Расчет несущей способности ребристых оболочек при действии сосредоточенных нагрузок

09.09.2020

В ребристых оболочках сосредоточенные нагрузки, например, от подвесного транспорта, фонарной надстройки, подвесного потолка прикладываются в местах пересечения ребер. Разрушение таких оболочек наступает с образованием местной вмятины в виде конуса с вершиной в месте приложения силы, с появлением радиальных и кольцевого пластических шарниров. Кольцевая трещина, ограничивающая зону разрушения, может иметь круговое или эллиптическое очертание в зависимости от высоты пересекающихся ребер и главных радиусов кривизны поверхности.

Пластические шарниры, образующиеся в ребрах под силой и в месте пересечения с кольцевой трещиной, работают на внецентренное сжатие. Однако в шарнире под сосредоточенной нагрузкой арматура ребер достигает своего расчетного сопротивления, а в кольцевом пластическом шарнире прежде всего наступает разрушение бетона со стороны наиболее напряженной нижней грани сечения.

При предварительном расчете несущей способности оболочки на действие сосредоточенных нагрузок можно использовать метод расчета, не учитывающий изменение формы поверхности оболочки под нагрузкой.

Детальный расчет с целью установления более точного значения величины несущей способности оболочки при действии сосредоточенных нагрузок рекомендуется выполнять с учетом изменения формы поверхности оболочки к моменту разрушения.
Расчет несущей способности ребристых оболочек при действии сосредоточенных нагрузок

При определении величины предельной нагрузки P рассматривается прочность двух взаимно перпендикулярных сечений вдоль ребер в стадии предельного равновесия (рис. 2.1.19). Принимается, что ребро, расположенное в направлении оси Y, вместе с примыкающей к нему частью оболочки воспринимает часть общей нагрузки Py, а ребро другого направления — Px. Из рассмотрения условий равенства моментов внешних и внутренних сил относительно оси X в сечении оболочки ZOX найдем

где Rx, Ry — радиусы кривизны исходной поверхности оболочки; ех0, еу0 — угловые координаты кольцевых пластических шарниров в ребрах; qsy — погонное усилие, воспринимаемое арматурой, расположенной в растянутой зоне поля оболочки; Asy — площадь нижней арматуры ребра в сечении под силой; Rs — расчетное сопротивление нижней арматуры ребра в сечении под силой; zay — расстояние от арматуры ребра до середины полки плиты; My — предельный момент, воспринимаемый ребром в сечении кольцевого пластического шарнира при внецентренном сжатии; mк — величина погонного изгибающего момента в кольцевом пластическом шарнире плиты; lк, ly — параметры, учитывающие форму и размер кольцевого шарнира:

а и b — полуоси эллипса излома (см. рис. 2.1.2). В случае образования круглого излома радиуса r0 принимаем lx = ly = r0.

Ребро другого направления воспринимает часть нагрузки Px, которая находится аналогичным способом по формуле (2.1.25) с заменой индексов, указывающих направление сил. Полная нагрузка

При расчете по (2.1.25) с учетом изменения формы поверхности истинную величину предельной нормальной силы находят методом последовательных приближений. Значения Nx и Ny вычисляют одновременно с деформациями системы. Для этого рассматривают последовательно условные арки в направлении осей X и Y со стрелами подъема соответственно fx и fy. Принимаем, что совместно с ребром работают примыкающие части поля оболочки шириной по 6 hп, где hп — толщина поля панели. (На рис. 2.1.19 Rb — призменная прочность бетона; q'sy — погонное усилие, воспринимаемое арматурой, расположенное в сжатой зоне.)

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2020
При цитировании и использовании любых материалов ссылка на сайт обязательна