Стальные каркасы многоэтажных зданий.

25. Высотные многоэтажные здания: общая характеристика, классификация конструктивных систем, компоновка каркаса.

При большой этажности зданий рационально разделение конструкций на несущие - каркас из высокопрочных материалов и ограждающие - легкие стеновые панели с эффективным утеплителем. Такие конструкции высокоиндустриальны, что сокращает срок возведения зданий. Каркас может быть стальным, железобетонным и смешанным (колонны нижних этажей из стали, верхние -ж.б. Главным «+» стального каркаса является высокая прочность материала, позволяющая принимать min размеры сечений колонн, что увеличивает полезную площадь помещений, в нижних этажах проектируют колонны из низколегированной стали. Каркас многоэт. зд. воспринимает значительные нагрузки: вертикальные – собственный вес зданий, полезная нагрузка помещений и горизонтальные - ветровые, сейсмические и температурные воздействия. Основные конструктивные элементы каркаса колонны и балки. В зависимости от планировки помещений и высоты здания есть 3 типа несущих систем многоэт. зд: каркасная, бескаркасная, смешанная. Наиболее распространены каркасные системы, которые делятся на связевые, рамные и рамно-связевые. Колонны и балки образуют систему, воспринимающую как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки и передающую их воздействия на фундамент. Система должна иметь необходимую жесткость в горизонтальном направлении, чтобы перемещения от ветровой нагрузки не превышали допустимых норм. Связевые системы проектируют в виде вертикальных связей, расположенных на некотором расстоянии одна от другой и соединены горизонтальными жесткими дисками, рамные - в виде рамных конструкций, расположенных по каждому ряду колонн, также связаны горизонтальными дисками. Рамно-связевые системы имеют вертикальные связи, воспринимающие горизонтальные нагрузки совместно с рамами, расположенными в плоскостях.

26. Конструктивные элементы каркаса (колонны, стыки колонн, базы колонн, ригели, узлы сопряжения ригелей с колоннами).

Типы сечений. При компоновке сечений колонн многоэтажных зданий нужно добиваться их максимальной компактности, так как это позволяет увеличить полезную площадь помещений. При небольшой свободной длине колонн (в пределах этажа 3—4 м) и значительной площади сечения (нагрузка в нижних этажах достигает нескольких тысяч тонн) коэффициенты продольного изгиба получаются близкими к единице (гибкость 20—30) и, следовательно, по условию устойчивости сечения не требуют развития.

Размещение и конструкция стыков. Колонны стыкуются на монтаже через два этажа. Для удобства монтажа стыки размещают на 0,5—1 м выше уровня междуэтажных перекрытий. Стяжными болтами, закрепляемыми в диафрагмах или в крепежных уголках, фиксируются взаимное положение монтажных элементов и закрепление колонн в процессе монтажа. При резком изменении сечений стыкуемых отправочных марок стык можно осуществлять через строганую плиту.

Базы колонн, как и стыки, проектируют с фрезерованными торцами. Фрезерованный торец колонны передает давление на строганую плиту. При монтаже торец колонны приваривают к плите. Опорные плиты устанавливают на фундаменте точно в проектное положение при помощи трех установочных винтов. Затем закрепляют анкерными болтами и подливают цементным раствором. В рамных системах при передаче момента на фундамент необходимо устраивать траверсы и специальные анкерные крепления.

27. Особенности расчёта стальных каркасов многоэтажных зданий (расчёт на вертикальную нагрузку, расчёт на горизонтальную нагрузку).

