(1/10… 1/1i

(1/20…1/25)//;/= (1/6…1/8)l2; h, = (1/20… 1/30)//.

T = (1/200…l/300)/2, но не!

I

I

I

/ S ——— /

/-С jpu

.1..4,!

I

Hi! L ‘L1

Рис. 7.3. К расчету цилиндрической оболочки:

А — расчетная схема: б. в — эпюры изгибающих моментов М и поперечных сил а — расчетное поперечное сечение оболочки и усилия в стадии предельного равновесия

Бортовые элементы проектируют в виде балок прямоугольного или двутаврово­го поперечного сечения, как правило, с предварительно напряженной арматурой.

Расчет длинной оболочки в продольном направлении сводится к определе­нию площади сечения растянутой арматуры в бортовых элементах. С этой целью находят расчетные усилия: изгибающий момент М и поперечную силу ():

TOC \o "1-3" \h \z М = (ч,12)1,2/8\ (7.1)

Й = (Ч11 2)1,/2, (7.2)

Где Ц] — нагрузка на 1 м2 плана.

Растягивающее усилие, приходящееся на два бортовых элемента,

Л’, = М/ г — М / 0,8к0, (7.3)

Где И,) — рабочая высота сечения; с — плечо внутренней пары продольных уси­лий, приблизительно равное 0,8 Ип (0,8 — опытный коэффициент условия рабо­ты).

Необходимая площадь сечения продольной растянутой арматуры, устанавли­ваемой в одном бортовом элементе:

А5 = М, Ш8. (7.4)

Площадь арматуры в промежуточных бортовых элементах многоволновых оболочек удваивается.

Помимо балочных изгибающих моментов в оболочке действуют касательные усилия <Мху, достигающие наибольших значений на опорах (диафрагмах):

Мху=П = а5/1, (7.5)

Где () — балочная поперечная сила в опорном сечении оболочки; т— касатель­ное напряжение; Л’ — статический момент; / — момент инерции сечения.

Из общего количества продольной арматуры, определенной по формуле (7.4), в бортовом элементе располагают, примерно, 80 % площади сечения, причем

60 % концентрируют внизу (тип I). Остальную арматуру (20 %) размешают в ра­стянутой зоне плиты, примыкающей к бортовому элементу.

Сжатую зону плиты оболочки армируют в продольном направлении конст­руктивно проволокой или стержнями (сталь класса Вр-1, А-Ш) диаметром 5…6 мм и шагом 200…250 мм, общим сечением не менее 0,2 % площади сечения бетона. Поперечную (вдоль волны) арматуру определяют расчетом плиты в этом направлении и укладывают стержни в соответствии со знаком эпюры моментов. В монолитных оболочках стержни обоих видов объединяют в сетку (тип II), ко­торую размещают по всей оболочке. Плиту сборной оболочки армируют конст­руктивно сеткой из проволоки или стержней 0 4…6 мм с шагом 100×150 мм. Расчетную арматуру вдоль волны устанавливают в контурных ребрах сборной плиты.

Бортовые элементы армируют стержнями из арматурной стали классов А-IV, А-У, А-VI и арматурных канатов.

Вблизи диафрагм касательные силы Мм. имеют максимальные значения. Они вызывают главные растягивающие напряжения 8„„. направленные под углом 45° к прямолинейной образующей. Если 8Ш > то ставят дополнительную армату­ру — наклонные под углом 45° стержни или ортогональные сетки (тип III). Ее ан — керуют в бортовых элементах и диафрагмах. В местах примыкания оболочки к ди­афрагмам предусматривают арматуру (тип IV), определяемую в соответствии с краевыми изгибающими моментами. Армирование оболочки показано на рис. 7.4.

Устойчивость длинной цилиндрической оболочки считается обеспеченной, если нормальные и касательные напряжения не превосходят соответствующих значений, приведенных в работах [6], [12].

Рис. 7.4. Армирование длинной монолитной оболочки:

А — схема армирования; б, в — армирование оболочки, соответственно, у крайнего и промежу­точного бортовых элементов; г — то же, над промежуточной диафрагмой: 1 — плита; 2 — борто­вой элемент; 3 — бортовой элемент многоволновой оболочки; 4 — диафрагма многопролетной ободочки; 5 — основная арматура плиты; б — дополнительная арматура плиты: 7 — арматура бортового элемента

На диафрагму с оболочки передаются касательные силы Nxy, и рассчитывают ее, принимая во внимания взаимодействие с плитой оболочки. Статический рас­чет диафрагмы состоит в определении моментов М и сил N и (? от воздействия Ад-у с учетом конструктивных особенностей диафрагмы и ее собственного веса. Например, в диафрагмах-фермах касательные силы Л^, со срединной поверхно­сти оболочки переносят на ось верхнего пояса фермы с соответствующим мо­ментом и приводят к узловым нагрузкам. Определение продольных сил в эле­ментах ферм и их конструирование выполняют по обычным правилам строи­тельной механики.

Арочные диафрагмы с затяжками по конструкции подобны обычным аркам. Под действием сил Л^ средняя часть арки испытывает внецентренное растяже­ние, приопорные части — внецентренное сжатие, а затяжка — растяжение.

Наибольшее сжимающее усилие у вершины оболочки:

Не, тис = — 411?Я, (7.6)

Где Л = (+ 4р ) / 8/ — радиус кривизны плиты.

В балочной диафрагме действует усилие той же величины, но обратного знака.

Если диафрагма выполнена в виде арки с затяжкой или сегментной фермы, то растягивающее усилие в затяжке или нижнем поясе фермы:

= 16/. (7.7)

Затяжку (нижний пояс) рассчитывают как растянутый элемент с напрягаемой арматурой, проверяя прочность его сечения на сжатие, вызываемое предвари­тельным напряжением.

В условиях строительства по индивидуальным проектам и отсутствия произ­водственной базы сборного железобетона возведение монолитных оболочек, не­смотря на сложность опалубки и производства работ, себя оправдывает.

В сборных покрытиях применяют два варианта разрезки на сборные элемен­ты (рис. 7.5). В первом варианте плиту оболочки и бортовой элемент объединя-

Рис. 7.5. Сборные длинные цилиндрические оболочки:

А, б — схемы разрезки оболочки на сборные элементы; 1 — полупанель, совмещенная с борто­вым элементом; 2 — панель, отделенная от бортового элемента; 5 — бортовой элемент; 4 — за­тяжка; 5 — предварительно напряженная арматура (в каналах)

Высотой h] = (1/10…1/15)1] и шириной b = (l/5…1/2)/t/. Толщина t ребристых

B20…B40^

М=(Ч112,Ц2/8, (7.8)

"Ч"

0.1 h o. a.

I-i

Г:

1 f—Т

IJtn

/

А)

ЧЮ…ЗШ,

Г\ „Л000

? V. /



.