Схемы разрушения оболочек

Схемы разрушения оболочек [c.204]

I и 2 — соответственно ад для первой и второй схем разрушения первого примера 3 — для 1-го примера 4 и 5 — полная несущая способность по первой и второй схемам разрушения в 1-м примере б и 7 — полная несущая способность по первой и второй схемам разрушения оболочки 0—1 второго примера 8 и 9 —полная несущая способность по первой и второй схемам разрушения оболочки 0—2 второго примера [c.214]

Если Л/пр > Мир, то ребро не разрушается (см. далее случай I) и отверстие с подкрепляющими ребрами в предельной стадии рассматривается как один диск. Если Л пр < Nnp, то ребро разрушится одновременно с плитой или раньше ее (случай II). При отсутствии подкрепляющих отверстие ребер возможно образование схем разрушения, при которых Л пр — 0. Рассмотрим некоторые схемы разрушения оболочек с отверстиями. [c.224]

Рис. 3.22. Схемы разрушения оболочек с отверстиями

Рис. 3.37. Схемы разрушения оболочек

Вторая схема разрушения. В соответствии со второй схемой разрушение оболочки в зоне нижнего пластического шарнира происходит от текучести растянутой арматуры. Кроме верхней арматуры ребра в растянутой зоне оказывается полка оболочки. При этом трещины в плите вследствие ее растяжения идут под углом в 45° к направлению ребра. Оболочка членится на систему дисков (рис. 3.37,6). При повороте верхних дисков системы верхняя арматура ребер в месте действия отрицательных момен- [c.253]

Рис. 6.14. Схемы разрушения оболочки

Одним из основных при определении несущей способности пространственных конструкций является вопрос о напряженном состоянии и работе сечений в местах образования линий излома и шарниров текучести. В зависимости от принятого в расчете распределения сил в сечении в предельной стадии изменяется расчетная предельная нагрузка. При различных схемах разрушения в предельном состоянии находятся различные сечения конструкций. В одних случаях исчерпывается несущая способность поперечного сечения конструкций в целом, в других — прочность конструкции зависит от несущей способности отдельных ее элементов (полки, ребер, диафрагм и т. д.). По мере исчерпания несущей способности в пространственных конструкциях, как и в плоскостных системах, происходит перераспределение усилий. В большинстве случаев расчет прочности покрытий в виде оболочек тесно связан с выяснением закономерностей перераспределения сил в таких системах. [c.172]

При нагрузке, расположенной на скате, предельная нагрузка может быть разложена на нормальную и касательную к поверхности составляющие. Очевидно, что при значительных тангенциальных составляющих предельной нагрузки в оболочке могут появиться принципиально новые схемы разрушения — разрыв полки оболочки и т. д. Однако в реальных покрытиях эти составляющие незначительны и, по-видимому, можно считать, что в таких конструкциях кинематическая схема образуется нормальной к поверхности составляющей предельной нагрузки [c.183]

Рис, 3.14. Схемы разрушения гладких оболочек [c.204]

На образование схемы разрушения оказывает влияние положение арматуры в сечении полки. Если арматура расположена ниже срединной поверхности оболочки, то рабочая высота, а следовательно, и несущая способность кольцевого сечения будет ниже, чем радиальных сечений. В этом случае более вероятным будет разрушение ino второй схеме. При расположении арматуры выше срединной поверхности, наоборот, более вероятным будет разрушение с образованием кинематической схемы. [c.206]

В подъемистых оболочках может образоваться шатровая схема разрушения (третья схема, см. рис. 3.14, г) при исчерпании несущей способности угловой растянутой арматуры по диагональным сечениям. Если увеличить армирование угловых зон и верхнего пояса диафрагм, то вместо шатровой можно получить схему разрушения с образованием статически определимого купола (вторая схема). [c.206]

При первой схеме разрушения, когда арматура располагается выше срединной поверхности оболочки, в местах излома в радиальных сечениях полки в пролете действуют предельные кольцевые моменты. /Ипр.п и предельные нормальные кольцевые силы Л пр.п. В кольцевом пластическом шарнире будут действовать предельные меридиональные изгибающие моменты Л пр.п и нормальные меридиональные силы iV", величина которых меньше предельной для сечения. При этом в радиальных сечениях образуются линейно-подвижные пластические шарниры, в кольцевом — линейно-неподвижный шарнир. [c.207]

