Трамплины для Олимпийских прыжков. Особенности статического расчета комбинированной системы. Балочные схемы пролетных строений. Рамные, рамно-консольные, консольные и висячие системы. Конструкции узлов ферм пролетного сечения. Расчет балок жесткости.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)

КОНСТРУКЦИИ ЛЫЖНЫХ ТРАМПЛИНОВ

Руководитель НИР А.И. Репин

Исполнитель Тихонова А.К.

студент гр.521

Новосибирск 2014г.



ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1. Общие сведения

2. Holmenkollen ski jump (Лыжный трамплин Холмеколлен)

3. Лыжный трамплин К-125 «Русские Горки» г. Сочи

3.1 Расчеты

3.2 Проектная и рабочая документация

Список просмотренной и использованной литературы



Введение

Трамплин -- спортивное сооружение для проведения соревнований и тренировок в дисциплине «Прыжки на лыжах с трамплина». Современный трамплин представляет собой сложный инженерный комплекс, рассчитанный на просмотр прыжков большим количеством зрителей.

Лыжный трамплин может быть естественным, если его профиль полностью «вписан» в склон горы, или комбинированным, когда из-за несоответствия размеров и крутизны склона приходится надстраивать над ним искусств, сооружение (эстакаду из дерева, металла пли железобетона)

Лыжные трамплины проектируются и строятся учитывая розу ветров местности, так как ветер и плохие погодные условия составляют одну из самых больших проблем в проведении этих соревнований



1. Общие сведения

Трамплины для прыжков на лыжах можно устраивать на естественном склоне горы со средним углом наклона 20°...40° или возводить из железобетона, металла, дерева. Чаще трамплины выполняют по смешанной схеме, когда часть трамплина проходит по естественному грунту, а другая часть возводится искусственно с приданием профилей и размеров, пригодных для безопасных прыжков на лыжах.

Рис. 1.1

Лыжные трамплины, в том числе смешанного типа, подразделяют на тренировочные с длиной прыжка L до 30 м, трамплины для соревнований

(L ? 70 м), трамплины для Олимпийских прыжков (L<90 м) и трамплины для лыжных прыжков с длиной «полета» до 120 м.

Трамплины для прыжков на лыжах состоят из следующих составных частей:

• стартовой площадки 1 длиной 4...6 м;

• разгонной зоны 2. состоящей из участка Е1, (с углом наклона ? ~ 20°...40° и радиусом Rx =- 70...90 м), на котором идет набор скорости лыжником; участка Е2 с длиной, равной 0,15...0,2v м (v--скорость движения лыжника в конце участка Е1) и уступа 3 с длиной s=0,2v м для отрыва от лыжной дорожки и дальнейшего полета;

• горы для приземления

Для пролетных строений трамплинов можно применять следующие статические схемы:

- балочную (безраспорную) при длине разгона до 70..80 м;

- рамную при длине зоны разгона 60..120 м;

-консольную при длине зоны разгона до 30..40 м;

-комбинированную (обычно гибкая арка с балкой жесткости) при длине зоны разгона более 120 м;

-комбинированную висячую при длине зоны разгона более 150 м.

Балочные схемы пролетных строений.

Выполняют двух- и трехпролетными консольным участком для стартовой площадки и с пролетами до 40 м, чтобы избежать ферм тяжелого типа.

В конструктивном отношении балочное строение представляет собой жесткий пространственный блок обычно из двух неразрезных ферм легкого типа, объединенных системой горизонтальных связей по верхним, нижним поясам ферм и вертикальными связями. Очертание верхних поясов ферм повторяет профиль разгонной зоны трамплина, очертание нижних поясов принимают по прямой линии либо для пояса принимают криволинейное очертание исходя из архитектурных соображений. Решетку чаще принимают треугольной с дополнительными стойками и шпренгельными элементами к верхним поясам ферм для уменьшения шага прогонов.

Высоту сечения неразрезных ферм в пролете назначают в пределах (1/12...1/15) li, на промежуточных опорах высота сечения может быть увеличена по архитектурным и конструктивным соображениям до (1/6...1/8) пролета фермы.

Элементы ферм пролетного строения чаще всего выполняют таврового сечения из прокатных тавров или из двух спаренных уголков. Можно применять двутавровые сечения из двух швеллеров, прокатных двутавров, а также замкнутые сечения из труб. Элементы решетки обычно имеют крестовое сечение из двух уголков. Предпочтительно все же применять замкнутые сечения, обладающие более высокими эксплуатационными качествами. Соединения элементов ферм принимают, как правило, сварные. Конструкции узлов ферм пролетного сечения решаются аналогично узлам сварных легких ферм.

