Купола конструкции

В различных областях техники широко применяются такие детали и элементы конструкций, которые с точки зрения расчета их на прочность и жесткость могут быть отнесены к тонким оболочкам. Это цистерны, водонапорные резервуары, воздушные и газовые баллоны, купола зданий, герметические перегородки в самолетах и подводных лодках, аппараты химического машиностроения, части корпусов турбин и реактивных двигателей и т. д. [c.467]

В различных областях техники широко применяются детали и элементы конструкций, которые относятся к оболочкам (цистерны, резервуары, воздушные и газовые баллоны, трубопроводы, аппараты химического машиностроения, купола зданий и т.п.), теория расчета которых обширна и достаточно сложна. [c.68]

К схеме осесимметричной оболочки сводится расчет очень многих строительных сооружений, котлов и баков, деталей машин и приборов, начиная с таких мелких, как, например, упруга.я коробка вариометра (рис. 10.1), имеющая 40 мм в диаметре и 0,2 мм толщины, и кончая такими сооружениями, как купол планетария (рис. 10.2). Со схемой пластины приходится иметь дело при расчетах плоских днищ баков, стенок различных резервуаров, плоских перегородок в самолетных конструкциях и многих других. [c.396]

Общее описание конструкций с легким заполнителем, представленное в разделе VII гл. 4, справедливо и для трехслойных оболочек, диапазон применения которых простирается от панелей фюзеляжа самолета, комовой пологой сферической переборки космического корабля Аполлон и элементов конструкций глубоководных аппаратов до строительных перекрытий и куполов. [c.246]

Купол нового Спортивного дворца в Ливии состоит из стального каркаса, поддерживающего легкие тонкие гофрированные пластины из армированной стекловолокнами полиэфирной смолы. Полученная в результате легковесная крыша требует минимума несущих конструкций и фундамента. [c.287]

Статика твердого тела является теоретической основой расчета всех строительных конструкций (мостов, ферм, куполов и т. д.) и поэтому весьма подробно излагается (аналитически и графически) в учебниках прикладной механики. Здесь мы можем ограничиться изложением лишь основных черт этой части механики. [c.167]

Результаты расчетов, выполненных на ЭВМ по указанным выше данным, показали, что напряжения и перемещения в конструкции существенно различаются в зависимости от выбора условий 1-4. Так, в частности, меридиональные напряжения в галтельном сопряжении купола с фланцем крышки на 100 Н затяга каждой шпильки приведены ниже для некоторых сочетаний условий по табл. 4.2. (без учета концентрации) [c.132]

Единственный сохранившийся чертеж упомянутого сооружения с видом сверху и разрезом (рис. 31) показывает покрытие с комбинацией внутреннего сетчатого купола и внешнего висячего покрытия, схожего с конструкцией покрытия, описанной в патенте на покрытие круглого здания. Сейчас можно установить, что чертеж перед началом строительства был частично изменен, а отдельные участки не были возведены, благодаря этому мы имеем редкую возможность проследить конструктивные размышления Шухова на двух этапах проектирования. [c.30]

Итак, идея на этой стадии проектирования состояла в том, чтобы для висячих и купольных покрытий изготавливать одинаковые сетчатые конструкции. В статическом смысле купола из стальных полос, имеющих малую жесткость из своей плоскости, менее желательны и при пологом очертании могли перекрывать до 22 м. Жесткость против выпучивания элементов сетки в направлении из поверхности вверх обеспечивалась сквозными тавровыми профилями (которые дополнительно создавали неизменяемые треугольные ячейки), однако в направлении к основанию купола жесткость оставалась низкой. Очевидно, Шухов не был доволен этой купольной конструкцией, поэтому она и не была реализована. Однако в данном неосуществленном проекте интересна сама постановка цели, лежащая в его основе, — разработать тип сетчатой конструкции, подходящей для покрытий, работающих [c.30]

Перекрытие ротонды (диаметр 68,3 м, высота 15 м) состояло из двух висячих покрытий. Между жестким кольцом, опиравшимся на 16 опор, и одним сжатым кольцом, лежащим на наружной стене, была натянута сеть из 640 клепаных стальных полос (50,8 х 4,76 мм, пролет сети 21,50 м). К внутреннему кольцу диаметром 25 м была подвешена мембрана из листа в форме плоского (пологого) колпака (стрела провиса 1,50 м). Напряжения растяжения во внутреннем кольце, возникающие от внешней висячей сети, частично компенсировались благодаря наличию внутренней висячей мембраны. Сетчатый купол, который не был возведен над круглым зданием мастерских котельного завода Бари, здесь как будто перевернут. Возможно, вначале было запланировано изготовить висячую оболочку полностью из одинаковых сетчатых конструкций Дождевая вода отводилась на нижнюю сторону при помощи двух труб (рис. 43). [c.31]