Расчет прочности оболочки при ее разрушении от исчерпания несущей способности кольцевого сечения (вторая схема разрушения) [c.213]

Расчет прочности оболочки при ее разрушении с образованием кинематического механизма (первая схема разрушения). Нагрузка определяется по формуле [c.215]

Рис. 3.19. Схемы разрушения пологих оболочек, приведенные в работах [8,

Оценка прочности оболочек при некоторых схемах разрушения [c.220]

Рис. 3.21. Схемы разрушения многоволновых оболочек

При исчерпании несущей способности сечения между оболочками могут образоваться и другие схемы разрушения. В упругой стадии нагрузка с оболочки на контур в многоволновом покрытии передается в основном через сдвигающие и нормальные силы. В процессе развития вдоль контура трещин и исчерпания несущей способности сечений между оболочками длина участков, на которых действуют силы сдвига, сокращается, а их интенсивность и интенсивность главных сжимающих и растягивающих напряжений возрастает. В этом случае конструкция может разрушиться в угловой зоне от действия главных сжимающих усилий (рис. 3.21). При этом проекция на вертикальную ось главных сжимающих [c.223]

Наибольшее распространение в строительной практике получили оболочки из панелей цилиндрической формы, в экспериментальных исследованиях наблюдались различные схемы разрушения плит таких панелей. [c.228]

Проверка прочности ребер. Несущая способность ребер может быть исчерпана, если полка оболочки и контурные элементы обладают равной или более высокой прочностью. Принимается, что нагрузка на криволинейные ребра в предельной стадии передается в виде поперечных сил Qnp, которые распределяются по их длине в соответствии с конвертной схемой разрушения панели, а на продольные ребра и верхний пояс диафрагм — в виде поперечных сил Q", сдвигающих S и предельных нормальных сил [c.233]

Параллельно с экспериментальными исследованиями разрабатывались методы расчета несущей способности оболочек. В работе [25, ч. 2] дано предложение по оценке несущей способности ребристых оболочек как брусьев, работающих на упругом основании. В исследовании [37, ч. 2] принимается, что разрушение конструкций наступает в момент исчерпания несущей способности оболочки от кольцевых нормальных растягивающих сил. При этом усилия в растянутой арматуре уравновешиваются сжатием полки в центре оболочки у нагрузки. В меридиональном направлении ребра в зоне кольцевого пластического шарнира почти по всей высоте работают на сжатие. В местах образования пластических шарниров действуют моменты сил. В работе 17] основные положения, характеризующие поведение оболочек в предельной стадии (схема разрушения, напряженное состояние ребер), приняты как в работе [37, ч. 2]. При этом считается, что плита в месте кольцевого пластического шарнира работает только на изгиб. [c.243]

Работа кинематической системы. В соответствии с принятой схемой разрушения перемещение ребер возможно при наличии пластической зоны в месте их пересечения и при наличии пластических зон в плите оболочки в месте ее примыкания к ребрам. Рассмотрим работу сечений при единичном перемещении нагрузки в предельной стадии. [c.251]

Несущая способность оболочки при второй схеме разрушения. [c.254]

J — нагрузка, воспринимаемая плитой 2, 3 — нагрузка, воспринимаемая ребром с высотой соответственно 4 и 6 см 4, 5 — прочность оболочки ири высоте ребра, равной соответственно 4 и 6 см (первая схема разрушения) 6, 7 — прочность оболочки при высоте ребра 4 и 6 см (вторая схема разрушения) [c.265]

Нагружение осевой сжимающей силой оболочек без концентраторов напряжений осуществляли ступенями АР = 0,1 МН вплоть до момента разрушения, которое для всех рассмотренных схем армирования и условий испытания носило катастрофический характер и происходило хлопком с образованием в рабочей части кольцевой наклонной трещины. При осмотре разрушенных оболочек не было обнаружено явных признаков волнообразования от потери устойчивости, что, по-видимому, связано с чрезвычайной хрупкостью углепластика.. Из табл. 7.11, где представлены результаты испытаний оболочек (значения разрушающих нагрузок и соответственно им напряжения а ), следует, что при одинаковой длине оболочек нагрев до Т = 443 К снижает их несущую способность по сравнению с нормальными условиями (Т = 293 К) и умеренным нагревом (Т = 373 К) в зависимости от варианта в среднем в 1,4-1,8 раза. Следует указать на повышенный разброс полученных [c.296]

