В книге рассматривается общее решение задачи равновесия пологих прямоугольных в плане оболочек вращения, свободно опертых на жесткие в своей плоскости бортовые элементы. На основе исследований даны практические рекомендации по расчету и конструированию железобетонных оболочек, которые могут быть использованы при проектировании. Приводятся конкретные примеры расчета при сплошной равномерно распределенной и односторонней нагрузке. Книга рассчитана на инженеров-проектировщиков.

Введение

Глава I. Общее решение задачи о равновесии упругой пологой прямоугольной в плане оболочки вращения
§ 1. Общее решение задачи
§ 2. Вспомогательные преобразования и исследования

Глава II. Исследование напряженного состояния равномерно нагруженной квадратной в плане пологой сферической оболочки
§ 3. Преобразование формул для определения прогибов и усилий
§ 4. Напряженное состояние оболочки по линии y = 0
§ 5. Напряженное состояние края оболочки
§ 6. Напряженное состояние поля оболочки
§ 7. Вычисления по формулам В.З. Власова

Глава III. Практические рекомендации по расчету и конструированию пологих оболочек вращения, квадратных в плане
§ 8. Общие соображения по расчету и конструированию
§ 9. Пример

Глава IV. Обратно симметричная равномерно распределенная нагрузка квадратной в плане оболочки
§ 10. Формулы для определения прогибов и усилий
§ 11. Результаты вычислений прогибов и усилий
§ 12. Односторонняя нагрузка квадратной в плане оболочки

Глава V. Расчет оболочки с отношением сторон в плане 1:2
§ 13. Сплошная равномерно распределенная нагрузка. Обратно симметричная равномерно распределенная нагрузка

Литература

Введение

XXI съезд КПСС поставил задачу всемерно развивать строительное производство в пашей стране па основе широкого внедрения комплексной механизации и автоматизации, рациональных конструкции, новых и эффективных материалов, передовых методов труда.

Выполняя указания партии, строители и работники предприятий строительной промышленности добились дальнейшего сокращения сроков, улучшения качества и снижения стоимости строительства.

Вместе с тем имеется еще много неиспользованных возможностей для технического прогресса строительства в нашей стране. Одна из таких возможностей заключается в применении сборных тонкостенных железобетонных конструкции типа пологих оболочек.

В разработке теории этих оболочек большая заслуга принадлежит советским ученым. Впервые задача о равновесии пологой оболочки была поставлена членом-корреспондентом АН СССР, проф. В.З. Власовым, который создал теорию этих оболочек и дал первые решения некоторых частных задач.

После В.З. Власова исследованием пологих оболочек занимались Т.Т. Хачатурян, А.А. Назаров, Я.А. Гогоберидзе, О.Д. Ониашвили, А.С. Калманок, И.Е. Милейковский и Б.С. Васильков и другие. Они рассмотрели много частных задач и решение некоторых довели до количественных результатов. В частности, Т.Т. Хачатурян обстоятельно исследовал вопрос о напряженном состоянии и равновесии пологой цилиндрической оболочки. Я.А. Гогоберидзе разработал и внедрил в производство новый тип пологих оболочек.

За последнее десятилетие в Москве и Ленинграде построено несколько зданий, покрытия которых выполнены в виде оболочек. Пологие оболочки двоякой кривизны успешно применяются для покрытия корпусов предприятий легкой промышленности.

Из зарубежной строительной практики известно, что еще в 30-х годах XX столетия во Франции инженером F. Aimond для перекрытия сооружений больших пролетов успешно применялись пологие оболочки, имеющие поверхность гиперболического параболоида. В послевоенный период оболочки как покрытия зданий используются в Польше, ГДР, Болгарии, Чехословакии, Дании, Франции, Англии, Италии, США.

Однако несмотря па преимущества железобетонных оболочек по сравнению с другими типами покрытий большепролетных здании и несущих конструкции междуэтажных перекрытии жилых здании должного распространения они не получили. В представлении некоторой части проектировщиков оболочка продолжает оставаться уникальной конструкцией, расчет и конструирование которой требуют большой затраты времени. Эта точка зрения имеет некоторое основание,

В свое время «Строительная газета» правильно отмечала. «Строители гордятся разработанной и СССР проф. В. Власовым теорией расчета тонкостенных пространственных оболочек. Но эти работы, отличающиеся глубиной, оригинальностью и академической строгостью, не доведены до стадии практического приложения. Новая теория расчета не переложена на необходимый для проектирования язык таблиц и графиков, и, конечно, этим в значительной мере объясняется то, что наиболее эффективные железобетонные конструкции — тонкостенные оболочки — не получили у нас распространения» [Науку — на передовую линию строительного фронта, «Строительная газета», № 41 (561), 4.IV-1958].

В этой связи особый интерес представляют решения, разработанные до такой степени, когда их результатами можно непосредственно воспользоваться в практике инженерных расчетов. В настоящей работе сделана попытка именно в таком виде дать решение задачи о равновесии пологой оболочки вращения, свободно опертой на прямоугольный контур, жесткий в плоскостях бортовых элементов, поддерживающих оболочку.

В первой главе дано общее решение задачи о равновесии прямоугольной в плане пологой оболочки вращения. Выполнены различные преобразования полученного решения, дано его исследование.

Во второй главе приводится сводка результатов произведенных вычислений для квадратной в плане оболочки при сплошной равномерно распределенной нагрузке. Эти вычисления проиллюстрированы графиками и таблицами.

Результаты вычислений анализируются в третьей главе. Анализ позволил вывести некоторые общие оценки напряженного состояния оболочек рассматриваемого типа, построить простые приближенные формулы для определения величин расчетных усилий. Здесь же рассматривается вопрос о расчете бортовых элементов, поддерживающих края оболочки, излагается Разработанный автором графоаналитический метод определения возникающих в них усилий.

Четвертая глава посвящена расчету квадратной в плане пологой оболочки вращения при обратно симметричной равномерно распределенной нагрузке. Результаты вычислений сведены в таблицы. Разработан пример расчета квадратной в плане оболочки при одновременном нагружении ее сплошной и односторонней нагрузкой.

В последней, пятой, главе даны результаты дополнительных вычислений для оболочек с отношением сторон в плане 1 : 2 при сплошной равномерно распределенной нагрузке. Указан способ определения усилий с помощью таблиц при односторонней нагрузке.

В результате проведенных исследований разработан практический способ расчета оболочек с помощью сравнительно небольшого числа простых формул. Этот способ пояснен примерами статических расчетов оболочек.

Точность рекомендуемого способа и его простота дают основание полагать, что он будет способствовать широкому применению в строительной практике весьма эффективных конструкций, какими являются пологие прямоугольные в плане оболочки вращения.