автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Ферма компонированной конструкции с трубобетонным верхним поясом гибкой решеткой в покрытиях производственных зданий

ЛЕНИНГРАДСКИ« ГОСУДАРСТВЕННЫ^ ТЕШЧЕСШЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

САЙДА Сальман

- ФЕРМА КШЩШРСВА1ШОЙ КОНСТРУКЦИИ С ТР.УГОЕЕТОНШМ ВЕРХНИМ ПОЯС 0и 1ИБКОЙ РЕШЕТКОН В ПОКРЫТИЯХ ПРШазОДСТВЙМЫХ ЗДАНИЙ

Специальность 05.23.01 - строительные конструкции„

эцания и сгоруяонля

Автореферат на соискание учочой стспзнй кандидата технических наук

/енлщ'рал: - Г(Ш

Работа выполнена в Краснодарской ордена Трудового Красного Бцамени политехническом институте

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Е.К.Нересыпкин Официальные оппоненты- доктор технических наук

Бетой Г.И. доктор технических наук, профессор Кононов Ю.И.

Ведущее предприятие ~ Ленинградский научно-исследовательский

инстату^г экспериментального проектирования

Защита состоится " О ^1991 г. ь /¿> часов на заседании специализированного Сов?тс

С диссертацией иожцо ознакомиться в библиотеке института. Автореферат разослан

Учений секретарь специализированного Совета, шщидаи технических наук,

Д01'сн'г В. А.Рукавишников

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

' " Актуальность работы. Решение проблемы проектирования наиболее экономичных конструкций ведется по нескольким направлениям. Срепк них важную роль игряют совершенствование конструктивных ^орм, гтри«епениэ новых мйрективнюс материалов, развитие современных методов исследования кснсрунций, являющихся базой осг.дания методик расчета и конструирования.

ЗгМдаивннм приемом при внбрре рациональной конструктивней Фоумы является выполнение конструкции комбинированными, основанными на оптимапьном использовании свойств различных материалов в соответствии с их прочкостншч и дефор-матис-гыми характеристиками.

В целях экономии металла и снижения весч несугцкх конструг-пни покрытий больше пролети,« производственных прашй целесообразно выполнить растянутые сгерчни гибкими из арматурной стали круглого профиля, а сжатый верхней пояс в виде метал- ; лической трубы, заполненной бетоном.

Применение гиб тих стержней з растянутых ялементчх позволяет полностью использовать прочностные характеристики металла, а трубобет.^н в матом верхнем пояса юг.дг^т дополнительную хесткооть конструкции Сея сущемвенного увеличения асса.

Цель работы: Разработка и теоретическое обоснование тон-структииного ремения бглочной фермы (с однозначно работящей регсеткой и трубобетонным верхним гог.сом^, экспериментальное исследование ферм1! в целм и ее элементов в отдэльности, а таете тдхнико-зяономичелкоо обсеновш:'е ь'ялеоообрелностн ис-лользоэлния тжих (Ърм э строительстве прим^читсм^но к климатическим условиям Сирии.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

- разработан?, конструктивная йч/рме ¿плотных тэр!", отвечающая критериями оптимальной стррчнйео!» системы л окст.риуеь-талоно показана возможность

- выполнения решетки -рческатрлваеммх систем; односторонне работающей преимущественно или полностью на растяжение;

I 1

- выполнения нижнего пояса балочных ферм односторонне работающим на растяжение, при .этом доказано, что геометрическая неизменяемость конструкции обеспечена и без предварительного напряжении;

- теоретически и экспериментально доказано выполнение верхнего пояса 'балочной оЬермьт из трубобетона как наиболее рационального коструктивного элемента, работающего на центральное сжатие;

- покаьана целесообразность конструкции уллов верхнего пояса, обеспечивающие пзредачу усилия на бетон, уак как при атом более полно проявляется эМ>ект обоймы для бетона.

