Несущая способность тонкостенных железобетонных секториальных оболочек, полигональных в плане

• Автор: Околичный, Василий Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 199 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СЕКТОРИАЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК ПОЛИГОНАЛЬНЫХ В ПЛАНЕ

1.1. Основные конструктивные решения Ю

1.2. Способы изготовления оболочек

1.3. Методы расчета секториальных оболочек

1.4. Цели и задачи исследований .

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

КОНСТРУКЦИЯ МОДЕЛЕЙ

2.1. Исследование формообразования сложных поверхностей

2.2. Исследование процесса погиба плоских свеаеотформованных плит

2.3. Выбор, конструкция и изготовление моделей оболочек.
2.4. Определение физикомеханических характеристик материалов моделей .
2.5. Стенды для испытания моделей, загрузочные устройства, приборы и оборудование .
2.6. Испытание моделей оболочек. .
2.7. Выводы и рекомендации
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
МОДЕЛЕЙ ОБОЛОЧЕК
3.1. Напряженнодеформированное состояние моделей А1, А2
Стр.
3.1.1. Загружение равномерно распределенной нагрузкой . . .
3.1.2. Загружение равномерно распределенной нагрузкой половины оболочки
3.1.3. Загружение треугольной нагрузкой .
3.1.4. Загружение горизонтальной нагрузкой
3.2. Основные результаты экспериментальных исследований моделей типа А
3.3. Напряженнодеформированное состояние модели С юо
3.3.1. Загружение вертикальной нагрузкой . .
3.3.2. Загружение горизонтальной нагрузкой
3.4. Основные результаты экспериментальных исследований модели С
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ СЕКТОРИАЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК ПОЛИГОНАЛЬНЫХ В ПЛАНЕ
4.1. Расчет секториальных оболочек типа А методом предельного равновесия . ПО
4.1.Х. Расчет на действие сосредоточенных сил III
4.1.2. Расчет на действие равномерно распределенной нагрузки
4.1.3. Упрощенный расчет
4.2. Расчет секториальной оболочки типа А
в радиальном направлении
4.3. Расчет модели оболочки А2 .
4.4. Расчет секториальных оболочек типа С методом предельного равновесия
4.4.1. Расчет на действие сосредоточенных сил
Стр.
4.4.2. Расчет на действие равномерно распределенной нагрузки
4.5. Расчет модели оболочки С методом предельного равновесия
4.6. Расчет секториальных оболочек типа А методом конечного элемента
4.6.1. Геометрия оболочек и рассматриваемые варианты расчета
4.6.2. Основные положения расчета .
4.6.3. Анализ напряженнодеформированного состояния оболочек
ГЛАВА 5. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОТЕОРЕТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Конструкция секториальной оболочки автопавильона. Предложения по ее изготовлению
и проектированию .
5.2. Конструкция конической волнистой оболочки из сталефибробетона. Предложения по ее изготовлению и проектированию .
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ Г
ЛИТЕРАТУРА


Сборно-монолитная секториальная оболочка / /, сооруженная в Баку, образована из железобетонных элементов отрицательной гауссовой кривизны двух типоразмеров (зеркальных). Элементы изготовлены в деревянной опалубке. Сборка элементов велась с помощью центральной стойки-опоры, которая демонтировалась после замоноличивания швов между сборными элементами. Оболочка состоит из восьми секторов, вписана в окружность диаметром м, высота оболочки в центральной части 2,7 м, высота свободного края - 3,7 м. Оболочка рассчитана на нагрузку Н/м2. Общий расход бетона - м3, стали - 2, тонны. Расход материалов на I м2: бетона - 8,5 см, стали ,2 кг. Рассмотренные конструктивные решения секториальных оболочек свидетельствуют о постоянном стремлении проектировщиков к созданию архитектурно выразительных форм. Стоимость опалубки и подмостей в таких оболочках достигает % общей стоимости / 9 /. Особенно резко стоимость изготовления опалубки возрастает при уклоне поверхности оболочки более °. С целью уменьшения затрат используют передвижную опалубку. Многие секториальные оболочки / ,,4,4,3 / выполнены из элементов в форме гиперболического параболоида. Опалубка для таких оболочек может изготовляться из прямолинейных элементов и поэтому относительно проста, имеет меньшую стоимость. Однако, возникают другие затраты: на транспортирование, монтаж и замоноличивание стыков, которые в отдельных случаях могут быть достаточно высокими. Кроме того, применение сборных оболочек в некоторой степени ограничивает возможности в выборе форм оболочек и вызывает некоторые трудности по обеспечению монолитности конструкции. Большинство оболочек выполнено в монолитном железобетоне на деревянной опалубке / ,7,3 /. Изготовление деревянной опалубки процесс весьма трудоемкий, требует высокой квалификации исполнителей и часто опалубка стоит дороже самой конструкции. Возведение монолитных оболочек со сложной геометрией также трудоемко, так как отдельные места конструкции имеют значительные уклоны, что вызывает некоторые трудности в укладке арматуры и бетона. Иногда вместо опалубки и подмостей применяют насыпную грунтовую матрицу / 3 /, поверх которой укладывают листы фанеры. При достижении бетоном необходимой прочности оболочку поднимают домкратами в проектное положение и устанавливают на готовые опоры, а грунт из-под оболочки удаляют. Такой способ изготовления приемлем для пологих оболочек с относительно несложной геометрией. Оригинальные пространственные конструкции изготавливают торкретированием / 9,8 /. При этом опалубкой может служить сама арматура, навешиваемая на леса. Бетонную смесь наносят сначала с одной, а затем с другой стороны. Для изготовления криволинейных поверхностей используют надувную опалубку / ,2 /. Возможны два случая. В первом арматуру и бетонную смесь укладывают по криволинейной поверхности, которую принимает надувная опалубка под давлением воздуха. Во втором - спиральную арматуру и бетонную смесь укладывают по пневмоопалубке, уложенной на бетонном основании. Затем подают сжатый воздух в пневмоопалубку и этим осуществляют ее подъем в проектное положение. Изготовление оболочек с использованием надувной опалубки достаточно сложно и трудоемко в армировании: необходимо уложить и закрепить спиральную арматуру, затем стержневую арматуру расположить внутри спиралей; требуется поверхностное вибрирование конструкции в проектном положении. Криволинейные поверхности элементов оболочек могут быть образованы из плоских плит различной формы: квадратных, прямоугольных трапециевидных, треугольных / I /. При этом возникают вопросы, связанные с замоноличиванием стыков, с обеспечением совместной работы стыкуемых элементов с монтажом. А.К. Шаншиев / 4,5 / предложил изготавливать тонкостенные криволинейные и складчатые изделия из пластичных материалов путем погиба их под действием собственного веса в свежеуложенном состоянии на гибких поддонах. Этот принцип основывается на свойстве слоя пластичного материала, изгибаемого совместно с гибким поддоном, претерпевать по всей его толще лишь деформации сжатия. Отсутствие растягивающих усилий обеспечивает целостность изгибаемого слоя. А.К.