Конструктивные особенности тонкостенных пространственных покрытий

Понятие гауссовой кривизны.

Криволинейная поверхность положительной гауссовой кривизны характеризуется тем, что центры кривизн дуг всех нормальных сечений, проведенных через каждую точку, лежат по одну сторону поверхности. Если эти центры расположены с обеих сторон, то такая повер­ность называется поверхностью отрицательной гауссовой кривизны.

Исследованиями установлено, что пространственные покрытия с применением оболочек, подобно другим железобетонным конструкциям в начальной стадии загружения (до образования трещин в бетоне растянутых зон), деформируются упруго. После образования трещин по мере роста нагрузок и напряжений в бетоне и арматуре в них нарастают неупругие деформации вплоть до стадии предельного равновесия. Хорошо изучены оболочки в упругом состоянии. Исследования в неупругом состоянии и в стадии предельного равновесия еще не завершены; они перспективны тем, что позволяют повысить надежность и экономичность конструкций.

Тонкостенные оболочки имеет малую жесткость на изгиб в сравнении с жесткостью против действия сил, развивающихся в серединной поверхности. Поэтому внешним нагрузкам, действующим перпендикулярно срединной поверхности оболочки, препятствуют преимущественно силы N (продольные, на 92…98%). Дополнительную часть нагрузки (2…8%) воспринимают компоненты изгибного состояния M, Q.

Схему тонкостенного пространственного покрытия выбирают в зависимости от назначения сооружения, его архитектурной компоновки, размеров, а также от способа возведения. При сборных покрытиях конструкция их должна быть такой, чтобы обеспечивались наименьшая трудоемкость при изготовлении сборных элементов, их многократная повторяемость, простота монтажных стыков, доступность средств монтажа, использование в процессе сборки минимального числа инвентарных поддерживающих приспособлений. В монолитных покрытиях должна предусматриваться возможность применения передвижной или переставной многократно используемой опалубки.

Чтобы придать сборным элементам необходимую прочность и жесткость на период изготовления, перевозки и монтажа, их обычно снабжают бортовым окаймлением по контуру. В этом случае оболочка получается ребристой. Края плит вдоль монтажных разрезов можно не усиливать ребрами, тогда на время перевозки, монтажа и твердения бетона в швах безреберные края сборных элементов укрепляют съемными металлическими траверсами.

Конструкцию стыка элементов сборных оболочек выбирают в зависимости от характера и интенсивности усилий, действующих в стыке.

Стыки во всех случаях необходимо заполнять бетоном. Для обеспечения плотного заполнения шва ширину его следует назначать не менее 30 мм, если толщина (высота) элемента в месте стыка не превышает 100 мм, и не менее 50 мм, если толщина элемента в месте стыка более 100 мм.

Если через стык сборных элементов оболочки передается сжимающее усилие, приложенное центрально или внецентренно (но с эксцентриситетом в пределах ядра сечения), и небольшие сдвигающие силы, то доста­точно ограничиться конструктивным армированием сты­ка, соединением выпусков арматуры внахлестку. Растягивающие и сдвигающие усилия, передаваемые через стык, могут быть восприняты арматурой, закладываемой в поперечных швах, если швы идут не реже чем через 1,5 м; выпуски арматуры сборных элементов оболочки в монтажных стыках соединяют посредством сварки. Арматура сборных элементов оболочки может также соединяться с помощью привариваемых к ней закладных деталей которые на монтаже соединяются между собой накладками на сварке. Сечение накладок и длину сварных швов определяют расчетом.

Если через стык передаются значительные сдвигающие силы, то очертание граней соединяемых элементов должно предусматриваться такой формы, чтобы после замоноличивания в швах образовывались бетонные шпонки, препятствующие взаимному сдвигу элементов.

Дата добавления: 2014-01-06