Автор выносит на защиту: новое решение комбинированных конструкций облегченных покрытий зданий, основанное на применении в несущих конструкций оптимальной стержневой системы с односторонними свя?я.ли - ферма с трубобетоьным верхним поясом и гибкой решеткой, а в ограищвтощих - пространственная система прогонов; результаты экспериментально-теоретических исследований трубсбетонных элементов при осевом, сжатии.

Практическое значение работы: теоретические расчеть и экспериментальные исследования опытного образца в целом и тру-боботонных элементов, назначенных для верхнего пояса, в отдельности показали возможность значительного снижения материалоемкости Ферм, трудоемкости изготовления, транспортировки и монтажа:

- снижение материалоемкости постигается за счет концентрации материала в сжатом верхнем поясе Лермы и полного использования прочностных свойств высокопрочного материала в шчнем растякгтом поясе и раскосах;

- снижение трудоемкости изготовления - за счет упрощения узловых сопряжений несущих конструкций пр.! однозначной работе стержней, ь также гояможносги унификации узловых деталей булочных ферм б связи с общность® их конструктивного решения;

- снижение транспортных затррт за счет членения <*ермн на крупные транспортабельные .блоки, легко собираемые на строительной плопацке;

- снижений труцоешюсти монтажа па с«ет применения специальных монтвдннх приспособлений и выполнения пространственной системы прогонов крупноразмерными.

Апробация работы. Результаты работы доложены на научно-технических конференциях инженерно-строительного Факультета Краснодарсгогс политехнического института в 1983 и '¿909 гг.

Работа выполнена на кафедре стриительньгх конструкций Краснодарского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института, под руководством доктора технических наук, профессора Е.Н,Пересыпкинй. Автор признателен клнд. техн. тук, доценту Бойко Л, Л. за консультации в вопросах Формообраяоза-ния ферм.

Об-ьем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы, включаящепо 78 наименова-ни й.

о

.3 ;

ОСНОВНОЕ СОДЕЙШИЕ РАБОТЫ

Во введении описывается актуальность рассматриваемых проблем, сформулирована цель работы.

В первой главе дан краткий обзор несущих конструкций покрытие производственных зданий с одно сторонники связями г приведена классификация тачих конструкций, в которой выделены стати- > «еские схемы Ферм: балочные с полигональным верхним поясом и полигональным нкчтм поясом, арочные, висячие и кольцевые. Классификация составлена в результате анализа рчбот Е.Ч.Бе-лечя, А.Л.Бойко, В.Н.Гарусева, А.В.Перельмутер, Н.Л.Мель-никоэа, И.Н.Рабиновича.

Показано, что однозначная работа стершей на растяжении возможна, если геометрические параметры ферм и их конструкции будут соответствовать характеру действующих нагрузок.

Стараясь на результаты исследований по изучению трубобе-тона установлено, что он оказывается весьма зс^фектичным в конструкциях, ьоппринимающих значительные снимающие усилия. Рассмотрены работы П.Васильева, А.А.Гвоздева,4.А.Долженко, А.Й.Кикино, С.Г.Кусябгапиева, Л.К.Лукнм,, В.Ф.Каренина, В.И. Ьааркуца, А.И.Мищенко, Б.А.Росновского, Р.С.Санжаровского, Г.И.Ставрова, Л.И.Стероженко, В.М.Сурдина, В.А.Труляц В.М. Фонова,И,С.Ярового, из анализа которых следует, что повышение сопротивления бетона на сжатие вследствие елияния оболочки составляет около 30 % независимо от диаметра трубы и ТОЛ1ПИНЫ ее стенки, что влияние стальной оболочки наиболее эффективно сказывается тогп.а, когда в бетонном ядре начинавт развиваться микротрещины, что стальная оболочка, задерживая процесс развития микротрещин, способствует существенному повышению несущей способности бетончо ядра.

Описаны также некоторые конструкции, выполненные из тру-бобетонных злементов.

На основе изложенного при выполнении дисоерташонной работы были поставлены следующие задачи:

ч

~ разработка яритериев оптимальной стержневой системы с односторонними связями;

- разработка вопросов образования стержневой системы с односторонними связями применительно к покрытиям облегченных зданий;

- рачение вопросов повышения надежности и экономической эффективности выполнения верхнего пояса в виде металлической трубч, заполненной бетоном;

- разработка узлов сопряжения элементов;

- решение вопросов сшчения материалоемкости и транспортировки конструкции.

