Приближенные методы расчета тентовых покрытий

Практические методы расчета тентовых оболочек разработаны менее полно, чем для пневматических оболочек. Одной из причин этого является значительное разнообразие форм, не дающее возможности свести их к более простым, например к оболочкам вращения или гибким кольцам — обычным для пневматических конструкций. В отличие от последних даже такой сравнительно простой этап, как геометрическое определение формы, для тентов часто обращается в аналитически неразрешимую задачу. Разнообразие форм тентовых покрытий затрудняет установление нормативов снеговых и особенно ветровых нагрузок. Последние зависят не только от формы тента, но и в значительно большей степени, по сравнению с оболочками воздухоопорного типа, от направления ветра по отношению к оси сооружения. В этом смысле почти каждое тентовое сооружение является уникальным и нуждается в аэродинамических продувках. Общие рекомендации по нагрузкам этого вида отсутствуют.

Решение задач определения напряженно-деформированного состояния тента возможно только при помощи упоминаемых выше численных методов, допускающих дискретизацию нагрузок, в частности ветровых, задаваемых в соответствии с изолиниями аэродинамических коэффициентов С, полученных в результате продувок моделей (рис. 2.18.7; 2.18.8).

Наиболее эффективным и универсальным считается метод конечных элементов (МКЭ), особенности которого применительно к расчету оболочек изложены в гл. 4 первого раздела. Для расчета пологих тентов может быть использован вариационно-стержневой метод, разработанный проф. К.М. Хуберяном и приспособленный для этой цели.

Для ориентировочных расчетов существуют приводимые ниже упрощенные формулы, базирующиеся на некоторых выводах теории гибких нитей.

1. Оболочка (тип II) с замкнутым жестким контуром (рис. 2.18.9, а, б).

Имеется предварительное напряжение и соответствующее ему

Вспомогательные величины:

ф=Ey/Ex (размерность Ex и Ey — Н/м);

Упругий (дополнительный) провес тента под действием равномерно распределенной нагрузки q

2. Оболочка (тип III) шатрового типа с внутриконтурной опорой (рис. 2.18.9, в). Вспомогательные величины:

где f — стрела провисания тента, измеряемая по вертикали:

где ф = min q/max q=(g—w)/(g + s); g — постоянная нагрузка; s — снеговая нагрузка; w — отсос ветра.

Напряжение оболочки тента

где sx0 — коэффициент, зависящий от отношения l/f и угла P между касательной к тенту и горизонталью (рис. 2.18.10). Дополнительный (упругий) провес тента