Форма и метод возведения сетчатых оболочек, начиная с деталей, были всегда одинаковыми. Пересекающиеся, изогнутые по эллипсу стержневые элементы решетки образовывали своды с поперечным сечением в виде кругового сегмента. Они выполнялись из неравнобоких стальных уголков, широкие стороны которых ставились на ребро, а узкие располагались в плоскости решетки, что позволяло без затруднений соединять их на заклепках в местах пересечения с арочными элементами. В зависимости от пролета применялись уголки различного поперечного сечения (например, при пролете 13 м сечение уголков составляло 80 х 40 х X 4,5 мм при пролете 28 м — 100 х 50 х 7, 5 мм). Концы верхних арочных ребер выступали под наклоном через наружные стены и несли свес кровли. Распор свода воспринимался установленными поперек здания затяжками, которые для уменьшения напряжений изгиба в контурной балке в концах разветвлялись. При сооружении здания, завершающего машинный отдел, Шухов впервые предпринял попытку применить в сетчатых конструкциях поверхности двоякой кривизны. На одном из двух сохранившихся ранних проектов (рис. 58) над центральной частью здания показан купол в форме шляпы (пролет 25,6 м, стрела подъема 10,3 м). К сожалению, конструкция этого сетчатого купола больше нигде не приводится. Однако, исходя из размеров 16 расположенных по окружности гибких стоек и легких подкосных конструкций, которыми завершались эти стойки, можно сделать вывод, что вес этого купола был незначительный. По-видимому, не было найдено удовлетворительного конструктивного решения, так как в окончательном проекте над средней частью здания вместо купола возвышается свод с большей кривизной (рис. 61). Его оба стеклянных торца, выходящие над уровнем более пологих сводов, образовывали большие серповидные световые про- [c.40]

До сегодняшнего дня сохранились конструкции покрытий нефтяных резервуаров в г. Батуми (рис. 249). Характерно расположение досок настила не по кольцу, а произвольным образом под углом к лучевидным дощатым ребрам шатра. Такое расположение досок упрощало сборку и, кроме того, увеличивало жесткость конструкции. Аналогичные покрытия были осуществлены над резервуарами, построенными на железнодорожной станции Нижний Новгород (рис. 238). В случае необходимости деревянные шатровые купола могли быть усилены путем устройства нижнего пояса и решетки ферменного типа, элементы которых устанавливались радиально, как и элементы шатра. На рис. 141 показаны отдельные детали деревянных шатровых куполов. Верхние концы деревянных элементов зачастую опирались в металлическое кольцо, образуя одновременно вентиляционное отверстие. Осуществляя постоянный поиск, В. Г. Шухов выполнил шатровое деревянное покрытие над круглым зданием на территории завода Бари в г. Москве. Вертикально установленные доски-ребра шатра нижними концами упирались в опорное растянутое кольцо, верхние — в сжатое кольцо диаметром -5 м. Нижнее опорное [c.77]

У Шухова было необычное дарование, которое отличает выдающегося инженера способность соединить теорию и практику. В связи с обширным полем деятельности Шухова его можно назвать специалистом широкого профиля с богатой эрудицией и глубокими знаниями в области теории. Однако он обладал также значительными специальными знаниями. Через всю его деятельность проходит стремление создавать наиболее экономичные конструкции. На примере резервуаров это видно столь же отчетливо, сколь и при рассмотрении его филигранных сетчатых башен и куполов. С учетом способности Шухова к научному анализу невольно напрашивается вопрос Что бы мог создать, какие захватывающие идеи осуществить в наш период компьютеров такой выдающийся инженер . [c.127]

Колошник. Футеровка колошника выполняется из стальных плит, предохраняющих конструкцию печи от ударов сырых материалов, засыпаемых в печь. Между плитами и кожухом печи делают слой кладки из шамотного кирпича. Верхняя часть кожуха печи называется куполом. К нему крепится кольцо засыпного аппарата. Купольная часть изнутри футерована чугунными плитами с залитым в них кирпичом. [c.49]

При несерийном производстве конструкций (например, куполов, пирамидальных крыш, при имитации работ под камень или под дерево в старом стиле ) из полиэфирных стеклопластиков их обычно формуют в открытых формах. [c.379]