Вторая, глава посвящена вопросам Формообразования. На основе известных методов строительной механики установлено, что необходимые условия работы раскосов полигональных статически определимых Форм преимущественно на растяжение связан» с их геометрические параметрами. При этом следует иметь войду две стадии риботн: стадию эксплуатации и стадию монта*а ограждающей конструкции покрытия.

В стадии эксплуатации геометрические параметры цол-■ш обеспечивать работу реметки только на растяжение от совместного наиболее невыгодного вагручгения постоянной и вре-мрнной нагрузок. При воздействии нагрузок от монтируемых плит покрытия (стадия монтажа1! попуотимо включение раскосов (одногоиз работы при условии, что в нгх не возникнут сжимающие усилия приводящие к выпучивании гибких стергней.

В качестве примера вычислены геометрические параметры, обеспечивающие работу раскосов полигональной <Т>зрмы пролетом 36 м V высотой 4- только на растяжение для климатических условий Сирии, где госпоцствукхкая Еременная нагрузка -ветровая. По СНиПУ "Нагрузки и воздействия" ветровая нагрузка приводятся на покрытия к узловой, направленной сниоу вверх. Равнодействующий от постоянной и временной нагрузок действует пс исправлению постоянной с моныпей величиной.

V

; I

Г

7Х

г

¿

Р.,г. (.

л

А

Для обеспечения растяжения находящего к середине фермы раскоса найдена точка схоца нижнего и верхнего поясов, являющаяся моментной точкой для этого раскоса в уровненки равновесия метода сечений (рис.Т'*:

где Ж^^аКГ сумма моментов внешних сил рассматриваемой части фермы относительно опоры'А или В; Р - сумма всех внешних сил рассматриваемой части Фермы;

Л - расстояние от точки схода поясов до опоры Фермы.

Ил (II вытекает, что для обеспечения растяжения в нисходящем раскосе необходимо, чтобы

у > '

Л >

гр

(2)

Значения -¿Р и соответственно X меняются в за-

висимости от схемы затруднения. Наиболее невыгодным является схема загружения, когда монтируются две плиты с одной стороны (загружается половина полупролега\ в ягом случае X будет:

X > ~ "яТ-Р^' ст апоры

В соответствии о найденной точкой схода поясов, получено новое очертяте верхнего пояса, обеспечивающее растяжения нисхоцяцего раскоса (рис.21.

Для обеспечения растяжения в восходящем к середине фермы раскоса, достаточно дать нижнему поясу строительный' подъем (рис.21.

В окончательно полученное очертание йермн вводится шпррьтел!.. при котором сохраняется знрк усилий во всех стержнях (рис. 24

. Разработали конструктивные решения узлов, позволяющие членить Ферму на транспортабельные блоки. л^гко собираемые в 6

Условные обозначения:

- очертание при монтажной нагрузке на двух соседних узлах;

- исходное очертание верхнего пояса;

- очертание при моитакпой нагрузке на один крайний узел.

Рис. с. Определение геометрических параметров оптимальной

условиях строительной площадки, приведены также монтажные приспособления, при использовании которых обеспечивается устойчивость конструкции во время монтажа.

В третьей главе описано , исследование в лабораторных условиях полигональной Фермы с гибкой решеткой. Для пронесения эксперимента была изготовлена ферма пролетом 3,6 м, высотой Геометрические параметры Фермы, обеспечивающие работу раскосов преимущественно на растяжение, определены аналогично проведенному примеру во второй главе.

Целью испытания была проверка работоспособности фермы под нагрузкой и влияние податливости узлов на действительную работу конструкции.

Верхний пояс собирался из четырех элементов, длина какого; включая размеры узловых деталей, 900 год. Они были изготовлены из металлической трубы диаметром 51 мм, толщиной стенки 2 мм, ил стали СТ 3 с расчетным сопротивлением 210 Ша.

