Криволінійні арки, їх конструкція та розрахунок 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Криволінійні арки, їх конструкція та розрахунок



Розрахунок

Розрахунок арок проводиться за правилами будівельної механіки.

Розрахунок арок після збору навантажень виконується в наступному порядку:

1) геометричний розрахунок арки;

2) статичний розрахунок;

3) підбір перетинів і перевірка напружень;

4) розрахунок вузлів арки.

Постійне рівномірне навантаження g від маси покриття і самої арки визначають з урахуванням кроку арок. Воно зазвичай умовно розраховується в запас міцності, рівномірно розподіленим по довжині прольоту, тому її фактичне значення множать на відношення довжини арки до її прольоту S / l.

Масою арки можна задатися попередньо з використанням коефіцієнтів власної маси kвв = 2... 4, і визначити навантаження gа в залежності від маси покриття g\n, снігу p та інших навантажень з виразу:

Снігове навантаження р визначають за нормами навантажень і впливів, умовно рівномірно розподіленим по довжині прольоту покриття.

При розрахунку сегментних арок при f / l ≥ 1/8 потрібно враховувати також розподіл снігового навантаження по трикутним епюрам при значенні коефіцієнта переходу в гребені 0, поблизу опор - від 1.6 до 2.2 з одного боку і від 0.8 до 1.1 - з іншого.

Стрілчасті арки при визначенні снігових навантажень можуть умовно вважатися трикутними.

Вітрове навантаження q визначають за нормами навантажень і впливів з урахуванням кроку арок і вважають прикладеним нормально до поверхні покриття. При цьому для спрощення розрахунку криволінійні епюри цього навантаження можна заміняти прямолінійними нормальними до хорд піварок.

При стрілчастих арках вони умовно можуть вважатися трикутними, і навантаження розподілиться нормально до хорд піварок.

Зосереджені, тимчасові навантаження Р містять у собі масу підвісного обладнання та тимчасових навантажень на ньому.

Геометричний розрахунок арки полягає у визначенні всіх розмірів, кутів і їх тригонометричних функцій піварки, необхідних для подальших розрахунків. Вихідними даними при цьому є проліт l, висота f, а в стрілчастих арках також радіус піварки r або її висота f.

За цими даними у сегментних арках визначають радіус

,

центральний кут φ з умови і довжину дуги піварки і знаходять рівняння дуги в координатах з центром в лівій опорі

Рис. 28 - Геометрична і розрахункова схема арки

У стрілчастих арках визначають кут нахилу α і довжину l хорди, центральний кут φ і довжину S / 2 піварки, координати центру a і b, кут нахилу опорного радіусу φо і рівняння дуги лівої піварки

. Потім половину прольоту арки ділять на парне число, але не менше шести рівних частин і в цих перетинах визначають координати х і у, кути нахилу дотичних α та їх тригонометричні функції.

Статичний розрахунок.

Опорні реакції трьохшарнірної арки складаються з вертикальних і горизонтальних складових. Вертикальні реакції Ra і Rb визначають як у однопролітній вільно опертій балці з умови рівності нулю моментів в опорних шарнірах. Горизонтальні реакції (розпір) Hа і Hb визначають з умови рівності нулю моментів у гребеневому шарнірі.

Згинальні моменти потрібно визначати у всіх перетинах та ілюструвати епюрами.

Поздовжні і поперечні сили можна визначати тільки в перетинах біля шарнірів, де вони досягають максимальних величин і необхідні для розрахунків вузлів. Необхідно також визначати поздовжню силу в місці дії максимального згинального моменту при такому ж поєднанні навантажень.

Зусилля від двостороннього снігу і власної маси визначають шляхом підсумовування зусиль від односторонніх навантажень.

Отримані результати зводять в таблицю зусиль, за якою потім визначають максимальні розрахункові зусилля при основних найбільш невигідних поєднаннях навантажень.

До числа таких поєднань повинні входити:

1) власна маса і сніг;

2) власна маса, сніг і маса устаткування;

3) всі діючі навантаження, включаючи вітрове з коефіцієнтом 0.9, що приймається для зусиль від тимчасових навантажень.

Максимальні згинальні моменти виникають, як правило, в перетинах біля чверті прольоту арки при дії односторонніх тимчасових навантажень. В трикутних арках моменти від вертикальних навантажень зменшуються за рахунок відємних моментів М від ексцентриситета е поздовжніх сил N

Найбільші поздовжні сили виникають в перетинах поблизу опор, а найбільші поперечні сили - в перетинах поблизу шарнірів.

Зусилля в підвісках затяжок виникають від підвішених до них вантажів і від власної маси затяжок.

Підбір перерізів і перевірка напружень виконуються за максимальними значеннями розрахункових зусиль. При цьому вітрові навантаження враховуються тільки в тих випадках, коли вітер більш ніж на 20% збільшує розрахункові зусилля.

Арки працюють і розраховуються на стиск із згином по міцності і стійкості у площині та із площини арки.

Підбір перерізів здійснюється методом спроб за величиною згинального момента при умовно заниженому, наприклад, до 0.8 Ru розрахунковому опорі деревини згину.

При розрахунку арок виконуються наступні перевірки:

1. Перевірка міцності по нормальним напруженням:

2. Розрахунок на стійкість плоскої форми деформування (з площини арки):

3. Перевірка стійкості у площині арки виконується за формулою:

де φ = f (λ) - коефіцієнт поздовжнього вигину, .

Розрахункову довжину елемента l0 належиться приймати за СНиП II-25-80 в залежності від розрахункової схеми та схеми завантажена арки.

При розрахунку арки на міцність і стійкість плоскої форми деформування N і Mg належить приймати в перерізі з максимальним моментом (Mmax), а розрахунок на стійкість у площині кривизни і визначення коефіцієнту ξ до моменту Mg потрібно визначати, підставляючи значення стискаючої сили N0 у гребеневому перерізі арки, тому що в цьому перерізі сила має найбільше значення.

Затяжки і підвіски арок працюють і розраховуються на розтяг.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-02-05; просмотров: 221; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.200.179.138 (0.019 с.)