Стальной каркас многоэт. зд. рассчитывают на несущую способность и жесткость. Проверка жесткости при ветровой нагрузке сводится к определению max прогиба каркаса, который д.б. не более 1/500h, и проверке перекоса каркаса, который д.б. не более 1/1000. Проверка прогиба условна, т.к. производится при действии условной ветровой статической нагрузки (вместо динамических порывов ветра). Однако такая условная проверка гарантирует здание от чрезмерных колебаний при действии ураганного ветра. Ограничение перекоса каркаса в отдельных панелях гарантирует сохранность стенового заполнения и внутренней отделки здания от появления трещин. Вертикальные и горизонтальные нагрузки берутся по СНиП. Расчет на вертик.нагр. Балки при свободномопирании на колонны рассчитывают как однопролетные. Колонны работают в основном на цетнр. сжатие при полном загружении их пост и временной нагрузками. Доп-но несущую способность колонн проверяют при одностороннемзагружении их временными нагрузками. Тогда на уровне перекрытий приложены внешние моменты. При определении изгиб.моментов в колонне ее можно рассматривать как неразр. балку с внешн. моментом, приложенным на опорах, также расчет ведут, если полные реакции левой и правой балок различны. Если каркас состоит из рамных систем с жестким сопряжением балок с колоннами, то расчет можно вести приближенными методами строймеха. Расчетные значения моментов в колоннах и ригелях определяются из рассмотрения наиболее неблагоприятных комбинаций загружения данного и соседнего ригелей как временно, так и постоянно нагруженного. Расчет на гориз. нагр. Гориз. нагр. воспринимают рамы, расположенные по всем рядам колонн, или отдельные связи. Распространен приближённый расчет, при котором рама принимается как статически определимая в результате размещения шарниров посередине пролета балки и посередине колонн в пределах каждого этажа. После определения величин нагрузок, действующих на связи, они рассчитываются обычными методами статики.

Листовые конструкции.

28. Основы листовых конструкций: общие положения, особенности.

Листовыми наз. конструкции, состоящие в основном из металлических листов и предназначенные для хранения или транспортировки жидкостей, газов, сыпучих материалов. К листовым конструкциям относятся: резервуары для хранения нефтепродуктов, воды и др; газгольдеры для хранения и распределения газов; бункера и силосы для хранения и перегрузки сыпучих материалов; трубопроводы больших диаметров для транспортировки газов, жидкостей и т.д. В большинстве случаев листовые конструкции представляют собой емкостные конструкции в виде тонкостенных сплошных оболочек. Условия работы листовых конструкций различна: они м.б. подземн, надземн, наземн, полузаглубл, подводн; могут воспринимать статич. и динамич. нагр., работать под низк, средн, высоким давлением, под вакуумом, под воздействием низк, средн, и высоких температур, нейтральн. и агрессивн. сред и т.д. Для листовых конструкций характерно двухосное напряженное состояние, а в местах сопряжения различных оболочек, на участках защемлений их у колец жесткости, крыш и днищ, возникают местн. напряжения, быстро затухающие по мере удаления от этих участков. Листовые конструкции почти всегда совмещают несущ. и огражд. ф-ции. Сварные соединения выполняют встык, внахлест, впритык. Применяют дефектоскопию для контроля качества швов. Для защиты от коррозии наружную поверхность резервуаров или газгольдеров покрывают лакокрасочной пленкой. Специфика работы и эксплуатации листовых конструкций учитывается принятыми в нормах доп. коэффициентами условий работы, при расчете цилиндрических стенок резервуаров на прочность γ=0,8.

29. Основы листовых конструкций: основные положения расчёта.

Большинство лист.конструкций являются тонкостенными оболочками вращения. Поверхности этих оболочек имеют 1-2оси симметрии и 2радиуса кривизны, перпендикулярны к пов-ти: r₁-меридиональный радиус, r₂-кольцевой радиус. Оболочкой называется тело, ограниченное 2 пов-тями, расстояние м/у которыми мало по сравнению с другими размерами. Под действием произвольной внешней нагрузки в оболочках возникают 2 группы усилий: 1)нормальн.N₁ и N₂ и сдвигающ.S₁ и S₂ усилия, действующие в плоскости, касательных к средин.поверхности оболочки 2)изгибающ. моменты М₁ и М₂, крутящие моменты М₁₂ и М₂₁ и попречные силы Q₁ и Q₂. Усилия N₁ и N₂ являются равнодействующими нормальных напряжений, приложенных к сторонам элемента dS₁dS₂: N₁=σ₁dS₂t;N₂= σ₂dS₁t. Получим ур-е Лапласа:σ₁/r₁+σ₂/r₂=З.е, получим, что N₁=Pr₂/2,отсюдаσ₁=N₁/t= Pr₂/2t,тогда σ₂=σ₁(2-r₂/r₁).Для цилиндрической оболочки σ₂= Pr₂/t, для сферической оболочки (при r₁= r₂= r) σ₁=σ₂= Pr/t. Листовые конструкции рассчитывают на прочность, устойчивость и выносливость. Расчет на прочность лист. конструкций, находящихся в безмоментном напряженном состоянии: (σ₁²+σ₁σ₂+σ₂²+3τ_s²)^1/2<Rγ,где σ₁ и σ₂-нормальн.напряжения по 2 взимноперепендикулярным направлениям, τ_s-касат. напряжения, R-расч. сопротивление металла по пределу текучести. Расчет на устойчивость лист.конструкций выполняется с учетом особенностей их конструктивных форм и нагрузок. Расчет на устойчивость цилиндрической оболочки вращения, подверженной одновременному действию сжимающих нагрузок, равномерно распределённых вдоль образующих, и внешнего равномерного давления σ₁/σ_кр1+ σ₂/σ_кр2<γ. Дополнительные местные напряжения от изгиба в оболочке: σ=М_к/W=6M_к/t_об². Влияние краевого эффекта учитывают конструктивно: устройство плавных скосов кромок при изменении толщин листов и т.д.