В табл. 5.10 приведены значения упомянутых предельных нагрузок для рассматриваемой конструкции в зависимости от значений 01. В скобках рядом со значениями нагрузки первичной бифуркации указано число волн выпучивания в окружном направлении купола приведены также значения величины прогибов верщины купола для разных значений действующей нагрузки Р соответственно при Р=Р в —яУв, Р=Р н —и Р=Р б —и б- Сравнение данных таблицы, относящихся к предельным нагрузкам, по- [c.245]

На рис. 5.8 показаны зависимости нагрузка—прогиб для четырех значений 0[ (цифры у кривых). Значения прогиба и) определяются в вершине купола. Точками на кривых отмечены уровни нагрузки первичной бифуркации. Сравнение зависимостей нагрузка—прогиб для оптимальных реализаций модели (5.59) с учетом данных табл. 5.10 позволяет отдать некоторое предпочтение проекту с максимальным значением нагрузки первичной бифуркации (01 = 0,8) как более надежному относительно случайных начальных несовершенств геометрической формы конструкции. Впрочем, для окончательной оценки эффективности сравниваемых проектов необходимы детальное исследование поведения конструкции в окрестности точек первичной бифуркации и анализ характера процесса выпучивания конструкции после бифуркации. Соответствующие численные методики, однако, требуют разработки. Сложность и многообразие поведения реальных тонкостенных конструкций при потере устойчивости хорошо известны, поэтому некоторая незавершенность в решении рассмотренной задачи имеет основания. [c.246]

На рис. 5.9 показаны сечения купола (01 = 0,8) при разных значениях действующей нагрузки. Интервал значений Р[0,712,.... ..,1,337] (МН) соответствует квазиустойчивому состоянию конструкции, в котором равновесное квазистатическое нарастание прогиба в условиях медленно возрастающей нагрузки Р может осуществляться на участках и диаграммы нагрузка— [c.247]

Как видно из формул (2.44), усилия в оболочке зависят как от ее формы, так и от внешней нагрузки. Возникает вопрос, нельзя ли подобрать форму оболочки так, чтобы усилия Т, П были равны друг другу и одинаковы во всех сечениях. Такого рода конструкция (которую можно назвать оболочкой равного сопротивления) обладала бы перед другими преимуществом равномерной работы материала, в силу чего, при прочих равных условиях, была наиболее легкой. Ниже будут рассмотрены две основные задачи теории оболочек равного сопротивления, а именно определение наивыгоднейших форм купола и резервуара для хранения жидкости. [c.111]

Вычисленные по уравнению (257) напряжения представляют собой весьма точные ) значения напряжений, фактически имеющих место в оболочке, если опоры ее такого рода, что реакции направлены по касательным к меридианам (рис. 215, а). Обычно конструкция бывает такова, что на купол передаются лишь вертикальные реакции опор, горизонтальные же компоненты сил N воспринимаются опорным кольцом (рис. 215, Ь), которое подвергается равномерному окружному (тангенциальному) растяжению. Так как деформация растяжения кольца обычно отличается от деформации, имеющей место в параллельном круге оболочки и определяемой выражениями (257), то около опорного кольца будет происходить некоторое изгибание оболочки. Исследование этого изгиба 2) показывает, что в случае тонкой оболочки он имеет ясно выраженный местный характер и что на определенном расстоянии от опорного кольца уравнения (257) продолжают с удовлетворительной точностью представлять распределение напряжений в оболочке. [c.482]

Сферическая оболочка с опорным кольцом. Чтобы несколько уменьшить влияние распирающего действия купола на несущую конструкцию (рис. 275, а и 276, а), иногда применяется кольцевая балка, опертая либо непрерывно по всей своей длине, либо в конечном числе точек. Вертикальными прогибами такой балки в нижеследующем анализе можно будет пренебречь. [c.610]

Для обеспечения собираемости на монтажной площадке заводы-изготовители обязаны выполнять контрольную сборку кожуха горна, мораторного кольца с примыкающими к нему верхней царгой горна и первой царгой кожуха шахты печи, кожуха шахты, включая купол с газоотводами, днища и купола воздухонагревателя и других конструкций. [c.187]

Показанная на рис. 6 куполообразная оболочковая конструкция, представляющая собой один из первых примеров конструкций такого типа, была построена в 50-х годах 20-го века для размещения в ней измерительной скважины ядерного реактора. Конструкция выдержала воздействие ветра со скоростью 160 км/ч. Съемный купол перемещается двухтонным подъемником по путям, укрепленным непосредственно на оболочке [13]. [c.282]

