Расчёт оболочки при неравномерном загружении левой половины пролёта снегом

6.2   Расчёт оболочки при неравномерном загружении левой половины пролёта снегом

А. Расчёт для левой половины пролёта

6.2.1  Расчётные нагрузки:

постоянная по всему пролёту  = 3,286 кН/

снеговая левая  = 1,55 кН/

6.2.2  Отношение переменной снеговой нагрузки к постоянной равномерно распределенной нагрузке:

β =  /  = 1,55 / 3,286= 0,47

6.2.3  Усреднённая нагрузка:

 =  + 0,5 *  = 3,286 + 0,5 * 1,55= 4,061 кН/

 

 

6.2.4    Расчётный максимальный прогиб при нагрузке :

 =  – (  + ) * ;

 = 9,63 – (9,63 + 2,67) *  = 6,43 см

6.2.5  Расчётная изгибающая нагрузка для левой, нагруженной снегом половины пролёта:

 =  – [1 – 2(1 + β) *  / ((2 + β) * )] * [(3 + 2 * β) *  / 3 + ] * λ

 = 3,84 – [1 – 2(1+0,5) * 6,43 / ((2 + 0,5) * 93,5)] * [(3 + 2 * 0,47) * 3,15 / 3 -1,05] * 0,85 = 1,29 кН/

Б. Расчёт для правой половины пролёта

6.2.6  Изгибающая нагрузка определяется при  = 0,9. При этом  = 648 МПа;

 = 73,76 МПа;

 = (  – ) *  = (486 – 73,76) * 12,32 = 5078,79 МПа*

6.2.7    Предварительная нагрузка  от усилия предварительного напряжения:

 = 8 *  (  / (  * ) – ) *  / (b * )

 = 8 * 5078,79* (2711822,28 / 2136,7 * 27,94) – 65,56) *  / (300 * ) = – 0,87 кН/

6.2.8    Выгиб  от усилия предварительного напряжения:

 = –  *  *  / (6 *  *  * )

 = – 5078,79 * 65,56 *  / (6 * 0,85 * 34,5 *  * 2711822,28) =      – 2,12 см

6.2.9  Прогиб панели в начале текучести арматуры диафрагмы при  = 0,9;

 = 0,173 *  * [(1 + α *  / ) * 1,4 *  –  + ] / (  * )

 = 0,173 *  * [( 1 + 5,79 * 12,32 / 882) * 1,4 * 520 – 486 + 73,76] / (93,5 * 20 * ) = 10,92 см

6.2.10 Местная нагрузка для правой половины пролёта, приложенная непосредственно к оболочке без учёта веса диафрагм и снеговой нагрузки:

 =  – 2,02 * 0,95 * 1,1 + 0,0387 * 25 * 0,95 * 1,1

 = 3,15 – 2,02 * 0,95 * 1,1 + 0,0387 * 25 * 0,95 * 1,1 = 2,09 кН*

 = 3,15 кН/

6.2.11 Расчётная изгибающая нагрузка для правой половины пролёта:

 =  – (  + ) * ;

 = 10,92 – (10,92 -2,19) *  = 6,91 см

6.2.12 Расчётная изгибающая нагрузка для правой половины пролёта:

 =  – [1 – 2 *  / ((2 + β) * ] * ((3 + β) *  / 3 + ) * λ

 = 2,18 – [1 – 2 * 6,91 / ((2 + 0,49) * 93,5] * ((3 + 0,47) * 3,286 / 3 - 0,87) * 0,85 = – 0,16 кН/

6.2.13  Изгибающие нагрузки на оболочку:

при полной нагрузке:  = 0,75 кН/

при нагрузке снегом на половине пролёта:  = 1,29 кН/

                                                                 = – 0,16 кН/

6.3  Подбор арматуры свода плиты

6.3.1 Предельную несущую способность оболочки на изгиб определяем на основе принципа предельного равновесия при характерной схеме разрушения оболочки, предварительной на рисунке 6.1.

 

Рисунок 6.1. Схема разрушения оболочки

1 – пластичные шарниры

 

6.3.2    При армировании одной сварной сеткой с рабочими стержнями,      расположенными вдоль образующей оболочки и при схеме излома с тремя пластическими шарнирами (по оси панели и по линиям сопряжения оболочки с вутами диафрагм) предельную равномерную распределённую нагрузку  (предельную несущую способность) определяем по формуле:

 = 8 *  *  * (  –  *  /(b *  * )) * 10 /

где:  – расстояние в свету между вутами;  = 220 см

 – толщина оболочки в рассматриваемом сечении;  = 3 см

 = 0,9

6.3.3  Задаёмся площадью сечения поперечной арматуры, исходя из конструктивных требований:  = 0,3 %

Назначаем поперечную арматуру сетки оболочки Ø5 Вр 500 с шагом 250 мм, то есть

n = 100 / 25 + 1 = 5

Тогда  = 0,196 * 5 = 0,98

 =  * 100 % / (b * ) = 0,98 * 100 % / (100 * 3) = 0,327 % > 0,3 %