30. Общие сведения, классификация и назначение резервуаров.

Резервуарами называют сосуды, предназначенные для хранения нефти, нефтепродуктов, сжиж.газов, воды и др. жидкости. В зависимости от положения в пространстве и геометрич. формы резервуары делят на цилиндрические (верт,гориз), сферич, каплевидн, траншейные и др. По расположению относительно планировочного уровня стройплощадки различают надземн, наземные, полузаглубленн, подземн, подводн. резервуары. Резервуары м.б. постоянного и переменного объемов. Тип резервуаров выбирают в зависимости от свойств хранимой жидкости, режима эксплуатации, климатич. особенностей р-на стр-ва. Широко используются гориз. и вертик. цилиндрич. резервуары как наиболее простые при изготовлении и монтаже. Резервуары со стационарной крышей являются сосудами низкого давления, в которых хранят нефтепродукты при малой их оборачиваемости (10-12раз в год). В этих резервуарах при наполнении жидкостью образуется избыточное давление в паровоздушной зоне (до2кПа), а при опорожнении – вакуум (до0,25кПа). Для хранения нефти и легкоиспаряющихся нефтепродуктов при большой оборачиваемости применяют резервуары с плавающей крышей и понтоном, в них почти нет избыточного давления и вакуума. Резервуары повышенного давления (до 30кПа) применяются для длительного хранения нефтепродуктов при их оборачиваемости не более 10-12раз в год. Для хранения больших объемов сжиженных газов применяют шаровые резервуары, для хранения бензина с высокой упругостью паров - каплевидные резервуары.

31. Вертикальные цилиндрические резервуары низкого давления (конструкция днищ, конструкция стенок, конструкция крыши).

Резервуары этого типа выполняются, как правило, наземными. Обычно их устанавливают на специально подготовленной песчаной подушке, покрытой гидрофобным слоем. Основными элементами такого резервуара являются стенка (корпус), днище и крыша (покрытие), выполняемые из листовой стали. Эксплуатационное оборудование резервуара состоит из арматуры (устройства для налива, замера и выпуска жидкости, предохранительных клапанов) и приспособлений для очистки и осмотра (лестниц, светового и замерного люков, лазов). Так как днище резервуара, опертое на основание, от давления жидкости испытывает незначительные напряжения, его не рассчитывают толщину принимают по конструктивным соображениям с учетом удобства и надежности выполнения сварных соединений и сопротивляемости коррозии. Основная часть днища (полотнище) собирается из листов размером 1400X4200 мм и толщиной 4 мм для резервуаров объемом до 1000 м3 (D><15 м) и из листов размером 1500X6000 или 2000X8000 мм. Листы полотнища днища соединяются между собой по продольным кромкам внахлестку с перекрытием на 30—60 мм. Соединение средней части с окрайками осуществляется внахлестку. Стенка резервуара состоит из ряда поясов высотой, равной ширине листа. Сопряжения листов в каждом поясе делаются встык. Пояса между собой могут соединяться встык или внахлестку в телескопическом или ступенчатом порядке. Сопряжение встык применяется только при изготовлении стенки на заводе. Сопряжение поясов внахлестку выполняется как при изготовлении на заводе, так и на монтаже. При сборке стенки из отдельных поясов на монтажной площадке более удобным оказывается телескопическое расположение поясов, позволяющее наружные горизонтальные кольцевые швы делать в нижнем положении. В этом случае вертикальные швы на смежных поясах делаются вразбежку. Крыши вертикальных цилиндрических резервуаров низкого давления могут иметь различные конструктивные формы. Для резервуаров объемом до 5 тыс. м3 применяется коническая щитовая кровля. Щиты состоят из каркасов, выполненных из прокатных или гнутых профилей, и обшивки из стальных листов толщиной 2,5—3 мм. Опираются щиты на стенку резервуара и центральную стойку, которая помещается внутри резервуара.