Сопряжение панелей верхнего пояса осуществлялось с помощью валика (круглая сталь диаметром 32 мм1*.

. Нижний пояс состоял из трех ялементов, имеющих на сноих концах петли для прикрепления к валикам.верхнего пояса с одной стороны, и между собой на болтах через двойную пластинку, с другой стороны. Эти стержни изготовлены из стали круглого профиля диаметром 16 мм, длина крайних 1340 мм, среднего 700 мм.

Раскосы изготовлены из того те материала, что .-элементы нижнего пояса, длина нисходящих к середине фермы раскосов 450 мм, а восходящих к середине фермы 525 мм. Раскосы таете снабжены петлями для присоединения к валикам верхнего пояса и болтам узлов нижнего пояса.

Для определения деформаций были установлены тензорезиото-рн на базе 20 мм:

- на панелях верхнего пояса по четыре продольных (по периметру трубы) и два поперечных теняорезистора;

- на панелях нижнего пояса и раскосах по два ппрных продольных тензорезистора,

Ь

За расчетную приписалась та нагрузка, при которой создавались в верхнем поясе усилия, исчерпывающие его несущую способность. Это усилие возникало бы в верхней поясе при загружении каждого из трех узлов Фермы нагрузкой, равной 12,4 кН. По зтой *е нагрузке найдены усилия в нижнем поясе и определены их поперечные сечения. Поперечные сечения раскосов назначались такие че, как и сечение нижнего пояса, с тем чтобы обеспечить некоторый запас жесткости в случае возникновения стимдацих усилий.

Нагрузка создавалось гидравлическими домкратами ДГ-5, установленными в каждом узле сопряжения верхнего пояса фермы и передающими усилие на элементы фермы через металлическую пластинку, изготовлены,ую для выравнивания перелома узла верхнего пояса.

Измерение статических дейорлаций в плементах образца мы были произведены с помощью цифрового тензометричесного моста ТГГМ-5.

Испытание проводипось в два этапа:

-первый этап яксперичента заключался в равномерном зпгруже-нии всех узлов через 2,0 кН и снятии показаний.

- второй этап включает в себя поочередную разгрузку двух соседних узлов с теми те ступенями. Поочередное одностороннее загручение узлов обусловлено действием отрывающей ветровой погрузки.

Испытание металлической балочной спермы показало соответствие ее действительной работы теоретическим предпосылкам и лри-емлимость для нового Типа фермы обычных методов расчета. Возникновение снимающих усилий в расносдх образца ^ермы при одностороннем действии нагрузки предопределяет схему монгол огратца-ю'цих конструкций покрытия, заключающегося п поолтредной, их установке справа и слева к середине фермы. Зг< счет податливости учло в никаких особенностей р поведении Л>ермы поп, нагрузкой (например, чрезмерность прогибав не возникает.

В четвертой главе рассмотрено напряженно-деформированное состояние трубобетонных олементоп на центральное сжатие и це-

9

лесообразность их применения для верхнего пояса йермн как нзиболе рациочальнсго конструктивного элемента для восприятия сжимающих усилий.

Проведены методы оценки несущей способности трубобетоны при центральном сжатии, отра-теинме в работах А. А.Гвоздева, В,А.Ростовского, Р.С.Санжаровского, Л.И. Стороженко, А.Б.Ренского.

Отмечено, что способо передачи нагрузки (на ядро или на всю поверхность) определяет оптимальное решение узлов верхнего тру-бобетонного пояса фермы.

Рассмотрен вопрос о напряясенно-деформированном состоянии центрально сжатых трубобетонных элементов п стадии эксплуатации. Найдена величина радикального усилия взаимодействия»возникающего метвду оболочкой и ядром при различных схемах загружения и следующих предпосылках: сцепление между бетоном ядра и стальной оболочкой распределено равномерно по длине элемента и линейно на участке с максимумом у тррца.

Геометрическое уравнение задачи имеет вид

\х/± ДГь

где V/ - поперечное перемещение оболочки;

АГь - поперечное перемещение бетонного ядра, стесненногг оболочкой;

АГь - условное свободное поперечное перемещение бетонно: ядра (при условии, что оболочка отсутствует1.