В приведенных построениях размерами поперечного сечения шпангоута пренебрегалось. Однако конфигурация сечения шпангоута может внести изменения в кинематическую схему разрушения системы. Так, в случае шпангоута треугольного сечения, как показано на рис. 7.9, анализируется схема, при которой кольцевые шарниры образуются в сечениях Л, В стыка шпангоута с оболочками и в одном из сечений i или С . Данный анализ следует проводить для оболочечных систем, рассмотренных в п. 1 и в п. 2. В качестве внешней нагрузки на систему может действовать опрокидывающий [c.231]

Рассмотрим один из приближенных подходов к задаче предельного равновесия цилиндрической оболочки при действии радиальной сосредоточенной силы, основанных на кинематическом методе. Схема разрушения выбрана из физических соображений и из наблюдений возможного разрушения оболочки при указанном нагружении в эксперименте (рис. 7. 19). [c.241]

Схемы загружения конструкции. Оболочки загружались нагрузкой от утеплителя, кровли и снега ((/ = 2400 Н/м ) односторонней нагрузкой вдоль средней арки (<7=1800 Н/м ) с последующим догружением всей конструкции до равномерной нагрузки сосредоточенной нагрузкой от подвесного транспорта на средней диафрагме на расстоянии 1,5 м от середины пролета (Р = = 130 кН) и на расстоянии 4,5 м от середины пролета сосредоточенной нагрузкой от подвесного транспорта на крайней диафрагме на расстоянии 1,5 м от середины пролета (Р=108 кН) и на расстоянии 4,5 м от середины пролета. Конструкция доведена до разрушения расчетным сочетанием нагрузок (равномерно распределенная постоянная, давление снега с учетом перераспределения по покрытию, нагрузка от подвесного транспорта на средней диафрагме на расстоянии 1,5 м от середины пролета). При доведении конструкции до разрушения все нагрузки пропорционально увеличивались этапами по 10% расчетной величины. После разрушения конструкции расчетным сочетанием нагрузок она [c.88]

Перераспределение усилий при образовании трех кольцевых пластических шарниров при разрушении конструкции в соответствии со схемой, данной А. М. Овечкиным, имеет аналогичный характер (см. рис. 3.3). Участок оболочки в зонах, где исчерпана ее несущая способность в кольцевом направлении, под действием нагрузки выгибается наружу, при этом он начинает работать как система сжимаемых криволинейных стержней. На этом участке возникают знакопеременные эпюры моментов. На ту часть оболочки, где ее несущая способность в кольцевом направлении не исчерпана, моменты передаются в виде краевого эффекта. Одновременно на границе рассматриваемых участков растут поперечные силы, которые способствуют растяжению новых зон оболочки (рис. 3.5). [c.182]

Проверка показывает, что упругие напряжения от силы Р [161] совершают положительную работу во всех точках оболочки, где перемещения в соответствии с рассмотренной схемой разрушения отличны от нуля. Это означает, что программа Я = onst действительно (как и предполагалось) является наиболее неблагоприятной (в отношении прогрессирующего разрушения) последовательностью нагружения. [c.199]

Определение несущей способности оболочек при iV p < Л пр. В случае МпрК пр кинематическая схема в явном виде не проявляется. Так как при разрушении оболочек по сжатой зоне значения фо невелики, то s первом приближении можно принять, что кольцевые нормальные силы в пределах зоны разрушения распределяются по эпюре, близкой к прямоугольной. В этом случае приведенные выше зависимости будут справедлины, однако следует иметь в виду, что N p и N должны быть заменены jV и Л пр. [c.196]

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]

Работа оболочек при <1конвертной схеме разрушения плиты цилиндрических панелей [c.228]

Как показывают исследования, плита оболочки в предельной стадии воспринимает не только изгибающие моменты (как это предполагается в работе [17]), но н нормальные силы. Неправильный учет работы плиты ведет к существенным расхождениям расчета с опытом. Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что разрушение оболочек в зависимости от прочностных характеристик их элементов при действии сосредоточенных сил может происходить по другим схемам. В исследованиях наблюдалось разрушение растянутой арматуры ребер в зоне отрицательных моментов, разрушение сл<атой зоны ребер в зоне кольцевого шарнира, отрыв ребер от полки, лродавливание бетона под силой и другие схемы исчерпания прочности оболочек. [c.243]

