Лекции по деревянным конструкциям - часть 9

 

     Расстояние между осями арочек по опорному кольцу назначается от 0.8 до 1.5 
м.  Высота  арочек h для  придания  куполу  достаточной  жёсткости  должна 
составлять не менее 1/250 его пролёта. На арочки гвоздями прибивают оба слоя 
кольцевого настила, а затем косой настил в «ёлочку» под углом ~ 45°. 
 
     Расчёт куполов-оболочек с достаточной точностью ведётся по безмоментной 
теории оболочек 

 

     При  расчёте  принимается,  что  меридианные  элементы  и  рёбра  куполов 
воспринимают  меридианальные  усилия  Т

1

,  кольцевые  настилы – кольцевые 

усилия Т

2

, а косые настилы – сдвигающие усилия S. 

 
     Усилия Т

1

, Т

2

 и S находят при трёх схемах загружения: 

 

  1  схема – собственный  вес  купола.  Усилия  в  рёбрах  Т

1

  в  левой  точке  А 

определится по формуле: 





sin

1





m

Q

T

, 

где: Q

φ

 – вес всей вышележащей части купола; 

       m – число рёбер. 
 

     Усилия Т

2

 в кольцевом настиле на единицу ширины определится по формуле: 

a

T

R

z

T

1

2







, 

     где: z – проекция на нормаль равномерно распределённой нагрузки                     
            (кровля, косой и кольцевой настилы) и веса рёбер; 
            R – радиус сферы купола; 
            Т

1

 – меридиональное усилие в рассматриваемой точке А; 

            а – расстояние между рёбрами. 
     Сдвигающее усилие S при симметричной нагрузке равно нулю (S=0) 
 

  2  схема – снеговая  нагрузка  на  всём  пролёте.  Она  принимается  с  учётом 

изменения интенсивности по поверхности купола по закону косинуса, что 
даёт  равномерную  нагрузку  по  плану  интенсивностью  р

0

.  Меридианные 

усилия: 

a

R

р

Т







2

0

1

, 

          Кольцевые усилия: 



2

cos

2

0

2







R

p

T

, 

          Сдвигающие усилия: 

0



S

 

 
 

  3  схема – ветровая  нагрузка.  Действительная  эпюра  давления  ветра  (а) 

заменяется более простыми эпюрами: симметричной и кососимметричной. 

 

 
    Усилия от симметричной эпюры определяется по следующим формулам: 

1.  меридианальные усилия: 









cos

1

cos

cos

1

3

2

1















R

T

, 

2.  кольцевые усилия: 

















































cos

1

3

cos

cos

1

cos

2

3

2

R

T

, 

3.  сдвигающие усилия: 

0



S

 

 

     Усилия  от  кососимметричной  эпюры  определяются  по  таблицам  книги 
Дишингера  «Оболочки,  тонкостенные  железобетонные  купола  и  своды»,  М. 
1971г. 
 
     Кососимметрическая  нагрузка  даёт  сдвигающие  усилия,  на  который 
рассчитывается косой настил. 

 
     Проверка сечений элементов. 
 

  Определив  расчётное  значение  Т

1

  на  одно  ребро  (как  максимальное  при 

различных  сочетаниях  усилий  при  трёх  перечисленных  схемах 
загружения) проверяют его на сжатие и смятие торцов в опорных кольцах; 

  Кольцевой  настил  проверяют  на  смятие  (в  сжатой  зоне)  по  полной 

площади. В растянутой зоне проверка на растяжение ведётся по площади: 

бр

нт

F

F





5

.

0

 

  сдвигающие усилия S вызывают в косом настиле сжатие или растяжение. 

По этим схемам подбирают сечение досок и связи (гвозди, шурупы, клей); 

  верхнее кружальное кольцо проверяют на сжатие и смятие в стыке: 

1

1

1

r

T

N





 

         где: Т

1

 – сжимающее усилие в ребре; 

                r

1

 – радиус кольца. 

 
 

  нижнее опорное кольцо проверяют на растяжение силой: 

2

1

r

H

N

p





 

         где: Н

1

 – распор купола на единицу длины опорного кольца; 

                 r

2

 – радиус опорного кольца. 

Лекция №13 

Пластмассы, как материал для строительных конструкций. Основные 

виды конструкционных пластмасс  и области их применения 

 
Пластическими массами (или пластмассами)  называют материалы, которые 

в качестве основного компонента содержат синтетический полимер. 

 Полимеры - это высокомолекулярные соединения, состоящие из гигантских 

молекул  линейной,  разветвленной  или  трехмерной  сетчатой  структуры 
(пространственные решетки). 

 В большинстве случаев эти молекулы содержат многократно повторяющиеся 

структурные  элементарные  звенья  (группы  атомов),  соединенные  силами 
химических связей. 

Получают полимеры из исходных низкомолекулярных органических веществ 

(мономеров),  отдельные  молекулы  которых  благодаря  двойным  или  тройным 
связям  способны  соединяться  между  собой  с  образованием  многократно 
увеличенной молекулярной массы, т. е полимера. 

Название  полимера  образуется  обычно  от  названия  того  мономера,  того  из 

которого  он  был  получен.  Так,  например,  полиэтилен  получают  из  этилена, 
поливинилхлорид- из винилхлорида, полистирол- из стирола и т.д. 

Иногда  название  полимера  образуется  в  зависимости  от  вида  реакционно-

химических групп, соединяющих молекулы мономеров - полиамиды, полиэфиры и 
т.д. 

В  основе  технологий  синтеза  высокомолекулярных  соединений  лежат  два 

основных  метода  получения  полимеров - полимеризация  и  поликонденсация, 
различающиеся  как  по  механизму  реакции,  так  и  по  строению  образующихся 
полимеров. 

Полимеризация-  это  цепной  процесс  соединения  большого  числа  молекул 

одного  и  того  же  вещества  в  одну  большую  макромолекулу.  Этот  процесс 
протекает обычно при определенной температуре и давлении без выделения каких- 
либо  низкомолекулярных  веществ.  При  полимеризации  химический  состав 
полимера соответствует химическому составу исходного мономера. 

Поликонденсация-  это  химический  процесс  получения  полимеров  из 

мономеров  различных  исходных  веществ,  сопровождающиеся  выделением 
побочных продуктов (воды , спирта и др.) 

Поликонденсацией 

получают 

фенолоформальдегидные, 

мочевиноформальдегидные смолы, полиамиды, полиэфиры и другие полимеры. 

Кроме процессов полимеризации и поликонденсации, применяют ещё весьма 

перспективный  процесс  сополимеризации,  который  заключается  в  совместной 
полимеризации  двух  или  более  различных  по  химическому  составу  мономеров; 
такие  реакции  в  результате  дают  сополимеры,  обладающие  новыми  свойствами, 
отличающимися  от  свойств  полимеров  на  основе  каждого  исходного  мономера. 
Установлено,  что  сополимеры  обладают  более  ценными  свойствами,  чем 
полимеры, полученные из тех же мономеров. Подбором мономеров с различными 
свойствами можно широко изменять физико-механические свойства полимера. 

Чаще  всего  полимеры  находятся  в  аморфном  стеклообразном  состоянии  и 

носят 

названия 

синтетических 

смол 

(фенолоформальдегидные, 

мочевиноформальдегидные,  полиэфирные  и  др.).  Некоторые  полимеры,  однако,