32. Вертикальные цилиндрические резервуары низкого давления (расчёт стенки, расчёт крыш).

прим-т пост.объема со стационарн. крышей для хранения нефти нефтепродуктов с низк. упругостью паров. V 100-20000м3(для бензина) и до50000 м3(мазут).Резервуары такого типа-в основн. наземные, устанавл-ые на песч. подушке. Основн. эл-тами такого резервуара яв-ся стенка, днище и крыша, выполняемое из листов. стали. оптимальн. h резервуара: hопт=[(V/π)(Δ/tст)2]1/3,где V-объем резервуара; Δ-сумма приведен. толщин днища и покрытия; tст- толщина стенки корпуса резервуара. В резервуарах больш. вместимости толщина стенки переменна по высоте. Масса такого резервуара будет min, если суммарн. масса днища и покрытия = массе стенки, тогда: hопт=[γRсвΔ/nγж]1/2 и Δ=tдн+tпривкр, где n-коэф-т перегрузки гидростатич .давления жидкости, γж- удельн.вес. Стенки корпуса яв-сянесущ. элементом резервуара и рассчитывается по методу предельн. состояний в соотв-вии с требованиями СНиП II-23-81. К-ция резервуаров с понтоном- одна из разновидностей вертик. цилиндр. резиервуаров со стационарн. крышей, к-ый прим-ют для сокращения потерь на испарение нефти нефтепродуктов.

33. Вертикальные цилиндрические резервуары повышенного давления.

Резервуары повышенного давления применяются для хранения легкоиспаряющихся нефтепродуктов, например бензина. Для эффективной борьбы с потерями бензина в паровоздушной среде создается избыточное повышенное давление 10—70 кПа. В связи с этим необходимо специальное конструктивное оформление и прежде всего крыши резервуара, которая выполняется торосферической или сфероцилиндрической. Наиболее часто применяется сфероцилиндрическая крыша (рис. 22.16). К резервуарам повышенного давления относятся также изотермические резервуары для хранения при постоянной отрицательной температуре сжиженных газов, например жидкого аммиака. Стенки и крыша двойные. Крыша внутреннего резервуара торосферическая, а наружного — сферическая. В промежутке между корпусами резервуара находится теплоизоляция: плиты из стекловаты между днищами крышами, изоляционные плиты на стенках, а остальное пространство между вертикальными стенками заполняется перлитом плотностью около 200 кг/м3.

34. Горизонтальные цилиндрические резервуары.

Горизонтальные цилиндрические резервуары предназначены для хранения нефтепродуктов под избыточным давлением (до 0,2 МПа) и сжиженных газов (под давлением до 1,8 МПа и более). В таких резервуарах при понижении температуры возможен вакуум (до 0,1 МПа). Объем габаритных резервуаров для нефтепродуктов — до 100 м3,для сжиженных газов — до 300 м3, толщина стенки 3—36 мм, диаметр 1,4— 4 м, длина 2—30 м. Достоинством габаритных горизонтальных резервуаров являются простота конструктивной формы, поточное изготовление на заводах и перевозка в готовом виде, удобство надземной и подземной установки. К недостаткам относятся необходимость устройства специальных опор и сравнительная сложность замера продукта.

35. Сферические резервуары.

