Расчет оболочек воздухоопорных конструкций
60. Расчет оболочек воздухоопорных конструкций
Для расчета пневматической конструкции на ветровое воздействие необходимо выявить картину обтекания оболочки потоком воздуха, выраженную в эпюре распределения ветрового давления по ее поверхности. Пока еще это не удалось сделать с достаточной точностью.
Распределение ветрового давления на оболочку меняется не только с изменением геометрии, но и скорости воздушного потока. Ветровое давление, и в частности отсос, из-за исключительной легкости покрытия является силовым воздействием на него. Поэтому для наиболее ответственных сооружений приходится в каждом отдельном случае прибегать к аэродинамическому моделированию. В результате таких испытаний были установлены для некоторых оболочек критические соотношения ф значений скоростного напора воздушного потока g и избыточного давления Р, при котором на поверхности воздухоопорной оболочки появляются «ветровые ложки» и она входит в неблагоприятный режим колебаний («бафтинг») ψ= P/g. Для оболочек в форме три четверти сферы ψ <=1,1; для полусферы ψ <=0,8; для полуцилиндра со сферическими торцами ψ <=0,7. Вариант ветровой нагрузки на пневматическое сооружение показан на рис. IX.51.6.
Информация в лекции "15 Компоненты социальной сферы, образующие ее структуру" поможет Вам.
Снеговая нагрузка вследствие подвижности и колебания поверхности оболочки не достигает интенсивности, характерной для жестких покрытий. На этом основании принято считать расчетную интенсивность снеговой нагрузки, равную суточному максимуму выпадения снега в данном районе (по статистическим данным за последние 10 лет). Так, например, в зоне умеренных широт европейской части СССР она составляет Р = 220 Па. Считается возможным принять распределение снеговой нагрузки на оболочке по закону P(φ)=Pcosφ) или даже Р(φ)=Рсоэ2φ (рис. IX.51, в), где φ — угол
Рис. IX.5L Расчет пневматических конструкций
а—распределение внутреннего давления; б—распределение ветрового давления; в — распределение снеговом нагрузки; г — усилия в пневматической оболочке
Для вычисления перемещений оболочки в последнее время успешно применяют метод конечного элемента (МКЭ). После приложения к оболочке нагрузок вся система конечных элементов, соответствующая исходной (раскройной) форме оболочки, для достижения нового равновесного состояния совершает необходимые перемещения, определяемые последовательными приближениями с помощью ЭВМ.
