Плоские распорные конструкции. Расчет клеедощатых арок. Конструирование и расчет узлов. Особенности конструктивного решения узлов треугольных арок с затяжкой

ЛЕКЦИЯ 1

ПЛОСКИЕ РАСПОРНЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Содержание: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ. РАСЧЕТ КЛЕЕДОЩАТЫХ АРОК. КОНСТРУИРОВАНИЕ И  РАСЧЕТ УЗЛОВ

1.  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ

АРОК

Деревянные клееные арки являются наиболее распространенными распорными несущими конструкциями деревянных покрытий промышленных, складских и общественных зданий при пролетах до 100 м.

Арки проектируются, как правило, трехшарнирными. Однако применяются двухшарнирные и безшарнирные арки с жесткими монтажными стыками по длине. Трехшарнирные арки проще при транспортировке и, как статически определимые системы, менее чувствительны к смещению и осадке опор.

По конструктивному решению арки могут быть сплошные из клеедощатых или клеефанерных блоков и сквозные, состоящие из двух ферм. По очертанию арки бывают треугольные, круговые и стрельчатые. Возможны также арки, состоящие из полуарок с ломаными осями.

Стрела подъема пологих треугольных арок и арок кругового очертания принимается в пределах 1/4-1/8 от пролета. При этом радиус кривизны для круговых арок определяется по формуле: R=(l²+4f²)/8f.

Стрельчатые арки проектируются с подъемом 1/2 - 1/3 от пролета. Стрела подъема полуарок принимается в пределах 1/12 - 1/15 их длины. При выборе очертания стрельчатых арок следует учитывать, что величина внутренних усилий зависит от характера нагрузки. При значительных сосредоточенных нагрузках в зоне конька форма арки должна приближаться к треугольной, так как при этом отрицательные изгибающие моменты будут минимальными.

Распор в арках может восприниматься затяжкой, фундаментами или контрфорсами. Затяжки в большинстве случаев изготавливаются из прокатных стальных равнополочных уголков, при малых пролетах из круглой стали. Для предотвращения провисания затяжек от собственного веса по пролету устанавливаются подвески.

Клеедощатые арки проектируются с прямоугольной формой поперечного сечения, как более экономичной. Пиломатериал используется толщиной не более 33 мм, а для арок криволинейного очертания не более1/300 радиуса кривизны. Ширина пиломатериала, как правило,не более 170 мм.

В клеефанерныхарках поперечное сечение может быть коробчатымили двутавровым. При конструировании таких арок руководствуются правилами для подобных балочных конструкций.

2. РАСЧЕТ КЛЕЕДОЩАТЫХ АРОК

Расчет арок начинается с определения их геометрических параметров: стрелы подъема, радиуса кривизны, угла наклона оси (хорды) арки, длины оси (хорды) полуарки, координат сечений и др. параметров, необходимых в дальнейшем для статического и конструктивного расчетов.

Внутренние усилия М, N, Q в арке зависят от постоянных и временных нагрузок (снег, ветер) и технологического оборудования в соответствии с проектным заданием .

При проектировании пологих треугольных и круговых арок ветровая нагрузка не учитывается, так как практически не влияет на величину расчетных усилий. Ветровая нагрузка учитывается только в том случае, если она более чем на 20% увеличивает значение расчетных усилий. При расчете стрельчатых арок ветровая нагрузка обязательно учитывается и может приниматься равномерно распределенной по длине хорды полуарки.

Расчетным сечением арки для каждого сочетания нагрузок является сечение с максимальным значением изгибающего момента и соответствующей продольной силы.

Арки рассчитываются, как сжато-изгибаемые элементы. На первом этапе расчета задаются шириной сечения с учетом острожки пиломатериала по кромкам. Предварительная высота сечения может определяться из условия изгиба, поскольку размеры сечения сжато-изгибаемых элементов в большей степени зависят от изгибающего момента

W_mp= М/ (0,8R_и),     h_тр=

где 0,8 - коэффициент, учитывающий влияние продольной силы.

Высоту сечения необходимо скорректировать с учетом принятой толщины