Промежуточные опоры

Промежуточные опоры

Промежуточные опоры для балок кровельного покрытия путем подвески их при помощи вантов к высоким башням могут найти применение в ряде промышленных зданий. В качестве примера можно указать на универсальные большепролетные цехи, разработанные ЦНИИпромзданий.

В заключение остановимся несколько подробнее на расчете висячих покрытий, образованных гибкими нитями.

Как уже указывалось, статическая работа висячих покрытий носит весьма сложный характер и к ним неприменимы методы классической строительной механики, в частности принцип независимости действия сил. Поэтому в качестве основы построения расчета были приняты методы нелинейной теории упругости.

Уравнения для определения усилий в нити и перемещений ее точек можно получить, рассматривая условия равновесия дифференциально малого элемента, если при этом удерживать так называемые «члены второго порядка малости».

Подобный подход легко распространяется и на системы гибких нитей. При этом удается четко сформулировать допущения, на которых строится расчет, и наметить, с одной стороны, возможные пути его упрощения, а с другой — оценить степень влияния допущений на окончательные результаты.

Укажем основные из этих допущений. Так как в настоящее время тросы выполняются из стали, материал конструкции  можно считать упругим и следующим закону Гука. В реальных тросах восприятие внешней нагрузки сопровождается появлением местных изгибающих или крутящих моментов. Однако при построении теории предполагается, что тросы являются идеально гибкими, а влияние местных моментов на напряжение учитывается коэффициентом условий работы, т. е. соответствующим снижением расчетного сопротивления материала конструкции.

Как правило, в конструкции используются пологие тросы и сетки, у которых отношение стрелы провеса к пролету не превосходит 0,1. Это позволяет при расчете не делать различия между нагрузкой, заданной в функции положения точки на поверхности сетки (троса) и на проекции сетки (троса) на плоскость. Для покрытий представляют интерес главным образом вертикальные нагрузки, поэтому при разработке теории расчета можно считать, что нагрузка в горизонтальном направлении отсутствует, а характер распределения вертикальной нагрузки задан.

В работах по расчету гибких пологих нитей на вертикальную нагрузку обычно вводится допущение об отсутствии горизонтальных перемещений точек нити. На самом деле для того, чтобы получить известные результаты, достаточно предположить, что относительные смещения этих точек в горизонтальном направлении пренебрежимо малы. Такая формулировка позволяет учесть влияние предварительного натяжения на работу конструкции.

Благодаря перечисленным допущениям, расчет ферм из тросов, и сеток, образованных двумя семействами взаимно-перпендикулярных в плане тросов, можно свести к совместному решению уравнений двух типов.

В случае ферм из тросов эта задача оказывается сравнительно простой и может быть сведена к решению алгебраического уравнения пятой степени. Для сеток из тросов найти решение значительно сложнее и приходится прибегать к методу последовательных приближений, на каждом этапе которых решается система линейных алгебраических уравнений.

Расчет рассматриваемых конструкций значительно облегчается, если ввести дополнительное предположение о малости прогибов по сравнению с начальным провесом, на основании которого можно отбросить последнее слагаемой правой части уравнения.

Такое допущение в настоящее время широко используется при расчете висячих мостов. Однако следует обратить внимание на то, что оно не позволяет учесть влияния кососимметричной нагрузки на усилие в первоначально симметричных тросах. Таким образом, в расчет вносится определенная погрешность, тем меньшая, чем меньше интенсивность кососимметричной нагрузки по сравнению с полной.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.