Значение . в свою очередь, состоит из двух слагаемых:

где - поперечное перемещение оболочкч под действием ра-

дикального усилия; - поперечное перемещение оболочки под действием продольного усилия.

Для отыскания значения использовались результаты ре-

шения задачи Ламе:

ар

где ^ - коэффициент Пуасона для металлической оболочки;

(•л - модуль упругости материала оболочки; й - внутренний радиус трубы; ■ толщина стенки трубы. Вторая составляющая радиального перемещения оболочки обусловлена действием продольных сил на оболочку.

где /V? - продольное усилие, воспринимаемое оболочкой. Таким образом,

Квг* Ь/лГ

Для бетонного ядра решение задачи Ламе имеет вид:

АГь^К^-^Р -2 к) Ль

л

- коэфггишент Пунсона для бетона

- коэФйишиечт упругости бетона, пре ставляющий собой отношение упругой части деформаций к польной.

Свободную (не стесненную оболочкой) поперечную деформацию бетонного ядра нашли ия соотношения обобщенного закона Гука:

Агё = К:, ж

О. I ь

/УЬ - продельное усилия, воспринимаемое'бетонным ядром I- начальный модуль упругости бетона, ядра.

Подставив значения слагаем!« в исходное уравнение, посла необходимых преобразований получили:

(7(51 а \ Км* г а) Р + Ка ■ /У3=Ны ^ £ Нь/а , ^ = Ез/сь , ч

{

Дальнейшие преобразования последнего выражения зависят от способа приложения нагрузки А/ к трубобетонному ¡элементу. Рассмотрены три случая.

1. Осевая с*имающ?ая нагрузка прикладывается ко всему сечению элемента, и сцепление между бетонным ядром и оболочкой распределено равномерно по длине влемента.

Из условия совместного деформирования оболочки и ядра найдено выражение для продольного усилия, воспринимаемого оболоч-

К0Й: К1 А о/

где ^ ~ • Аь - соответственно поперечное сечение

оболочки и ядра.

2. Усилие прикладывается к бетонному ядру при.том же распределении сил сцепления. При этом между ядром и оболочкой возникают тангенциальные усилия взаимодействия и усилия распределяются между оболочкой и ядром по следующим соотношениям:

где /« - коэффициент трения бетона по стали;

Р - радикальное давление между оболочкой и ядром; У - координата, отсчитываемая от торца элемента к середине,

3. Усилие прикладывается к бетонному ядру и распределение сил сцепления мечсду бетоном и оболочкой принимается по линейному закону, на .участке длиной ¿г с максимальной величиной сцепления у торца.

Выражения продольных усилий в оболочке и ядре имеют вид:

где ■ К'

\ (X • 1

• и.

/2 {г«ЛАг > $

Подставив значение . Ль' для .каждого случая, окончательно имеем внрачение для определения радиального усилия, взаимодействия. ме*шу. металлической оболочкой и бетонным ядром:

ф (Оо^М/М2 Г ______¿л.вся птржносп

¿-.г, жршио только то

Я-

I асмнии Устилвзтиг.щс-

____________/7Р*МнШтРА(П-

К$/ Дь ^^¡Ль Кз+2 [с УШИЯ

Анализируя последнее выражение, можно заметить, что при передаче внешней нагрузки на оболочку и.на ядро они деформируются вдоль образующей совместно без взаимодействия в роциальном направлении (Р=0), пока коэффициент Пуасона в бетоне меньше, чем в стали

При загручении же только бетонного ядра родиальное взаимодействие начинается с первых этапов, это значит, что эффект обойми, проявляющийся с самого начала эагружения, повыгавет трещиностойкость бетона ядра.

Приведены результат« исследования трубобетонных образцов, которые велись с целью:

- определения оптимального способа передачи нагрузки;

- оценки'распределения усилий медпу металлической оболочкой и бетонным ядром;

- усовершенствования методики расчета центрально-сжатых тр/бобеггонннх элементов.

