля класса S500: Н/мм² для d=3-40мм.

3.1.2. Сбор нагрузок

Таблица 3.1. Нагрузки, Н/м², на оболочку.

Рисунок 3.1. План раскладки плит оболочки

3.1.3. Геометрия оболочки

Элементы дуг определяют из соотношений, полученных преобразованиями зависимости (рис.) . Отсюда

Исходная поверхность, по отношению к которой конструкция оболочки является описанной, принята по низу ребер плит. Эта поверхность вращения является внешней частью тора и образована вращением дуги B – B’ вокруг оси О – О’. При номинальных размерах плана оболочки АхВ=36000х18000 мм и предварительно принятой ширине контурных диафрагм 260 мм расчетные размеры плана оболочки составят axb=35740x17740 мм .

Рисунок 3.2. Элементы дуги окружности

Принимаем стрелу подъема контурной дуги по пролету 36 м:мм.

Тогда мм.

Принимаем стрелу подъема центральной дуги по направлению b: мм.

Тогда радиус этой дуги мм.

Центральный радиус оболочки по направлению a равен мм.

Стрела подъема оболочки мм.

Высота положения угла оболочки над горизонтальной плоскостью, в которой лежит ось вращения образующей поверхности, мм.

Стрела подъема по контуру 18 м

мм.

Радиус контурной дуги по пролету 18 м

мм.

Рисунок 3.3. Исходная поверхность оболочки

3.1.4. Определение элементов разрезки

Членение поверхности оболочки по пролету 18 м производят двумя вертикальными плоскостями, параллельными длинной стороне и расположенными через