Расчет арочного перехода
Арочные переходы трубопроводов сооружаются при пересечении естественных и искусственных препятствий незначительной протяженности (до 100 м) в основном там, где требуется обеспечить определенный высотный габарит. Арочные переходы бывают однотрубными или много трубными, в зависимости от восприятия нагрузок – трехшарнирными (при монтаже), двухшарнирными и бесшарнирными, причем последние наиболее полно отвечают действительным условиям работы арочного трубопровода. Учитывая, что в основном арка воспринимает различную равномерно распределенную нагрузку по длине (собственный вес, вес транспортируемого продукта, обледенение и т.д.), рациональной формой оси арки будет параболическая вида:
, (11.55)
где f – стрела подъема арки; l – пролет арки.
Длина дуги арки при параболическом (достаточно точно и при круговом) очертании
(11.56)
В общем случае усилия в арках, отнесенные к оси, при расположении пят на одном уровне определяются как:
(11.60)
где Мх, Nx и Qx – соответственно изгибающий момент, нормальная и поперечные силы в сечениях арки; Мo и Qо – изгибающий момент и поперечная сила в обычной двухопорной балке того же пролета, что и арка; Н – распор арки; у – ордината рассматриваемого сечения; aн – угол наклона рассматриваемого сечения к горизонту.
Условие продольной устойчивости:
для двухшарнирной арки
(11.61)
для бесшарнирной арки
(11.62)