Сферические резервуары предназначены для хранения сжиженных газов под высоким избыточным внутренним давлением (до 250 кПа). Объем их колеблется от 600 до 4000 м3. Сферические резервуары более сложны в изготовлении, чем цилиндрические, при этом трудоемкость их изготовления определяется прежде всего принятой схемой раскроя сферы, которая принимается параллельно-меридиональной или меридиональной (рис. 22.21). Элементы оболочки (лепестки) толщиной до 36 мм вальцуют в холодном состоянии на шаровых вальцах, при большей толщине штампуют в горячем состоянии на прессах. Сначала лепестки соединяются на прихватках и образуют сферу. Затем их сваривают автоматами с помощью специальных вращателей, которые позволяют выполнять сварные швы в нижнем положении. Все швы подвергают повышенным методам контроля качества. Сферические резервуары опираются на кольцевую опору или на систему стоек, выполняемых из труб или двутавров, причем опирание на стойки более целесообразно, так как обеспечивает большую свободу температурных деформаций. Число лепестков в экваториальном сечении должно быть кратным числу опорных стоек, их ширина (b, b\, b2) увязывается с размерами стандартных листов, а длина (а, аи а2)—с периметром оболочки) с учетом припусков на обработку.

36. Общие сведения, классификация и назначение газгольдеров (газгольдеры переменного объёма).

1. Мокрые газгольдеры

Конструктивные особенности. Типовые мокрые газгольдеры имеют вместимость 100—30 000 м3 и состоят из вертикального цилиндрического резервуара, наполненного водой, одного или нескольких промежуточных звеньев (телескопов), колокола, представляющего собой открытую снизу цилиндрическую оболочку с пологой сферической кровлей, и направляющих (рис. 23.1). Через дно резервуара под колокол подводят газопроводы для подачи и расходования газа. Непроницаемость соединения соседних звеньев газгольдера обеспечивается гидравлическими затворами в виде двух кольцевых желобов, входящих один в другой. При наполнении газгольдера газом колокол поднимается, зачерпывает воду из резервуара своим желобом, захватывает им верхний желоб телескопа и т. д., после чего колокол с телескопами поднимается до своего верхнего положения.

2. Сухие газгольдеры

Конструктивные особенности. Сухие газгольдеры применяют в случае, когда хранимые газы имеют высокую концентрацию (до 99,9 % и выше) и не допускают увлажнения (этилен, пропилен и т.д.). Объем газгольдеров колеблется от 10 до 600 тыс. м3. Конструкция их состоит из цилиндрической оболочки с плоским днищем, покоящимся на песчаной подушке, и сферической кровли из листов толщиной 3 мм, которые крепятся к каркасу из радиально расположенных гнутых швеллеров (рис. 23.2). Внутри газгольдера размещается специальная конструкция в виде шайбы, перемещающейся под давлением газа наподобие поршня. Шайба имеет несущий каркас и наружную обшивку из листовой стали.

37. Общие сведения, классификация и назначение газгольдеров (газгольдеры постоянного объёма).

Для хранения прир. газа, выходящего при добыче из-под земли под больш. давлением и подаваемого потребителям на большие расст-ия, а также при значительн. суточн. обороте газа целесообразно прим-ние (Г) пост.объема. Давление в них 70-2000кПа, что дает возм-ть при значительно меньших габаритах по сравнению с(Г)перем. объема хранить в них во много раз большее кол-во газа. (Г)пост. объема проектируются с учетом требований специальн. правил устройства и безопасн. экспл-ции сосудов (под давлением) Объем (Г) и предельн. давление газа в нем по ГОСТ5172-63. По конструктивн. признакам газгольдеры пост.объема делят на цилиндрич. и сферич. Цилиндрич.(Г)состоят из цилиндр. корпуса и двух днищ, к-ые чаще всего выполняются виде полусфер или эллиптич. Их обьем50-300м3, что их вписывает в габарит для ж.д. перевозки. Расчетн.толщины стенок цилиндр. корпуса сферич. днищ соот-но: t=n2pиD/2γR, tс=n2pиD/4γR, где γ=0,7 -коэф-т условий работы (Г) пост. объема. Сдвигающее усилие м/устенкой корпуса и кольцом, возникающее в этот момент: Fφ=Fosinφ=(G/2πr2)sinφ, где Fo=G/2πr2- max значение сдвигающ. усилия в месте сопряжения корпуса со стенкой, G-общий вес (Г) с оборуд-ием и водой, φ-углов. координата. При 0<φ<π /2 продольную силу: N=(G/2π)(1/4*cosφ+(cosφcosφ)/4+(sinφcosφ)/4-(φsinφ)/2) В (Г) небольш. внутр. избыточн. давлением кольцо жесткости выполняют из уголка, согнутого на перо и усилен.доп. стержнями. Сферич. (Г) применяют негабаритн., объемом 600м3 и >. По расходу металла на 1м3 хранимого газа они более экономичны, чем цилиндр. (Г), но сложнее в изг-ии и монтаже.

