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

     Расчет длинных цилиндрических и складчатых оболочек

9.4 В общем случае определение усилий в длинных цилиндрических и складчатых оболочках рекомендуется производить с учетом деформации поперечного контура в соответствии с полумоментной теорией. При этом изгибающие моменты , действующие на площадках поперечного сечения оболочки, соответствующие им поперечные силы , а также крутящие моменты и ввиду их незначительности принимают равными нулю (см. рисунок 9.4). Силы , действующие нормально к площадкам продольного сечения, а также возникающие на тех же площадках поперечные силы учитывают в расчете, но не учитывают при подборе сечений. Размеры сечений определяют по нормальным усилиям , действующим на площадках поперечного сечения, скалывающим усилиям и изгибающим моментам , действующим на площадках продольного сечения оболочки или складки.

     
а - полная схема усилий, б - усилия, учитываемые при расчете

     
Рисунок 9.4 - Усилия, действующие в длинных цилиндрических и складчатых оболочках

9.5 В частных случаях (например, для оболочек, опертых по углам, при действии равномерно распределенной нагрузки и величине отношения , при повышенной жесткости поперечных ребер и др.), когда взаимное влияние поперечных изгибающих моментов и продольных нормальных усилий отсутствует или незначительно, расчет оболочки производят как балки криволинейного поперечного сечения.

9.6 В многоволновых покрытиях, опертых по углам, крайние полуволны допускается рассчитывать по упрощенной схеме - как полуволны одноволновой оболочки или складки с симметричным сечением (см. рисунок 9.5, а). Средние волны многоволновых оболочек и складок допускается рассчитывать как оболочки (складки), у которых продольные края закреплены от смещений в горизонтальной плоскости и поворота в плоскости поперечного сечения (см. рисунок 9.5, б).

9.7 Расчет по прочности, жесткости и трещиностойкости длинных цилиндрических и складчатых оболочек следует производить с учетом образования трещин в бортовых элементах и в плите, и трещин вдоль образующих в плите или трещин в поперечных ребрах (в том числе образовавшихся на стадии монтажа конструкции) в соответствии с методиками, изложенными в СП 63.13330. Допускается не учитывать при расчете косые  трещины в углах (см. рисунок 9.6).

     
а - схема нагрузки и расчетная схема крайней волны; б - расчетная схема средней волны

     
Рисунок 9.5 - Схемы для упрощенного расчета многоволновых оболочек и складок

Расчет по образованию трещин в нормальных сечениях и вдоль образующих следует производить с учетом неупругих деформаций бетона в растянутой зоне.

Усилия для расчета длинных цилиндрических и складчатых оболочек по образованию и раскрытию трещин, по жесткости и прочности следует определять по 9.4 с учетом деформаций поперечного контура как для упругой системы.

     
Рисунок 9.6 - Схема трещин в длинной цилиндрической оболочке

9.8 Допускается расчет по прочности, жесткости и раскрытию трещин оболочки с трещинами в продольных сечениях производить на действие только изгибающих моментов по СП 63.13330.

Расчет оболочки по прочности следует производить с учетом перераспределения усилий между их продольными сечениями. Образование трех продольных пластических шарниров приводит к значительному увеличению деформаций и раскрытию трещин.

9.9 Расчет оболочки после назначения ее геометрических размеров выполняют в следующей последовательности:

- определяют требуемое сечение продольной арматуры бортовых элементов по формуле

,                                                            (9.1)

где - изгибающий момент от внешних нагрузок в расчетном поперечном сечении оболочки;

- рабочая высота сечения оболочки, равная полной высоте за вычетом расстояния от нижней грани бортового элемента до равнодействующей усилий в растянутой арматуре;