Презентация Арки. Общая характеристика. Схемы арок, конструкция и расчет онлайн

Содержание слайда: ЛЕКЦИЯ 8 Арки. Общая характеристика. Схемы арок, конструкция и расчет Арки также как и рамные относятся к распорным конструкциям, т. е. для них характерно наличие горизонтальной составляющей опорной реакции (распора). Арки используются в качестве основных несущих конструкций зданий различного назначения. Их применяют в покрытиях промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий пролетом от 12 до 70 м. В зарубежном строительстве с успехом применяют арки пролетом до 100 м и более.

Содержание слайда: По статической схеме арки разделяют на трехшарнирные и двухшарнирные без ключевого шарнира: По статической схеме арки разделяют на трехшарнирные и двухшарнирные без ключевого шарнира: По схеме опирания их делят на арки с затяжками, воспринимающими распор и на арки без затяжек, распор которых передается на опоры.

Содержание слайда: По форме оси арки делят на: По форме оси арки делят на: - треугольные из прямых полуарок пятиугольные - сегментные, оси полуарок располагаются на общей окружности - стрельчатые, состоящие из полуарок, оси которых располагаются на двух окружностях, смыкающихся в ключе под углом.

Содержание слайда:

Содержание слайда: По конструкции арки делятся на: По конструкции арки делятся на: 1) цельные (только треугольной формы); 2) арки из ферм 3) арки из балок на пластинчатых нагелях (Деревягина) 4) кружальные арки, состоящие из двух или более рядов косяков, соединенных между собой нагелями 5) арки с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях 6) клееные арки (дощатоклееные и клеефанерные) Из перечисленных видов арок наиболее широкое применение получили клееные арки заводского изготовления. Распоры и несущая способность таких арок могут отвечать требованиям сооружения покрытий самого различного назначения, в том числе уникальных по своим размерам. Арки остальных видов являются арками построечного изготовления и сейчас почти не применяются. Дощатоклееные деревянные арки представляют собой пакет склеенных по пласте гнутых досок.

Содержание слайда: По форме оси дощатоклееные арки могут иметь любой из перечисленных выше видов, т.е. они могут быть треугольными (без затяжек – при высоте 1/2 l и с затяжками – при высоте 1/6 … 1/8 l в покрытиях до 24 м), пятиугольными с гнутыми участками в местах переломов осей, пологими сегментными двух- или трехшарнирными со стрелой подъема не менее 1/6 l (в редких случаях 1/7…1/8 l) и высокими трехшарнирными стрельчатыми из элементов кругового очертания со стрелой подъема 1/3…2/3 l. По форме оси дощатоклееные арки могут иметь любой из перечисленных выше видов, т.е. они могут быть треугольными (без затяжек – при высоте 1/2 l и с затяжками – при высоте 1/6 … 1/8 l в покрытиях до 24 м), пятиугольными с гнутыми участками в местах переломов осей, пологими сегментными двух- или трехшарнирными со стрелой подъема не менее 1/6 l (в редких случаях 1/7…1/8 l) и высокими трехшарнирными стрельчатыми из элементов кругового очертания со стрелой подъема 1/3…2/3 l. Последние два вида клееных арок (сегментные и стрельчатые) рекомендуются в качестве основных. Поперечное сечение клееных арок рекомендуется принимать прямоугольным и постоянным по всей длине. Высота поперечного сечения назначается от 1/30…1/50 пролета. Толщина слоев для изготовления арок при радиусе кривизны до 15 м принимается не более 4 см.

Содержание слайда: Расчет арок Расчет арок Расчет арок производится по правилам строительной механики, причем распор пологих двухшарнирных арок при стреле подъема не более 1/4 пролета разрешается определять в предположении наличия шарнира в ключе. Расчет арок после сбора нагрузок выполняется в следующем порядке: 1) геометрический расчет арки; 2) статический расчет; 3) подбор сечений и проверка напряжений; 4) расчет узлов арки. Нагрузки, действующие на арку, могут быть распределенными и сосредоточенными. Постоянную равномерную нагрузку g от массы покрытия и самой арки определяют с учетом шага арок. Она обычно условно считается в запас прочности, равномерно распределенной по длине пролета, для чего ее фактическое значение умножают на отношение длины арки к ее пролету S/l. Геометрический расчет арки заключается в определении всех размеров, углов и их тригонометрических функций полуарки, необходимых для дальнейших расчетов. Исходными данными при этом являются пролет l, высота f, а в стрельчатых арках также радиус полуарки r или ее высота f. Ветровую нагрузку q определяют по нормам нагрузок и воздействий с учетом шага арок и считают приложенной нормально к поверхности покрытия

