СП 387.1325800.2018 Железобетонные пространственные конструкции покрытий и перекрытий. Правила проектирования (с Изменениями N 1, 2, 3)

     Расчет несущей способности куполов методом предельного равновесия

10.11 Расчет несущей способности железобетонных куполов кинематическим способом метода предельного равновесия рекомендуется производить согласно 10.12-10.15 при условии, что:

- осесимметричная нагрузка интенсивностью равномерно распределена по горизонтальной проекции купола,

- форма купола - сферическая,

- отношение диаметра контура к стреле подъема не превышает 10,

- арматура состоит из меридиональных и кольцевых стержней, образующих верхнюю и нижнюю сетки,

- оболочка вращения опирается по всему периметру (если опорное кольцо опирается в отдельных точках, в нем должна быть уложена дополнительная арматура, необходимая для восприятия вертикальных составляющих усилий на контуре),

- исчерпание несущей способности купола происходит вследствие текучести арматуры.

10.12 Схему разрушения купола принимают в виде системы сквозных меридиональных трещин, начинающихся у растянутого контура и соединенных по концам раскрывающимися вниз кольцевыми пластическими шарнирами (см. рисунок 10.5). При равномерно распределенной по горизонтальной проекции нагрузке принимается, что поверхность купола сферическая, с центральным углом, не превышающим 90°, или близкая к сферической, образованная вращением квадратной или кубической параболы, а также гиперболы или цепной линии (на основе функции гиперболического косинуса). Для сферических куполов в рассматриваемых условиях при 400 область реализации данной схемы излома может быть принята для значений 23,5 ( - радиус опорного кольца).

10.13 Для сферических куполов-оболочек при постоянных предельных моменте и усилии в кольцевых стержнях стенки, приходящихся на единицу длины меридиана для значений и , интенсивность равномерно распределенной по горизонтальной проекции купола нагрузки определяют по формуле

,                                                       (10.23)

где - безразмерный коэффициент, зависящий от пологости 2 и отношения ,

- безразмерный коэффициент, зависящий от пологости 2,

- предельное усилие в опорном кольце,

- момент (на единицу длины) предельных усилий в меридиональной арматуре относительно оси 0-0 (см. рисунок 10.6), проходящей через центр тяжести сжатой зоны бетона, определяемый по формуле

,                                                    (10.24)

здесь - площадь сечения меридиональной арматуры нижней сетки на единицу длины кольцевого направления;     

- рабочая высота сечения,

- высота сжатой зоны бетона, определяемая последовательным приближением с соблюдением условия (10.27).

     
а - поперечное сечение; б - схема разрушения

Рисунок 10.5 - К расчету купола методом предельного равновесия

     
Рисунок 10.6 - Схема взаимодействия усилий в куполе в предельном состоянии