Были изготовлены 32 образца, в которых варьировались толщина стенки от Г,5 до 3 мм через 0,5 мм, прочность бетона ядра

в

2 * ? (3,93 кН1 см , 4,912 кИ см ), а также способ передачи нагрузки. При этом внутренний диаметр трубы оставался постоянным (А = 54 мм), длина образцов = 400 мм. Испытания образцов разделили на два этапа:

- на первом этапе в автоматизированной универсальной испытательной установки (Серая 1362, фирмы "Инотрон"'Великобритания). Измерялись деформации оболочки (поперечные и продольные) и ядра (абсолютные продольные). Непрерывное за гружен из образца (максимальная нагрузка 100 кН) сопровождалось сближением концов датчиков, которое фиксировалось на диаграммной ленте

в виде графика "нагрузка-деформация". Экспериментальные ьначе-ния поперечных деформаций идентична полученным из теоретических расчетов (см. табл. I);

- на втором этапе была определена разрушающая нагрузка образцов на пятидесягитонноы прессе при центральном сжатии. Экспериментальные результаты оказались отличны от результатов, найденных расчетом но различным методикам.

Определен . приближенный коэффициент, оценивающий повышение

прочности бетона ядра; д Л/АзЯ?

А/ . —~

где /V - экспериментальное, табл. 2.

В пятой главе рассмотрены комбинированные огравдающие конструкции облегченных покрытий производственных зданий. Отмечено, что облегченные покрытия зданий должны решаться комплексно, то есть, на несущие и ограждающие конструкции должны в целом отвечать высоким технико-экономическим показателям.

Приведены распространенные в строительстве в Советском Союза виды ограждающих конструкций облегченных покрытий производственных зданий:

- трехслойные панели покрытия, состоящие из першего я нижнего облицовочных слоев ; '

- асбэсгоцемеятные плиты покрытия на деревянном или асбес-тоцементном каркасе.

Отмечено так ке, что для метеорологических условий Сирии ограждающие конструкции покрытия производственных я складских зданий мо1уг выполняться без утеплителя. Учитывая отсутствие

14 , , г-

Таблица I

Сравнение теоретических и экспериментальных значений поперечных деформаций оболочки • 103

!_Толщина стзнки трубы 2.0 мм _

| Нагрузка на ядро ]Нагрузка на оболочку

| = 3,12 | = 3,9 . | » 3,12 | « 3,9

¡' теор. [ энспер[ геор. |экопер| гаор. |экопзр|теор. ¡экспер.

10 0,48 С,45 0,44 0,45 0,57 0,65 0,54 0,64

20 0,96 1,05 0,89 0,9 1,13 1,24 1,07 1,20

30 1,43 1,50 1,34 1,35 1,70 1,76 1,61 1,67

40 1,92 1,95 1,79 1,8 2,27 2,28 2,15 2,07

50 2,40 2,40 2,24 2,25 - 2,83 2,82 2,69 2,54

60 2,88 3,00 2,69 2,70 3,40 3,32 3,23 3,07

70 3,36 3,45 3,13 3,15 3,97 3,83 3,76 3,69

ВО 3,84 3,В0 3,58 3,60 4,53 4,38 4,30- 4,21

90 4,32 4,35 4,03 4,05 5,10 4,90 4,84 4,73

100 4,80 4,85 4,43 4,65 5,67 5,47 5,36 5,22

Таблица 2

Значения коэффициента оценивающего повышения прочности бетона в трубе и значония разрушающей нагрузки к11

I Нагрузка на бетон | I £_

мм |Рь =3,12 ¡Кь=3,Э |Кь=3,12 [?1ь=3,9 |

1.5 255 282 257,. 287 2,75 2,53

2,0 284 308 286 310 2,86 2,й5

2,5 315 323- 318 328 3,01 2,52

3,0 343 360 347 366 3,06 2,57

снеговой нагрузки, мокно использовать асбестоцекентине листы плоского или болнистого профиля, укладываемые на прогоны. В качестве гидроизоляции наносится слой битумной мастики нп внешнюю поверхность листов.