Содержание слайда: Геометрический расчет арки заключается в определении всех размеров, углов и их тригонометрических функций полуарки, необходимых для дальнейших расчетов. Исходными данными при этом являются пролет l, высота f, а в стрельчатых арках также радиус полуарки r или ее высота f. Геометрический расчет арки заключается в определении всех размеров, углов и их тригонометрических функций полуарки, необходимых для дальнейших расчетов. Исходными данными при этом являются пролет l, высота f, а в стрельчатых арках также радиус полуарки r или ее высота f. Статический расчет Опорные реакции трехшарнирной арки состоят из вертикальных и горизонтальных составляющих. Вертикальные реакции Ra и Rb определяют как в однопролетной свободно опертой балке из условия равенства нулю моментов в опорных шарнирах. Горизонтальные реакции (распор) Ha и Hb определяют из условия равенства нулю моментов в коньковом шарнире. Определение реакций и усилий удобно производить в сечениях только одной левой полуарки в следующем порядке: сначала усилия от единичной нагрузки справа и слева, затем от левостороннего, правостороннего снега, ветра слева, ветра справа и массы оборудования. Изгибающие моменты следует определять во всех сечениях и иллюстрировать эпюрами. Продольные и поперечные силы можно определять только в сечениях у шарниров, где они достигают максимальных величин и необходимы для расчетов узлов. Необходимо также определять продольную силу в месте действия максимального изгибающего момента при таком же сочетании нагрузок. Усилия от двустороннего снега и собственной массы определяют путем суммирования усилий от односторонних нагрузок. Арки работают и рассчитываются на сжатие с изгибом по прочности и устойчивости в плоскости и из плоскости арки.

Содержание слайда: При расчете арок выполняются следующие проверки При расчете арок выполняются следующие проверки Проверка прочности по нормальным напряжениям: Расчет на устойчивость плоской формы деформирования (из плоскости арки) Проверка устойчивости в плоскости арки выполняется по формуле где φ=f(λ) – коэффициент продольного изгиба, . Расчетную длину элемента l0 следует принимать по СНиП II-25-80 в зависимости от расчетной схемы и схемы загружения арки.

Содержание слайда: Узлы арок Основными узловыми соединениями трехшарнирных арок являются опорные и коньковые шарниры. Опорные узлы арок без затяжек выполняют, как правило, в виде лобовых упоров в сочетании с металлическими башмаками сваркой листовой конструкции, служащими для крепления их к опорам. Башмак состоит из опорного листа с отверстиями для анкерных болтов и двух вертикальных фасонок с отверстиями для болтов крепления полуарок. Расчет опорного узла заключается в расчете торца полуарки на смятие от действия максимальной сжимающей силы Nсм. В сегментных и стрельчатых арках она рав на максимальной продольной силе N и действует вдоль волокон. В треугольных арках она равна равнодействующей рав равнодействующей опорных усилий

Содержание слайда: Опорные узлы большепролетных арок без затяжек выполняют с применением металлических шарниров качающегося типа Опорные узлы большепролетных арок без затяжек выполняют с применением металлических шарниров качающегося типа

Содержание слайда: Опорный узел сегментной арки с деревянной затяжкой на болтах: Опорный узел сегментной арки с деревянной затяжкой на болтах:

Содержание слайда: Опорные узлы дощатых арок с затяжками выполняется при помощи гвоздевых или болтовых соединений досок пояса и затяжки. Опорные узлы дощатых арок с затяжками выполняется при помощи гвоздевых или болтовых соединений досок пояса и затяжки. Затяжки брусчатых арок из арматурной стали пропускаются через отверстия в конце полуарки и закрепляются гайкой на шайбе. Расчет таких узлов производят на смятие торцевых обрезов.

Содержание слайда: Коньковые узлы большепролетных арок выполняются в виде стальных шарниров качающегося типа Коньковые узлы большепролетных арок выполняются в виде стальных шарниров качающегося типа