В литературе рассматривается разрушение оболочек при ис-чероании прочности сжатой зоны ребер. В соответствии с описанными выше результатами исследований можно выделить две схемы, при которых в предельной стадии разрушается часть оболочки, ограниченная кольцевой или эллиптической трещиной. При этом в одном случае разрушение ребер в зоне кольцевого шарнира происходит от исчерпания прочности сжатой зоны (первая схема), в другом — от исчерпания несущей способности растянутой арматуры ребер и примыкающих к нему участков полки (вторая схема) (рис. 3.37). [c.249]

Выбор схемы бруса или оболочки диктуется не только формой рассмотренной конструкции, но и рядом других соображений,. связанных, например, со степенью напряженности конструкции и трудоемкостью расчета. Геометрическая форма тела может схематизироваться по-разному также в зависимости от того, как приложены внешние силы. Так, в случае переменных нагрузок, вызывающих усталостное разрушение, необходимо учитывать мелкие геометрические особенности—отверстия, выкружки, канавки, которые являются очагами концентрации напряжений. При постоянных нагрузках эти особенности в случае пластического материала могут быть отнесены к категории несущественных. [c.23]

Так как сечение тонкостенных пространственных конструкций имеет небольшое армирование, то для ориентировочных расчетов в первом приближении можно принять х—0,55 ho. Полное исчерпание несущей способности внецентренно сжатых (растянутых) элементов может иметь место только в том случае, если они взаимодействуют с более прочными окаймляющими их конструкциями. Например, несущая способность полки оболочки может быть исчерпана только в том случае, если она опирается на достаточно прочный контур, который при воздействии на него предельных для сечений полки нормальных сил распора N p и изгибающих моментов Л1пр не разрушится. Если контур не обладает такой прочностью, то возникновению в плите сил iVnp и моментов УИпр будет предшествовать его разрушение. По-видимому, если отвлечься от несовпадения несущих способностей одной и той же конструкции при различных схемах излома, то в оптимально запроектированной с точки зрения прочности конструкции разрушение различных элементов должно наступать при одной и той же нагрузке, т. е. элементы должны быть равнопрочными. В соответствии со сказанным выше, если прочность криволинейного бруса ниже прочности балок, на которые он опирается, то при возникновении в брусе предельных нормальных сил Л/ р и моментов УИпр балки не разрушатся (рис. 3.2). Наоборот, если балки в рассматриваемом примере не обладают достаточной прочностью, то при возникновении в них предельных моментов и их разрушении несущая способность бруса не будет исчерпана и действующие в нем усилия будут меньше предельных. При равнопрочности элементов момент разрушения балок должен совпадать с моментом исчерпания несущей способности бруса. Оценка несущей способности конструкций с учетом взаимного влияния прочности отдельных элементов является, несомненно, приближенной. Более точных результатов можно ожидать при учете не только взаимного влияния прочностей отдельных элементов, но и при учете влияния их деформативности. Если балку подкреплять подвесками с одним и тем же сечением (одной и той же прочностью), но с разной длиной, то очевидно, что несущая способность конструкции при увеличении длины подвески до некоторой оптимальной величины может увеличиваться (рис. 3.2, д). Таким образом, при оценке несущей способности конструкции [c.176]

Большой вклад в исследование ОПГК в предельной стадии при действии сосредоточенных сил сделан докт. техн. наук проф. А. М. Овечкиным [1]. Им детально изучена работа таких конструкций при исчерпании несущей способности растянутых кольцевых зон оболочки. А. М. Овечкиным выделено несколько кинематических схем такого разрушения и разработана методика расчета несущей способности оболочек в соответствии с указанными схемами (рис. 3.3). В рассмотренных схемах жесткие звенья, по которым членится конструкция при образовании пластических зон, совершают перемещения, вызывающие удлинение, а не укорочение их кольцевых размеров. Однако, если значительно усилить армирование оболочки в зоне действия кольцевых растягивающих усилий и снизить толщину оболочки в зоне действия кольцевых сжимающих сил, то исчерпанию несущей способности кольцевой растянутой арматуры может предшествовать исчерпание несущей способности сжатой зоны. [c.179]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...