РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ СООРУЖЕНИЙ. КЛАССИФИКАЦИЯ СООРУЖЕНИЙ

РАСЧЕТНЫЕ СХЕМЫ СООРУЖЕНИЙ

Расчетная схема представляет собой упрощенное изображение действительного сооружения. Выбор расчетной схемы представляет ответственную задачу. Расчетная схема должна позволить сделать расчет сооружения по степени сложности практически приемлемым и в то же время обеспечить расчету достаточную достоверность и точность.

Хороший пример замены действительного сооружения расчетными схемами — железнодорожный мост (рис. 3.1.1, а), который обычно состоит из двух вертикальных ферм, соединенных между

Рис. 3.1.1

собой продольными и поперечными связями и проезжей частью. Проезжая часть состоит из поперечных балок, прикрепленных концами к главным фермам, и продольных балок, соединенных с поперечными. Стержни, образующие фермы, жестко скреплены между собой сваркой или заклепками. Мост несет вертикальную нагрузку от собственной силы тяжести и силы тяжести подвижного состава, а также горизонтальную нагрузку от давления ветра. Для расчета мост (сооружение) расчленяется на отдельные составные части — системы, расчетные схемы которых показаны на рис. 3.1.1, б, в, г и представляют собой две вертикальные фермы АСС₁А₁ и BDD_XB_X (рис. 3.1.1, б); горизонтальную ферму CC_XD_{D,

расположенную между верхними поясами главных ферм и воспринимающую давление ветра (рис. 3.1.1, в), а также две поперечные опорные рамы v4CZ)2? и Л,С,(рис. 3.1.1, г).

КЛАССИФИКАЦИЯ СООРУЖЕНИЙ

Сооружения обычно классифицируют по следующим признакам.

1. В зависимости от расположения осей элементов и нагрузок различают:

плоские сооружения, оси элементов которых и нагрузки расположены в одной плоскости (рис. 3.1.2);

пространственные сооружения, оси элементов которых расположены в разных плоскостях или нагрузки в которых действуют не в плоскости сооружения (рис. 3.1.3).

В учебнике рассматриваются лишь плоские системы.

По виду элементов сооружения делят:

на стержневые сооружения. Под стержневым подразумевается сооружение, состоящее из стержней, т.е. таких элементов, два измерения которых значительно меньше третьего. К стержневым сооружениям относятся балки, фермы, рамы, арки (рис. 3.1.4);

тонкостенные сооружения, т.е. сооружения, состоящие из элементов, характеризующихся тем, что их толщина много меньше остальных размеров. Сооружение, составленное из таких элементов, называется пластинчатым, если оно состоит из пластин (рис. 3.1.5, а), т.е. элементов, ограниченных плоскостями, или оболочкой, если оно состоит из оболочек (рис. 3.1.5, б), т.е. элементов, ограниченных криволинейными поверхностями;

массивные сооружения. Массивным называется сооружение, у которого все три измерения примерно одного порядка, например подпорные стены (рис. 3.1.6), каменные своды (рис. 3.1.7), плотины, фундаменты, рассматриваемые на 1 м их длины.

В зависимости от направления опорных реакций различают: безраспорные сооружения, у которых при вертикальной нагрузке возникают лишь вертикальные опорные реакции (рис. 3.1.8);

распорные сооружения, опорные реакции которых наклонны и могут быть разложены на вертикальные и горизонтальные составляющие. Наличие горизонтальной составляющей опорных реакций, называемой распором, является характерной особенностью распорных систем. К распорным сооружениям относятся арки и своды, рамы (рис. 3.1.9, а, б), арочные и байтовые фермы (рис. 3.1.9, в, г).

Рис. 3.1.2

Рис. 3.1.3

Рис. 3.1.4

Рис. 3.1.5

Рис. 3.1.6

Рис. 3.1.7

Рис. 3.1.9

По методам расчета сооружения классифицируют на статически определимые и статически неопределимые. Для расчета первых достаточно только уравнений равновесия статики, вторые могут быть рассчитаны только с помощью дополнительных (к уравнениям равновесия статики) уравнений, учитывающих деформацию сооружения.