В результате анализа определено, что в основу плоских несущих конструкций (в частности, прогонов) положен принцип концентрации металла, они воспринимают только те нагрузки, которые непосредственно действуют на них. Пространственные же системы основаны ка принципе многосвязности. Металл сравнительно разномерно распределяется по покрытию. Эффект пространственной работы заключается в том, что нагрузка, приложенная в любой точке, воспринимается всей системой, благодаря этому расход металла может быть несколько снижен по сравнению с плоскикл конструкциями. Повышается также жесткость системы и это особенно важно, когда нагрузка от веса кровли мала и не учитывается снеговая нагрузка.

В связи с этим предложена специально разработанная пространственная конструкция прогонной системы, состоящая из:

- трех (четырех) продольных ребер с шагом 1,5 м, обусловленным шириной асбестоцементных листов;

- четырех поперечных ребер, служащих для уменьшения продольных ребзр;

- две стойки;

- пять гибких стержней, связывающих стойки с крайними узлами и создающими дополнительную жесткость системы.

Все жесткие элементы пространственной системы запроектированы из швеллеров, в гибкие стержни из стали круглого профиля или из канатов.

Предлагаемая конструкция прогонной системы является многостержневой системой с большой степенью стататической неопределимости. Поэтому расчет был произведен на ЭВМ по известной программе "ЛИРА''. Были найдены усилия в стержнях и перемещение узлов и по найденным усилиям определены поперечные сечения всех стержней системы.

В результате сравнения расчетных схем была выбрана та, при которой соединение жестких стержней осуществлялось жесткими, а гибких тяжей с жоеткиш элементами- шаршрно.

Приведены также конструктивные решения узлов пространственной прогонной системы.

Ойцие выводы.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

¡.Основой прогресса в области конструктивных решений несущих конструкций покрытий зданий является снижение их материалоемкости и трудоемкости возведения, что связано с созданием новых конструктивных торм, оптимальным использованием прочностных свойств применяемых материалов, й также высокой технологичности "изготовления, транспортирования и монтажа коснтрукций.

2. Оптимальное использование прочностных и д«#к>рматив(гых свойств материала в конструкции достигается при одностронней работе их стержней, что имеет место в системах с односторонними свяг.ями.

3. В диссертации рассмотрена новая конструктивная форма покр;,, тий с несущиш конструкциями в виде балочных ферм, основа которых заключается в однозначности работы всех стержней, то есть работа нижнего пояса и раскосов на растяжение, а верхнего пояса на сжатие, что позволяет:.

- концентрировать материал в верхнем поясе Фермы для восприятия сжимающих усилий;

- применять высокопрочные материалы для растягнутых стержней 1 при полном использовании их несущей способности.

4. Проведенные экспериментальные исследования моделей балочной Ферми подтвердили теоретические предпосылки об односторонней работе их стержней.

5. Преимущество конструктивной схемы балочных ферм с односторонне работающими стержнями заключается в выполнении конструкций комбинированными с применением разных материалов в сжатых и растянутых стержнях, н выполнении узловых сопряжений стержней односторонне работающими, в членении конструкций на крупные транспортабельные блоки, легко собираемые в процессе монтажа, в применении специальных однотипных монтажных приспособлений.

в. Экспериментально-теоретические исследования трубобе7он-нмх ¡элементов нь осевое сжатие показали, что передача симакдей изгруяки чя бгтон "о л ее црлесообрапкя, трк как а стадии яксплуа-т.шии при п'01,1 возникает относительно большие усилия обжатия

ядра, препятствующие поперечному треи(инообраповатш в бетоне ядра; эффект обоймы в стадии эксплуатации тем ькше, чем меньше сцепление бетока со стенкой трубы.

В предельной стадии влияние способа передачи нагрузки (на бетоь или на все печение трубобетонного элемента) практически-нзеут^естьекно.

7. 3 связи с тзм, что лере^ча нагрузки ьа бетон для гэксп-луатаципнной стадии более благоприятна, рекомендуется конструкции узлов сооружения элементов, верхнего понса, обеспечивающая передачу усилий только на бетон.