2.Конструирование и расчет клеедощатых арок

2.1 Статический расчет арок

Статический расчет арки сводится к определению значений расчетных усилий от действующих постоянных и временных нагрузок. При этом воспользуемся данными сбора нагрузок на прогоны. Нагрузки, действующие на арку, необходимо скорректировать с учетом ее собственного веса.

Расчетная нагрузка от собственного веса арки рассчитывается ориентировочно по эмпирической формуле:

Где принимаем 3,5

L – пролет арки, м

– полное значение нормативной нагрузки принимается по таблице 1

Определение опорных реакций и расчетных внутренних усилий в арке.

В арках кругового очертания согласно СНиП «Нагрузки и воздействия» необходимо рассматривать два варианта загружения снеговой нагрузкой: равномерно распределенной и по треугольнику. В связи с этим внутренние усилия рассчитываются отдельно от постоянной и снеговой нагрузки.

Расчетное значение постоянной линейной нагрузки с учетом собственного веса арки q_св

кН/м

где а – шаг арок, м

q_п – принимается из таблицы 1.

Значение расчетной линейной равномерно распределенной снеговой нагрузки

где q^а_сн- расчетное значение снеговой нагрузки (кН/м²) устанавливается с учетом района строительства.

а– шаг арок, м

Для определения расчетных усилий в арках необходимо заполнить таблицу 2.

Значения M, N, Q, H_a и R_a для каждой схемы загружения определяются путем умножения данных столбцов 2,3,4 и 5 на множитель в столбце 6 при f/L=1/6.

Для определения расчетных значений изгибающего момента от действующих нагрузок рассмотрим их наиболее невыгодные сочетания:

1. постоянная + снеговая равномерно распределенная на участке 0,5 пролета слева;

2. постоянная + снеговая равномерно распределенная на участке 0,5 пролета справа;

3. постоянная + снеговая по всему пролету;

4. постоянная + снеговая по треугольной схеме на половине пролета слева;

5. постоянная + снеговая по треугольнику на всем пролете.

За расчетное значение изгибающего момента принимаем максимальное по модулю значение. Расчетное значение продольной силы определяем для того же сочетания нагрузок, при котором получено максимальное значение момента. Для Н_а и R_а принимаем сочетания, дающие максимальное значение опорных реакций.

Таблица 2

Данные для определения расчетных усилий в арках кругового очертания

Схема нагружения	Внутренние усилия и опорные реакции при f/L=1/6
	М кН*м	N кН	На кН	Ra кН	множитель
Постоянная равномерная	-0.0027*L2*qpп= -5,236	0.79*L*qpп=56,7378	0.75*L*qpп=53,865	0.5*L*qpп=35,91	qpп=2,66
Снег слева	0.0143*L2*qpсн=56,3	0.393*L*qpсн=57,3	0.375*L*qpсн=54,675	0.375*L*qpсн=54,675	qpсн=5,4
Снег справа	-0.0168* L2*qpсн=-66,135	0.393*L* qpсн=57,3	0.375*L*qpсн=54,675	0.125*L* qpсн=18,225	qpсн=5,4
Снеговая по треугольнику на l	0.0073*L2*2*а*qсн=57,47	0.193*L*2*а*qсн=56,3	0.1875*L*2*а*qсн=54,675	0.23*L*2*а*qсн=36,51	2*а*qсн=10,8
Снеговая по треугольнику слева	0.01*L2*2*а*qсн=78,732	0.126*L*2*а*qсн=36,74	0.125*L*2*а*qсн=36,45	0.208*L*2*а*qсн=60,65	2*а*qсн=10,8
Расчетные значения	73,496	93,4778	163,215	108,81