Рис. 1.4. Примеры стержневых конструкций а) мостовое пролетное строение со сквоз ными фермами / — распорка продольных связей, 2 — диагональ продольных связей,, 3 — промежуточные поперечные связи, 4 — верхний пояс фермы, 5 — опорный расков, 6 — стойка 7 — продольные связи продольных балок, 8 — подвеска. 9 — поперечная балка, 10 — раскос, И — продольная балка, 12 — нижний пояс фермы, 13 — нижнна связи 6) отсек фюзеляжа самолета в) рамный купол г) отсек корпуса корабля д) арочное мостовое пролетное строение е) пролетное строение моста комбинированной системы (системы К. Г. Протасова (ЛИИЖТ), ферма о очень жестким иижним поясом).

В еще более подъемистых оболочках значительные моменты действуют в приконтурных зонах, а при достаточной жесткости диафрагм — в местах примыкания иолки к контуру (см. рис. 3.14). В таких оболочках первые трещины образуются по кольцевым сечениям в местах действия максимальных моментов. С ростом нагрузки в кольцевом сечении с трещиной моменты и силы распора достигнут предельного значения и несущая способность сечения будет исчерпана, 1ири этом меридиональные сечения могут обладать еще некоторым запасом прочности. После исчерпания несущей способности кольцевого сечения (вторая схема разрушения) часть покрытия, ограниченную кольцевой трещиной, можно рассматривать как статически определимую систему, а именно, купол, загруженный предельной нагрузкой, с опорными реакциями в виде предельных нормальных меридиональных сил, поперечных сил и предельных моментов. При такой схеме происходит хрупкое разрушение конструкции без образования кинематического механизма. Такой вид разрушения получен в исследовании [7, ч. 2] (рис. 3.15). [c.206]

На фотоснимке строительных работ, сделанном в 1894 г., показана филигранная, широко раскинутая сетчатая поверхность, которая уже смонтирована по кругу, но еще не накрыта (рис. 33). По сравнению с чертежом сетка имеет большее число ячеек (каждый элемент сетки имеет в действительности 28 пересечений вместо 22, показанных на чертеже). Это означает, что либо была изменена сетчатая структура, либо был увеличен пролет, возможно, с целью уменьшения пролета перекрываемой внутренней части. Какая конструкция была применена вместо сетчатого купола, можно только предполагать. На помещенном здесь фотоснимке, сделанном В. Г. Шуховым внутри здания (рис. 34), она неразличима. Невозможно установить внешнюю форму и по рисунку, дающему панораму с птичьего полета всего комплекса зданий котельного завода Бари в Москве (рис. 35) В центре можно видеть два круглых здания слева находится интересующее нас здание цеха, а справа расположено здание кузницы, которое было построено примерно в то же время. Его шатровое покрытие выполнено в дереве и имело конструкцию того же типа, который Шухов применял для перекрытия нефтяных резервуаров (см. статью М. Гаппоева Деревянные конструкции Шухова ). Покрытие также состояло из наружной и внутренней частей, которые одновременно покоились внутри на кольцеобразных деревянных опорных конструкциях. На фотоснимке строящегося покрытия из радиально поставленных на ребро балок (рис. 143) показано сжатое кольцо в центре внутренней шатровой части открытый проем размером 5 м в свету еще не закрыт. Как следует из рис. 35, здесь были поставлены фонари из стекла. Над производственным зданием слева можно видеть покрытие такой же формы с таким же фонарем. Были ли это такие же деревянные конструкции или аналогичные металлические, понять нельзя. Быстрота, с которой последовали изготовление и патентование этих новых конструкций в последующие годы, вызывала удивление, и уже в следующем году была построена целая группа висячих покрытий. В 1896 г. в Нижнем Новгороде была организована Всероссийская выставка — показательный смотр достижений России в ремесленном производстве и промышленности. Как указывалось выше, Шухов получил великолепную возможность продемонстрировать специалистам всего мира свои новые сетчатые строительные конструкции. Впечатляющий ряд сооружений, которые полностью были изготовлены фирмой Бари, состоял из четьфех павильонов с висячими покрытиями, перекрывающими общую площадь порядка [c.31]

Рис. 3. РТ-37 — 37-м радиотелескоп с облегчённой конструкцией антенны, закрыт куполом. США, Хайстек.

