4. Конструктивный расчет

Для изготовления арок принимаем пиломатериал из древесины лиственницы, кроме европейской и японской I сорта толщиной 3,3 см.

Оптимальная высота сечения арки находится в пределах:

h= .

Принимаем поперечное сечение арки 200660 мм из 20 слоев толщиной 33мм - A_inf= 132000 мм²;

Согласно [1] расчетное сопротивление сжатию и изгибу f_m.d= f_c.o.d=16МПа табл. 6.5 [1].

Коэффициент условий работы k_mod= 1,2 (табл. 6.4 [1]); при h=660мм k_h=0,94 (п. 6.1.4.4.3 [1]); при =33 мм k_ = 1 (п. 6.1.4.4.4[1]); при k_r = 0,8 (п. 6.1.4.4.5[1]); k_x = 1,2 (табл. 6.6 [1]).

С учетом коэффициентов расчетные сопротивления сжатию и изгибу равны f_c.o.d= f_m.d= 161,20,94 10,81,2 = 17,33 МПа.

Расчет арки на прочность выполняем в соответствии с указаниями п. 7.1.9 [1]):

, формулу 7.31 /1/

где (формула 7.30 [1]) - расчетное напряжение сжатия;

Так как в соответствии с п. 7.3.3.4 [1] напряжения от изгиба не надо определять с учетом нелинейного распределения по высоте сечения.

(формула 7.22 [1]) - расчетное напряжение изгиба; ;

Коэффициент, учитывающий увеличение напряжений при изгибе от действия продольной силы, определяем по формуле:

, формула 7.32 [1]

где (формула 7.15 [1]); (п. 6.1.5.2 [1]);

Гибкость арки:

, формула 7.16 [1]

где (табл. 7.10 [1]) - расчётная длина арки;

- радиус инерции сечения элемента в направлении соответствующей оси;

Так как формула 7.14 [1]

Тогда

- т.е. прочность сечения достаточна.

Расчет на прочность сечения с отрицательным моментом не требуется, т.к. он меньше положительного.

Расчет арок на устойчивость плоской формы деформирования производим по формуле 7.35 [1]. Покрытие из плит шириной 1,5 м раскрепляет верхнюю кромку арки, для этого устраиваем раскосы через 3 плиты, l_m=4,5м.

,

где - показатель степени, учитывающий раскрепление растянутой кромки из плоскости: =2 для элементов без раскрепления растянутой кромки;

- расчетное сжимающее напряжение;

- расчетное напряжение от изгиба;

- коэффициент продольного изгиба, учитывающий увеличение напряжений при изгибе от действия продольной силы, определяем для участка длиной ( ) между закреплениями по формуле:

, формула 7.32 [1]

где (формула 7.15 [1]); (п. 6.1.5.2 [1]);

Гибкость арки:

, формула 7.16 [1]

где (табл. 7.10 [1]) - расчётная длина арки;

- радиус инерции сечения элемента в направлении соответствующей оси;

Так как формула 7.14 [1]

Тогда

Коэффициент определяем по формуле 7.24 [1]:

,

l_m=4500 мм – расстояние между опорными сечениями элемента;

- ширина поперечного сечения;

- максимальная высота поперечного сечения на участке ;

- коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке (табл. 7.4 [1]).

Подставив найденные значения, получим:

- таким образом, условие устойчивости выполнено и дополнительных раскреплений арок не требуется.

Список использованной литературы

1. СНБ 5.05.01-2000 Деревянные конструкции. Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. Минск 2001.

2. СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.

3. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) – М: Стройиздат,1986г.

4