Пологие оболочки положительной гауссовой кривизны из цельной или клееной древесины

12.09.2020

Оболочки двоякой (положительной) гауссовой кривизны удобно проектировать очерченными по поверхности переноса. При этом конструкция образуется системой ребер из клееной древесины и настилом или плитами, закрепленными к ребрам. Настилы могут устраиваться из досок, а плиты — из фанеры, других плитных материалов или из плит на деревянном каркасе. Примером такой оболочки может служить конструкция трехволнового покрытия цеха щитового паркета в г. Волоколамске (рис. 2.13.1).

Оболочка может быть квадратной или прямоугольной в плане. Клееные ребра располагаются вдоль линий, параллельных сторонам плана. Ребра одного направления представляют собой клееные арки, снабженные затяжками на период монтажа. Ребра другого, ортогонального направления образуются отрезками тех же арок, соединяемыми с арками так, чтобы их верхние поверхности в узлах совпадали. К системе ребер относятся также контурные элементы, которые могут быть устроены в виде криволинейных брусьев, уложенных на колонны, в виде арок с затяжками или в виде ферм. Узлы крепления ребер между собой или к контурным элементам показаны на рис. 2.13.2.

Контурные элементы при размерах оболочки в плане до 40 м могут выполняться из клееной древесины, а при больших размерах — из металла или железобетона. В ряде случаев могут быть применены контурные элементы комплексного сечения.

Размеры высоты сечений ребер рекомендуется принимать равными 1/60...1/70 их пролета. При этом высота сечения отрезков ребер, ортогональных цельным, при больших пролетах может быть принята еще меньшей (до 1/120 пролета). Ширину сечения ребер следует принимать равной ширине наиболее распространенной доски, поступающей в производство, т. е. 14...16 см. Для оболочек больших пролетов, где такая ширина ребра по расчету на монтажные нагрузки может оказаться недостаточной, следует проектировать ребра из спаренных арок.

Следует иметь в виду, что наибольшая длина криволинейных элементов, выпускаемых заводами, составляет 24 м. Поэтому при больших пролетах оболочки ребра должны быть надставлены на площадке для укрупнительной сборки. Вариант укрупнительного стыка показан на рис. 2.13.3, а.

Зазоры в стыках между клееными элементами должны быть замоноличены цементным раствором с добавлением 15 % ПВА. Для удобства замоноличивания необходимо при проектировании предусматривать зазоры не менее 30 мм в верхней части соединения. Книзу зазор может уменьшаться до нуля.

Дощатый настил устраивается по верху ребер. В оболочках с клееными ребрами бывает достаточно однослойного настила толщиной 25...40 мм. Доски настила следует по возможности располагать по направлению растягивающих усилий в оболочке. При этом, если по расчету не указывается количество гвоздей, необходимо забивать не менее двух гвоздей в каждом пересечении доски настила с элементами каркаса оболочки. Следует предусматривать опирание досок на каркас оболочки не реже чем через 1,6 м. Для этого в оболочке устраиваются вспомогательные ребра, закрепляемые к основным (рис. 2.13.1).

В случае применения панелей для образования оболочки их следует располагать на черепных брусках, прибиваемых к боковым поверхностям ребер. В угловых зонах панелей необходимо обеспечивать жесткое соединение плит и каркаса оболочки путем замоноличивания участков швов вблизи углов панели с применением в случае необходимости анкерных стержней диаметром 10...12 мм (рис. 2.13.3,б).

Для предварительного расчета оболочки достаточно определить усилия в наиболее ответственных и напряженных элементах, диафрагмах и угловых зонах настила. При этом удобно воспользоваться простыми зависимостями, полученными на основе безмоментной теории.

Нормальные усилия определяются по формулам:

Сдвигающие усилия

где для квадратной в плане оболочки

q — нагрузка, равномерно распределенная по проекции оболочки; k — кривизна оболочки в направлении осей х и у; а и b — размеры полусторон плана оболочки.

Главные усилия определяются по формуле

В случае оболочки на прямоугольном (неквадратном) плане коэффициенты C1 и С2 определяются по следующим формулам:

k1 = 1/R1; k2 =l/R2 — кривизны оболочки в направлении осей х и у.

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