содержание .. 13 14 15 16 ..

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ - ЧАСТЬ 15

Проверяем жесткость настила (2.2)

0067

150

0012

032

354

384









⋅

−

Ввиду значительного запаса по нормальным напряжениям рабочий настил укладываем с шагом 500

мм, а доски защитного настила принимаем толщиной 22 мм.

Проверяем прочность и жесткость настила:

01106

354

⋅

кН

⋅м;

022

01106

⋅

−

МПа

МПа;

0067

150

00046

022

354

384









⋅

−

Определяем изгибающий момент от монтажной нагрузки

⋅

кН (постоянная нагрузка рав-

на 0,018 кН/м

), тогда

018

⋅

кН

⋅м

022

⋅

−

МПа

МПа.

2 Подбор ребер щитов настила. За расчетный пролет ребра принимаем длину стороны панели,

уменьшенную на 1 %, т.е. l = 0,99

⋅2,46 = 2,44 м. Учитывая усиление ребер щитов настилом, полагаем,

что ребра на кручение и косой изгиб не работают.

Нагрузку на ребра приближенно считаем распределенной по закону треугольника (рис. 5.5).
Определяем расчетную нагрузку

856

704

9257

⋅

кН/м,

тогда изгибающий момент будет равен

417

856

⋅

кН

⋅м.

Определяем напряжения (2.1) в ребре сечением 50

×150 мм с учетом возможного ослабления от-

верстиями (50

×50 мм). Для этого определим момент инерции и момент сопротивления с учетом ос-

лаблений.

1384

нт

бр

⋅

−

⋅

−

см

(1,384

⋅10

-4

тогда

805

384

−

⋅

805

417

⋅

−

МПа

МПа.

Выполняем проверку жесткости ребер

щитов настила

00148

120









⋅

−

где

704

0062

⋅

= h

кН/м.

Промежуточные ребра принимаем се-

чением 50

×60 мм.

Определяем изгибающий момент, дей-

ствующий в промежуточном ребре

211

704

856

⋅

кН

⋅м.

Напряжения в ребре будут равны

Рис. 5.5:

а – расчетная схема ребра; б – расчетная площадь

а)

2440

б)

2113

2440

=14

=704

211

⋅

−

МПа

МПа.

III Статический расчет купольного каркаса.

Нагрузку на купол принимаем равной (для Тамбовской области):

= 0,734 кН/м

, S

= 0,607 кН/м

, W

= –0,402 кН/м

, g

= 0,819 кН/м

= 0,972 кН/м

, W

= –0,504 кН/м

Статический расчет ведем по безмоментной теории [17].
1) Определяем усилия в куполе от собственного веса и кровли

−

cos

−

где N

– усилия в оболочке по направлению меридиана на единицу длины кольцевого сечения; N

–

кольцевое усилие на единицу длины меридиана; N

– сдвигающее усилие;

ϕ – переменный угол в ме-

ридианальном сечении оболочки, отсчитываемый от оси вращения; R – радиус купола (15,1 м); q – рас-
четная нагрузка от собственного веса купола (0,819 кН/м

Расчет ведем в табличной форме (табл. 5.2).

5.2 Усилия в сечениях купола от собственного веса и кровли

№ п.

ϕ°

, кН/м

–6,184

–6,376

–5,245

–7,003

–2,47

–7,654

63,5

–8,551

3,032

2) Определяем усилия в куполе от симметричного загружения снеговой нагрузкой

−

cos

где S – расчетная нагрузка от снегового покрова (0,972 кН/м

Расчет сведен в табл. 5.3.

5.3 Усилия в сечениях купола от симметричного загружения

снеговой нагрузкой

№ п.

ϕ°

, кН/м

–7,339

–5,621

–7,339

–1,274

–7,339

1,775

63,5

–7,339

4,415

3) Определяем усилия в куполе от одностороннего загружения снеговой нагрузкой исходя из ее

приложения по нормали к поверхности купола

(

)(

)













−

sin

cos

sin

cos

(

)(

)

























−

sin

cos

sin

cos

sin

(

)(

)

−

cos

sin

cos

(

)

sin

где S

– нагрузка на единицу площади горизонтальной проекции купола; P = 0,00972 кН/м

ψ – угол

широты в плане нижнего круга сферического купола, отсчитываемый от диаметра, перпендикулярного
направлению ветра.

Расчет сведен в табл. 5.4.

5.4 Усилия в сечениях купола от одностороннего загружения

снеговой нагрузкой

№ пп.

ψ°

ϕ°

, кН/м N

, кН/м

кН/м

–2,935

0,522

–3,180

–2,935

0,453

±30

–2,690

–2,177

–3,361

–4,248

0,261

±60

–2,509

–1,622

–3,427

–4,451

±90

–2,443

–1,419

–3,361

–4,248

–0,261

±120

–2,509

–1,622

–3,180

–3,693

–0,453

±150

–2,690

–2,177

±180

–2,935

–0,522

–2,935

1,106

–3,359

–4,397

0,958

±30

–2,511

–1,473

–3,670

–5,467

0,553

±60

–2,200

–0,403

–3,783

–5,859

±90

–2,087

–0,011

–3,670

–5,467

–0,553

±120

–2,200

–0,403

Продолжение табл. 5.4

№ пп.

ψ°

ϕ°

, кН/м

–3,359

–4,397

–2,511

–1,473

–0,958

±150

–2,935

±180

–2,935

–1,106

–3,410

–4,772

1,545

–2,460

–1,098

1,338

±30

–3,758

–6,117

–2,112

0,247

0,772

±60

–3,886

–6,610

–3,886

–6,610

±90

–1,984

0,740

–3,758

–6,117

–0,772

±120

–2,112

0,247

–3,410

–4,772

–1,338

±150

–2,460

–1,098

±180

–2,935

–1,545

–2,935

2,935

2,048

±30

–3,392

–5,104

1,774

–2,478

–0,766

–3,726

–6,692

1,024

±60

–2,144

0,822

–3,849

–7,274

±90

–2,021

1,404

–3,726

–6,692

–1,024

±120

–2,144

0,822

–3,392

–5,104

–1,774

±150

–2,478

–0,766

±180

63,5

–2,935

–2,048

4) Определяем усилия в куполе от действия ветровой нагрузки, которая приложена по нормали к

поверхности купола

sin

Рис. 5.7 Эпюры усилий в куполе:

а – от собственного веса и веса кровли; б – от симметричного загружения

снеговой нагрузкой

где W

– давление ветра на вертикальную площадку, перпендикулярно его направления (при

ϕ = ψ =

°), принимаемое с коэффициентом 0,8 (0,8⋅0,504 = 0,403 кН/м

Расчет ведем в табличной форме (табл. 5.5).

5.5 Усилия в сечениях купола от ветровой нагрузки

63,5

7,339

Эпюра N

кН/м

63,5

7,339

5,621

1,274

4,415

1,274

1,775

4,415

Эпюра N

, кН/м

1,775

63,5

6,184

5,245

2,470

3,032

2,470

3,032

Эпюра N

кН/м

63,5

6,184

6,376

7,003

7,654

8,551

7,003

7,654

8,551

Эпюра N

кН/м

а)

б)

содержание .. 13 14 15 16 ..