Горизонтальные связи по верхним поясам ферм выполняют одновременно функцию ветровых ферм. Длину панели последних принимают равной шагу прогонов, который, в свою очередь, определяется несущей способностью деревянного настила и колеблется в пределах 1,5...3 м

Рис. 1.2 Балочный трамплин: 1-двухпролетные фермы легкого типа; 2-концевая опора; 3-связи пролетного строения; 4-прогоны; 5-перила ограждения; 6-лифтовая шахта; 7-деревянный настил по прогонам

Горизонтальные связи но нижним поясам ферм пролетного строения также выполняют функцию ветровых ферм. Решетку проектируют чаще всего крестового типа из уголков.

Вертикальные связи обеспечивают геометрическую неизменяемость блока и необходимую жесткость. Эти связи ставят в плоскости опорных сечений ферм, а по длине ферм через 12... 15 м.

Прогоны обычно проектируют двутаврового сечения. Статическая схема прогонов, как указано выше, определяется расположением лестниц.

Фермы пролетного строения опираются в нижней части разгонной зоны непосредственно на бетонные фундаменты, являющимися анкерными неподвижными опорами ферм и воспринимающими скатную составляющую нагрузки от пролетного строения. Прочими опорами ферм являются либо плоские («качающиеся») стойки, что является статически подвижной опорой, либо пространственные (жесткие) опоры и тогда опорные узлы ферм конструируют подвижными. Компенсация температурных деформаций ферм пролетных строений производится за счет установки «качающихся» опор либо защемленных в фундаментах опор с достаточно большой гибкостью .

Подвижные «качающиеся опоры» пролетных строений можно выполнять в виде плоских двухветвевых опор в том случае, если предусмотрена отдельно стоящая лифтовая шахта , либо в виде пространственной сквозной опоры, в ветвях которой размещается лифтовая шахта. Плоские опоры первого типа выполняют при высоте подъема до 25...30 м, при большей высоте предпочтительны пространственные системы со встроенной лифтовой шахтой.

Плоские опоры проектируют двухветвевыми с одно- или двуплоскостной решеткой обычно крестовой с дополнительными стойками; для ветвей используют прокатные или сварные двутавры; элементы решетки выполняют из прокатных уголков или замкнутого сечения; узловые соединения -- сварные.

Пространственные опоры проектируют обычно сквозными. Они состоят из двух пространственных стоек, соединенных по высоте горизонтальными пространственными ригелями. Стойки пространственной опоры выполняют сквозными четырехветвевыми или трехветвевыми с соответствующим количеством плоскостей связевой решетки. Стойки опоры по высоте раскрепляют распорками (диафрагмами).

Рамные, рамно-консольные и консольные системы.

Рамные системы целесообразно применять при длине разгонного участка Е1 более 60..70 м. Для уменьшения пролетных моментов можно, например, концевой участок пролетного строения на участке Е2 выполнять консольным . При большой высоте трамплина Н1 > 30...40 м желательно пролетное строение на участке Е1 вы выполнять двухпролетным с шарнирным опиранием концевого пролета со стороны стартовой площадки на крайнюю опору, чтобы не передавать дополнительный изгибающий момент на эту опору. Независимо от принятой схемы трамплина в конструктивном отношении пролетное строение представляет собой жесткий блок из двух ригелей (как правило, ферм легкого типа), объединенных системой горизонтальных и вертикальных связей, аналогично балочным.

Рис. 1.3 Консольный трамплин: 1 -- консольные фермы; 2 -- связи пролеггного строения; 3--прогоны; 4--деревянный настил по прогонам; 5--перила ограждения



Высоту сквозных ригелей в пролете для рамной системы принимают в пределах (1 /15...1 / 20) li , где li -- пролет ригеля. Для консольных систем высоту ригеля в заделке принимают в пределах (1/4.. .1/6) li ,где li -- вылет консоли.

Большая длина разгонной зоны приводит к необходимости применения высоких опор и, как следствие, к выбору пространственной схемы концевой опоры. Ширину такой опоры в плоскости ригелей принимают в пределах (1/20...1/30) Н, где Н-- высота опоры. Необходимо иметь в виду, что на фундаменты опор с жестким сопряжением с ригелем передаетcя распор и, следовательно, это обстоятельство должно учитываться при конструировании опорных узлов. Поперечный размер опор b определяется шириной пролетных строений и требованиями устойчивости сооружения на опрокидывание.

Типы сечений элементов ригелей и связей, узловые сопряжения элементов принципиально не отличаются от принимаемых для балочных систем .