4.8. Конструирование и расчёт арок

_{К аркам сплошного поперечного сечения относятся 3-х шарнирные, состоящие из балок Деревягина 2-х и 3-х шарнирной гнутостенной ( с затяжкой или без затяжки) арки с перекрёстной дощатой стенкой на гвоздях.}

_{Дощатоклеенные арки}

1. _{Трехшарнирная арка из балок Деревягина.}

_{Арка может выполнятся с затяжкой или с непосредственным опиранием на фундамент. Каждая балка работает на изгиб только от нагрузки расположенной только на одной половине арки.}

_{Следовательно, для определения max усилий необходимо принять схему нагружения по всей длине арки.}

_{В арках треугольного сечения изгибающие моменты не меняют знак. В связи с тем, нормальное сечение N используют для создания изгибающего момента обратного по знаку моменту от нагрузок и уменьшающего момент от изгибающей нагрузки.}

_{, где}

_{- Разгружающий момент от продольной силы}

_{Разгружающий момент получается при внецетренном решении опорного и конькового узлов арки.}

_{В опорном узле внецетренность создаётся тем, что опорная реакция и распор арки пересекается ниже главной оси поперечного сечения, а в коньковом узле устройством зазора 1-2 см.}

_{Так как N ниже главной оси,то она будет создавать момент с обратным знаком.}

_{Кружальные арки}

_{Применяются в качестве опалубки при возведении бетонных и каменных сводов. Временные конструкции состоят из 2-х и более слоёв досок(косяков), соединёнными нагельными соединениями ( гвоздевыми или болтовыми).}

_{Стенки косяков устанавливаются вразбежку против середины косяка соседнего ряда.}

_{Преимущество: состоит из стандартных элементов-косяков.}

_{Недостаток большая гибкость и малая несущая способность.}

_{Проверка сечения таких арок производится по правилам расчёта сжато-изогнутых стержней. Считается, что нормальная сила воспринемается обоими рядами косяков, а изгибающий момент передаётся на 1 ряд косяков последовательно; изгибающий момент воспринимается вначале косяком первого ряда, затем второго, чтобы не произошёл разрыв косяка поперёк волокон, в месте стыка необходимо выполнить условие}

4.9. Плоские сквозные конструкции. Общие сведения

_{Сквозные несущие конструкции- это конструкции, в которых пояса соединены не сплошной стенкой, а решёткой, состоящей из отдельных стержней: раскосов и стоек. Основным видом сквозных конструкций в покрытиях являются фермы. Применение решётки вместо сплошной стенки уменьшают расход материала на конструкцию, особенно при больших пролётах. В то же время в сквозных конструкциях появляются узлы (места соединения элементов решётки с поясами), что увеличивает трудоёмкость изготовления этих конструкций.}

_{Чем больше пролёт и меньше нагрузка, тем целесообразней применение сквозного сечения. Чем меньше пролёт и больше нагрузка- тем выгодней сплошное.}

_{Сквозные конструкции делятся на: балочные (фермы) и раскосные (арки и рамы).}

_{Сквозные арки и рамы применяются редко.}

_{Наиболее распространённой сквозной конструкцией является фермы, которые подразделяются по очертанию:}

1. _{Сегментные фермы}

2. _{Многоугольные брусчатые фермы}

3. Трапециевидные фермы:

Ферма со сжатым опорным раскосом

Ферма с растянутым опорным раскосом

4. Треугольная ферма

В качестве узловых соединений в сквозных конструкции применяются:

1. Шайбы нагельного типа. Представляют собой металлическую пластину, имеющую в центре отверстия для узлового болта, на который надеваются элементы решётки. Такое соединение применяют для крепление как растянутых, так и сжатых элементов. И является в настоящее время наиболее распространенным типом соединения.

2. Нагели из круглой стали или гвозди, непосредственно прикрепляющие элементы к жёстким поясам. Такое соединение пригодно при сравнительно небольших усилиях в решётке. При значительных усилиях возникает затруднение с расстановкой нагелей в узле.

3. Различные упоры сжатых элементов решётки в местах крепления поясов выполняются с помощью каких-либо «подушек» или с помощью врубок. Такое конструктивное решение применяется только для сжатых стержней.

Растянутые металлические элементы нижних поясов прикрепляются к опорным металлическим башмакам при помощи сварки.

Стыковка сжатых элементов верхнего пояса осуществляется торцевым упором и перекрывается деревянными накладками на болтах, что необходимо для обеспечения достаточной жёсткости стыков из плоскости конструкции.

Стыковка растянутых деревянных элементов перекрывается обычными деревянными накладками, но с расчётным количеством нагелей.

Деревянные сквозные конструкции выполняются, как правило, статически определимыми, как по отношению к опорным закреплениям, так и в конструктивном решении решётки ( и внешние и внутренние контуры статически определены).

Применение статически неделимых систем в деревянных сквозным конструкциях не рекомендуется, так как податливость связей, а также деформативность древесины от усушки и разбухания, могут вызывать неблагоприятное усилие в элементе.