38. Бункера и силосы. Общие сведения. Бункера с плоскими стенками.

Бункерами(Б) и силосами (С) наз емкости, предн-ные для хранения и перегрузки сыпуч. мат-лов. Хранилища, в к-ых h стенки не > полуторного наименьшего поперечн. размера-(Б). Более высокие хранилища (С). (Б) м/б пирамидально -призматич, лотково-призматич, гибкие, гибкие с жесткими разгрузочн. воронками, конусно- цилиндрич. Основн. несущ. к-ции (Б) с плоскими стенками и (С) изг-ют из углеродистой стали, а гибких (Б)- низколегиров. К-ции (С) и (Б) вып-сясварн. соед-ия эл-тов. Соединения внахлестку допуск-ся только как монтажн. (Б) с плоск. стенками яв-сяжестк. к-циями, т.к. сохраняют пост. геом.форму в процессе загружения и разгрузки. По конструктивн. форме они м/б пирамидально-призматич, лотково-призматич. Они сост-т из верхн. приматич. части и нижней части (воронки), имеющей форму усечен.пирамиды или лотка больш. протяженности. Вертик. стенки обр-ся-бункерн. несущ. балками и имеют гориз и вертик. ребра жесткости. (Б) опираются на колонны ч/з букерн. балки. Бункерн. балки с колоннами обр-ют попер.рамы. Неизменяемость формы соор. В продольн. направлении бункерн. эстакады обесп-сяпродольн. связями.

39. Гибкие бункера.

Гибкий или висячий бункер представляет собой открытую (незамкнутую) цилиндрическую оболочку нулевой гауссовой кривизны, подвешенную к двум продольным несущим балкам, опирающимся на колонны. По торцам бункеров устраивают жесткие вертикальные стенки-диафрагмы. Являются наиболее экономичными. Для определения форм используют зависимости , . Площадь поперечного сечения , объем , пролет . Оптимальное соотношение b/f=1/4. Максимальные цепные усилия в стенке Бункерн .балки проектируют h до 3-4м.Стенка такой балки оказывается тонк., поэтому на опоре проверяются на срез и устойч-ть от действия только касательн. Напряжений. Для восприятии нагр. от распора оболочки Н и укрепления гибк. стенки уст-ют вертик. ребра жесткости из одиночн. уголков, привренн. пером к наружн .пов-ти стенки.

40. Круглые бункера и силосы.

Высотные сооружения.

41. Общая характеристика высотных сооружений.

Высот.принято наз. сооруж., h которых намного превышает их размеры в поперечном сечении. К высот.сооруж. от-ся опоры антенных сооруж. связи, опоры воздушных линий передачи и открытых распредел-ых устройств, вытяжные башни, вентил. и дымовые трубы, освет. и метеоролог. вышки, маяки, водонапорные башни. Башней наз. высот.сооруж., жестко закрепленное в основании, что достигается анкеровкой ствола к спец фунд. Мачтой принято наз. высот.сооруж., устойчивость положения к-го обеспечивается системой оттяжек. Высот.сооружения работают преимущественно на восприятие горизон. нагрузок. Верт. нагрузка оказывает влияние в сооруж. мачтового типа при наличии больших по величине верт. составляющих тяжения оттяжек. Башни в большинстве случаев проектируют решетчатыми, в виде пространственных ферм трех- или четырехгранного, реже многогранного очертания. Мачта состоит из ствола, опирающ. на центральныйфунд. и оттяжек, закрепленных в анкерных фунд.. Число ярусов крепления оттяжек и расстояния м/у ними зависит от h и назначения сооруж. Вытяжные башни представляют собой высот. сооруж., с помощью кот.отходы производства выбрасываются на значительной h от поверх.земли. К несущему каркасу вытяжной башни прикреплены один или несколько газоотводящих стволов, выполненных из материалов обладающих высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах.

