МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

Криворізький технічний університет

Методичні вказівки

ДО ВИКОНАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

З ЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

для студентів, що навчаються за фахом

“ПРОМИСЛОВЕ ТА ЦИВІЛЬНЕ БУДІВНИЦТВО”

Розрахунок арки

Затверджено

на засіданні кафедри

будівельних конструкцій

Протокол № 6 від28.01.1999р.

Кривий Ріг, 1999

Методичні вказівки до виконання курсового проекту з залізобетонних конструкцій для студентів, що навчаються за фахом “Промислове та цивільне будівництво”: Розрахунок арки / Укл. В.І.Гончар. – Кривий Ріг: КТУ, 1999. – 16 с.

Укладач В.І.Гончар, к.т.н., доц.

Рецензент Є.В.Люльченко, к.т.н., доц.

З М І С Т стор.

1. ЗАГАЛЬНІ ДАНІ 3

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРІАЛІВ 3

3. ПРИЗНАЧЕННЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ 3

4. ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕННЬ 5

5. ВИЗНАЧЕННЯ ЗУСИЛЬ 6

6. РОЗРАХУНОК ЕЛЕМЕНТІВ АРКИ 8

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 16

1 Загальні дані

Згідно до завдання на курсовий проект з залізобетонних конструкцій необхідно запроектувати двошарнірну арку для покриття одноповерхової промислової будівлі другого класу відповідальності з двома прольотами по 36 м та кроком колон 12 м. На арки вкладаються плити покриття 3 х 12 м. Район снігового навантаження II. Попередньо напружувана арматура затяжки арки – канати класу К–7 з натяжінням їх механічним способом на упори. Поздовжня робоча арматура збірних блоків арки та підвісок – сталь класу А–III, поперечна конструктивна для всіх елементів – А–I, зварні сітки зі сталі класу Вр–I. Бетон прийнято важкий класу В25. Арка збирається з окремих блоків за допомогою зварювання закладних виробів та болтовими кріпленнями. При виготовленні блоків твердіння бетону відбувається з пропарюванням при атмосферному тиску.

Розрахунки виконуються тільки за першою групою граничних станів. В разі потреби розрахунку арки й за другою групою граничних станів (наприклад, в дипломному проекті) слід користуватись іншими прикладами.

2 Характеристики матеріалів

За таблицями, наведеними в [1], визначаємо характеристики бетону і арматури:

– для канатів класу К–7 діаметром 15 мм R_s =1080 Мпа (табл. 23);

– для сталі класу А–III діаметром 6 – 8 мм R_s = R_sc = 355 МПа, діаметром 10 – 40 мм R_s = R_sc = 365 Мпа (табл. 22), E_s = 20  10⁴ Мпа (табл. 29).

– для бетону класу В25 R_b = 14,5 Мпа (табл. 13), E_b = 27  10³ Мпа (табл. 18), = 0,9 (табл. 15);

3 Призначення геометричних розмірів

При прольоті 36 м конструктивна довжина арки l = 36 – 2  0,05 = 35,9 м, а розрахунковий проліт l_о = 35,9 – 2  0,17 = 35,56 м, де 0,05 м – конструктивне зменшення довжини арки; 0,17 м – відстань від торця арки до осі опирання.

Контур осі арки вибираємо з урахуванням рекомендацій п. 13.3.4 [2], де вказується, що найбільш розповсюдженими є положисті арки зі стрілою підйому f = (1/6...1/8) l. Приймаємо f = (1/7) l = 36/7 = 5,14 м – призначаємо f = 5,1 м (кратно 100 мм). Радіус осі арки r = ( + 4 f²) / 8 f = (35,56² + 4  5,1²) / 8  5,1 = 33,5 м.

Геометрична схема арки наведена на рис. 1.

Рисунок 1. Геометрична схема арки.

В курсовому проекті можна запроектувати й ще більш положисту арку з коловим контуром осі (креслення такої арки зі стрілою підйому f  (1/9) l = 3,97 м і радіусом осі r = 42 м наведено в альбомі), що теж відповідає відомим рекомендаціям (п. 11.4.5 [4]).

Половина центрального кута через

Довжина осі арки L = 2  r _o = 2  33,5  0,558 = 37,4 м, де _o =   2   / 360= = 32  2  3,14 / 360 = 0,558.

Переріз арки приймаємо двотаврової форми з розмірами:

h = (1/30...1/40) l = (1/30...1/40) 36 = 1,2...0,9 м – приймаємо h = 1 м;

= (0,4...0,5) h = (0,4...0,5)  1 = 0,4...0,5 м – приймаємо = 0,5 м.

Інші розміри перерізу призначаємо з урахуванням зручності розміщення арматури.

Переріз затяжки, що сприймає розпір та підвісок, які обмежують провисання затяжки, приймаємо з урахуванням відомих рішень відповідно 0,44 х 0,44 та 0,15 х 0,4 м. Прийняті перерізи показано на рис. 2.

Рисунок 2. Перерізи елементів

а – арки; б – затяжки; в – підвісок

Збірне креслення та креслення блоків арки наведено в альбомі.