Дощатоклееные арки

Дощатоклееные арки применяют кругового или стрельчатого очертания с затяжками или с непосредственным упором на фундамент. При наличии затяжек пролеты арки не превышают 24м, при опирании на фундаменты пролеты арки могут быть значительно больше (до 100м).

Арки склеивают из пакета досок прямоугольного по высоте сечения. При значительных пролетах возможно применение арок с переменным по высоте сечением, принимаемого с учетом изменения момента по длине арки.

Дощатоклееные арки бывают двух- и трехшарнирными. При пролетах до 24м лучше применять арки 2-шарнирные (более экономичные). Криволинейные арки делают (чаще всего) с постоянным радиусом кривизны, т.к. изогнуть доски по окружности значительно легче. В дощатоклееных арках толщину слоев (доски после острожки) для удобства гнутья применяют как правило не более 1/300 радиуса кривизны и не более 33мм.

Коньковый узел в 3-шарнирных арках можно выполнять с деревянными накладками на болтах. Накладки воспринимают поперечную силу от временной нагрузки и обеспечивают жесткость узла арки из ее плоскости. Рассчитывают накладки в коньковом узле на поперечную силу при несимметричном загружении арки. Накладки работают на поперечный изгиб.

В результате расчета арок определяют значения М, N и Q.

Нормальные напряжения в арках вычисляют по формуле как для сжато - изгибаемого стержня (в сечении с максимальным изгибающим моментом и нормальной силой).

Также арку проверяют как сжато – изгибаемый элемент на устойчивость плоской формы деформирования, проводят проверку клеевых швов на скалывание.

В опорном узле крепление арки рассчитывают на максимальную поперечную силу, которая действует в узле.

Последовательность расчета 3-х шарнирной арки:

1) Вычерчивается геометрическое очертание арки;

2) Длина дуги арки разбивается на 10 равных частей и определяются координаты всех сечений х и у.

3) Производится сбор нагрузок:

• Постоянная нагрузка = массе покрытия + масса арки; величина постоянной нагрузки уточняется с учетом кривизны арки: q=q·(S/L), S – длина дуги арки, L – расчетный пролет.

• Временная нагрузка:

• а) снеговая нагрузка учитывается при 2-х возможных сочетаниях: по всей длине и на ½ длины арки;

• б) ветровая – активное давление слева на правую полуарку, прикладывается на высоте 0,4f, а на оставшуюся высоту прикладывается пассивное давление;

• в) крановая нагрузка прикладывается в ключе свода одновременно к 2-м полуаркам, в расчетах учитывается в виде сосредоточенной или равномерно - распределенной нагрузки.

4) Методами строительной механики определяют опорные реакции, распор, М, Q, N по всем характерным сечениям от каждого вида нагрузок;

5) составляется таблица сочетания нагрузки и определяется сечение с максимальными М и N;

6) Производится расчет арки в опасном сечении как сжато – изгибаемого элемента;

7) Производится расчет узлов: опорного и конькового.

Рамы. Виды рам.

Рамные конструкции отличаются от арочных своим очертанием. Оно сильно влияет на распределение изгибающих моментов в пролете.

Рамы могут воспринимать горизонтальные нагрузки, обеспечивая поперечную устойчивость здания без защемления стоек и без устройства жестких поперечных стен. Рекомендуется делать рамы 3-х шарнирными (т.к. в статически определимых системах не происходит перераспределения усилий при деформировании под длительно действующей нагрузкой, это соответствует их расчетным усилиям).

Виды 3-х шарнирных рам:

1. По очертанию рамы подразделяются на:

• рамы из прямолинейных элементов;

• рамы с подкосами;

• рамы ломаного очертания;

• рамы произвольного очертания.

2. По типу поперечного сечения:

• сплошного прямоугольного сечения;

• составного сечения;

• клеефанерные рамы коробчатого и двутаврового сечений;

• рамы из стеклопластика.

Последовательность расчета рам:

1) Вычерчивается геометрическое очертание рамы;

2) Задаются минимально допустимой шириной (табл. 23, пособие к СНиП);

3) Задаются высотой поперечного сечения:

• в карнизном узле в пределах 1/12-1/30 пролета;

• в коньковом узле не менее 0,3 высоты сечения ригеля в карнизном узле.

• высота сечения стоек у опор принимается не менее 0,4 высоты в карнизном узле;

4) Вычисляются геометрические координаты сечения. Угол наклона ригеля рамы принимается в зависимости от вида кровли;

5) Сбор нагрузок:

• постоянная нагрузка;

• снеговая нагрузка (в 2-х сочетаниях: при расположении снега по всей длине ригеля и на половине пролета);

• ветровая нагрузка – обычно учитывается при расчете высоких рам > 4м;

6) Методами строительной механики определяются опорные реакции, М, Q, N для каждого характерного сечения;

7) составляется таблица сочетания нагрузок и определяется сечение с максимальным значением М и N, а также с максимальными N и Q.

8) Производят расчет рам как сжато – изгибаемого элемента на наиневыгоднейшее сочетание М и N.

9) Производят расчет узлов рамы (опорный, карнизный и коньковый).