Как у>1 е отмечали, на исходе XX столетия в науке появилось новое направление - работа с углеродными наноматериалами. Первоначально к ним относили только шарообразные молекулы фуллеренов, открытые в 1985г. и названные по имени американского архитектора Бак1минстера Фуллера, который при.менял конструкции подобной клнфигурации при возведении куполов зданий. Потенциальные возможности использования [c.173]

Крышки и днища как элементы конструкции корпуса или сосуда воспринимают осесимметричные по отношению к их осям растягивающие или изгибающие усилия, причем кольцевые или меридиональные напряжения в центральных зонах крышек — зонах расположения отверстий близки между собой или равны. В конструкциях корпусов и сосудов встречаются как плоские крышки и днища, так и имеющие форму сферического купола, однако вследствие их тонкостенпости и малой величины диаметров отверстий по сравнению с диаметрами куполов влиянием кривизны сферических кришек и днищ на напряженное состояние в зоне отверстий можно пренебречь, поэтому для отделения напряжений в этих случаях достаточно располагать данными для отверстий, расположенных в осесиммет-.ричпо растягиваемых и изгибаемых пластинах. [c.111]

На практике закрытие торцов цилиндрических сосудов, получаемых намоткой волокна, позволяет пойти на компромиссную конструкцию, отличаюш,уюся от идеальной, с диагональным расположением нитей под углом 54,75°. Для формования куполообразных торцовых крышек углы намотки волокна должны быть другими. Нити, которые наматываются по краям полюсных утолщ,ений (в торцовом куполе обычно остается отверстие) должны идти (для обеспечения стабильности) от цилиндра к куполу под очень малыми углами намотки. Те же нити под такими же малыми углами намотки проходят вдоль цилиндра для перекрывания купола на другом конце сосуда высокого давления. Так как намотка под малыми углами, часто называемая продольной намоткой , производится под углом, который меньше оптимального, равного 54,75°, обычно практикуется усиление ее рядом поперечных намоток под большим углом, например, 85°. Чередование слоев, полученных под большими и малыми углами намотки, позволяет получить так называемую сбалансированную схему намотки. [c.268]

Большинство данных по влиянию атмосферных воздействий на композиционные материалы было получено в процессе ускоренных испытаний, когда условия экспозиции образцов специально делаются более жесткими, чем при эксплуатации конструкций. В таких условиях разрушение материала происходит за сравнительно короткое время. Однако всегда трудно коррелировать результаты ускоренных испытаний с реальными условиями эксплуатации. На фирме Грумман была сделана попытка изучить с этих позиций свойства старых, бывших в употреблении деталей из стеклопластиков, которые работали в жестких условиях. Результаты этих исследований сравнивали с данными, полученными при испытании не бывших в эксплуатации изделий. В число этих деталей входили большой (8 м) вращающийся купол обтекателя радиолокационной антенны самолета Е-2А серии № 1, который проработал 19 лет, несколько обтекателей антенны носовой радиолокационной станции самолета А-6А, бывших в эксплуатации в течение 11. .. 15 лет, и секция хвостового оперения самолета Е-2А, который пролетал 12 лет. [c.294]

Рассмотрим задачу определения рациональной структуры армирования пологого тонкостенного (R/h = 300) сферического купола, работаюшего на устойчивость под действием статической вертикальной осесимметричной нагрузки, равномерно распределенной с интенсивностью Р по окружности радиуса г. Геометрические параметры конструкции (рис. 5.7) заданы =7,5 м [c.244]

Весьма часто верхняя часть сферического купола удаляется, как показано на рис. 215, с, и для поддержания вышерасположенных конструкций укладывается верхнее укрепляющее кольцо жесткости. Если угол, соответствующий верхнему отверстию купола, равен 2tpo. а вертикальная нагрузка, приходящаяся на единицу длины этого верхнего кольца, равна Р, то результирующая R, соответствующая углу (р. выразится суммой [c.483]

Конструкция болтового соединения трехслойных панелей из стеклопластика, нашедших применение при сооружении бескаркасных радарных куполов, с помо-шью цельного фланца, приклеенного к обшивке панели, приведена на рис. 5.64. [c.206]

Микрофон МО- 441. В конструкции этого микрофона фирмы Зеннхайзер (ФРГ) применено другое техническое решение (рис. 5.26). Как показано на рис. 5.26, б, к центральной части куполообразной диафрагмы примыкает с некоторым зазором й, достаточным для того, чтобы подвижная сии тема могла свободно колебаться, рупор. Последний рассчитан так, чтобы усиливать звуковое давление /, действующее на купол на частотах, начиная с [c.82]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...