Инженерные конструкции стр.146

Несущими элементами растянутых конструкций служат либо линейные элементы — нити (тросы, канаты, проволока, круглая сталь, а иной раз н обладающие некоторой жесткостью длинные и тонкие, а поэтому гибкие металлические и даже железобетонные ленты), либо поверхности (сетки из переплетенных нитей и мебраны —

тонкие листы из металла, полимерных материалов,, тканей и т. п.).

Существует два вида нитейг характер работы которых совершенно раз-

Инженерные конструкции

Рис. 8.1. Форма гибкой нити при загружении: а — собственным весом; б — равномерно распределенной вертикальной нагрузкой; в — ивгруэкой, распределенной по треугольнику; е — равномерной радиальной нагрузкой; д — сосредоточенными силами*; е — несимметричной распределенной нагрузкой; /— цепная линия; 2— квадратная парабола; а— кубическая парабола; 4— окружность личен. Первая из них подвержена воздействию поперечных нагрузок. Будучи более длинной, чем расстояние между точками ее закрепления, и не имея собственной формы, она принимает очертание, единственно возможное при дандой^ндгрузке (рис. 8.1). Ее называют Гибкой^нйтыо и она является основным элементом большинства висячих конструкций с применением стальных канатов. Ннть другого типа поперечной нагрузки не несет. Она растянута только продольными силами и поэтому всегда прямолинейна. Так работают оттяжкйт-удерживающие мачты кораблей,—(ванты, ^от которых это название перешЛб"в область строительства. Конструкции с их применением называют рантовыми или подвесными. Применительно к строительному назначению ванта — прямолинейная нить, поддерживающая конструкции второго порядка, непосредственно воспринимающие нагрузку (балки, арки, нити и др.).

Два или три семейства гибких нитей, будучи соединены между собой в точках пересечения (узлах), образуют сетку, обычно называемую тросовой (или канатной). От гибких нитей и вант сетка отличается двухосным напряженным состоянием. Это — полноценно пространственная система.

Мембрана имеет много общего с сеткой. Ее можно представить в виде сетки с нитями, столь широкими и плотно сомкнутыми, что 'просвет между ними закрылись. Однако в отличие от сетки «сплошность» мембраны позволяет ей оказывать некоторое сопротивление сдвигу в своей роверхности.

8.1. ГИБКИЕ НИТИ

И ВИСЯЧИЕ ПОКРЫТИЯ

Для несущих элементов висячих покрытий используют канаты из стальной проволоки одинарной или двойной свивки, а также пучки и пряди тонкой проволоки, реже — круглую или полосовую сталь, иногда склеенные по длине деревянные доски. Не исключается использование многозвеньевых цепей.

При анализе напряженно-деформированного состояния гибкой нити учитывают ее свойство не сопротивляться изгибу и при любых комбинациях нагрузки принимать такую форму, при V которой изгибающий момент внешних нагрузок во. всех ее точках становится равным нулю.

Радиус г кривизны нити в рассматриваемой точке, натяжение N нити и нормальная составляющая ц внешней нагрузки связаны зависимостью Ы = цг. Зная закон изменения нагрузки по длине нити, можно найти ее очертание.

В отличие от жестких конструкций (например, арок), упругие деформации которых сопровождаются сравнительно небольшими перемещениями, гибкие нити характеризуются большой кинематической подвижностью. К ним неприменим принцип независимости действия сил, и поскольку при изменении нагрузки изменяется геометрия нити, задача расчета усложняется, становясь геометрически нелинейной.


⇐ вернуться назад| |читать дальше ⇒