42. Нагрузки и воздействия.

43. Башни (общая характеристика, основы конструирования и расчёта).

Первая в нашей стране радиобашня высотой 160 м, построенная в Москве в 1921 г. по проекту В. Г. Шухова, запроектирована в виде пяти сопряженных гиперболоидов вращения. Все ее элементы выполнены из швеллеров (других, более подходящих для этой цели профилей в то время не оказалось). Началом массового строительства радиобашен можно считать 30-е годы. Для изготовления конструкций тогда применялись уголки. Позднее на основе результатов широко поставленных научных исследований была доказана целесообразность использования для высотных сооружений труб. В массовом строительстве наиболее распространены решетчатые четырехгранные башни пирамидальной формы Трехгранные башни применяют, когда высота их и масса технологического оборудования невелики, мноюгранные, наоборот, — при большой нагрузке от оборудования и значительной высоте сооружения. В башнях с поясами из труб наиболее рациональной является крестовая решетка с предварительно напряженными раскосами из круглой стали При поясах из уголков и других прокатных профилей широко используются треугольная и ромбическая решетки со шпренгельным заполнением, необходимым для уменьшения расчетной длины. Усилия в башне определяются как в пространственной статически определимой системе Внутренне статически неопределимыми являются системы с крестовой решеткой, при расчете которых необходимо учиты-вать силы предварительного натяжения раскосов Для упрощения расчета башня расчленяется на участки по 10—20 м В основании каждого участка определяют усилия М, Q и Мкр как в консольной балке —от действия каждой из нагрузок Продольная сила сжатия Ncat в любом из поясов башни, имеющей в сечении форму правильного «-угольника (рис 26 7), определяется по формуле

N_сж=-2∑M_lcosφ_l/nr_lcosα_l-∑P_l/ncosα_lкоэффициентом недогрузки.

Поперечная сила, действующая в плоскости любой грани башни, определяется по формуле

Q_гр = BQ_l/n) sin (φ —п/n).

44. Мачты (общая характеристика, основы расчёта мачт, основы конструирования и расчёта элементов мачт).

Прим. в качестве опор антенных сооруж.связи. М сост. из ствола, опирающегося центр. ф-нт, и оттяжек, закреп. в анкерных фунд. и удерж.ствол в вертик.положении. Ствол М делают преимущественно решетчатым, призматической формы, 3- или 4-гранного очертания. М проектируют на основе технологического задания, расчету предшествует разработка конструктивной схемы мачты с назначением формы и основных размеров. При расчете допускается расчленять мачту на ствол и оттяжки. Для определения усилий в оттяжках в первом приближении рассматр. М как систему однопролетных балок, шарнирно опирю в местах крепления вант , -сумма реакций опор балок. Размеры сечения ствола мачты определяют по моменту и продольной силе , , -давление ветра, -сумма проекций оттяжек, -усилия от собственного веса ствола и мачты. Ветровую и гололедн. нагр. доп-ся принимать равномерно расред. Со значениями, соответств. отметкам: для ствола мачты-середины кажд. из участков, для оттяжек 2/3 высоты их подвеса.

45. Опоры воздушных линий электропередач (общая характеристика, основы конструирования и расчёта).

Метал. опоры применяют для высоковольтных линий напряжением 35кВ и выше.Провода крепятся через фарфоровые или стеклянные изоляторы подвесного типа, соединяемые по несколько штук в гирлянды. Требования предъявляемые к проектированию – «правила устройства электроустановок». По назн. опоры делятся на анкерные, служащие для натяжения проводов, концевые и угловые, устанав.соотв. на концах и в местах поворота линии, и промежуточные. По констр. решению стальные опоры бывают свободностоящие и на оттяжках, одностоечными и портального типа. Опоры ВЛ рассчитывают на действие нагрузок при трех режимах работы: нормальном (основное сочетание), монтажном (дополнительное соч), аварийном (особое соч). Характерными нагрузками для опор ВЛ кроме ветровой и гололеда является обрыв проводов. Элементы опор обычно выполняют из равнополочных уголков. При большой высоте опор оказывается выгодным применение труб.