Приклад 5. Розрахунок арки

Визначення навантажень

Визначаємо власну вагу арки:

Снігове навантаження на крок несучих конструкцій

Таблиця 7

Навантаження на 1 м.пог. арки

№ п/п	Вид навантаження	Нормативне навантаження кН/м	Коефіцієнт надійності за навантаженням	Розрахункові навантаження кН/м
1	Покриття	3,46	1,1	3,806
2	Снігове навантаження	5,58	1,0	5,58
3	Власна вага	0,45	1,1	0,5
	Всього	9,49	1,1	9,886

Згинальний момент від місцевого навантаження в середині лівої панелі верхнього поясу

=79,04

Зусилля в затяжці Н, поперечну силу Q на кінцях клеєних брусів і поздовжню силу в середині лівої панелі визначаємо для двох варіантів завантаження:

1).

2).

Розрахунок дерев’яних елементів арки.

Переріз верхнього поясу приймаємо із прямокутного клеєного бруса bxh=140*440 мм.

Опирання брусів в опорних і конькових вузлах проектуємо з ексцентриситетом е=110мм, який створює згинальний момент М=N*e

Розрахункові згинальні моменти в середині панелі верхнього поясу арки при двох варіантах навантаження:

Верхній пояс перевіряємо як стиснуто-зігнутий стержень по формулі:

W

- приймаємо по таблиці 18 СНиП II-В.4-71

Гнучкість поясу в площині згинального моменту по довжині дії брусу

Коефіцієнт при двох варіантах навантаження:

Виконуємо перевірку:

За нормальними напруженнями для двох варіантів завантаження

- умова виконується

За дотичними напруженнями:

Конструювання та розрахунок вузлових зєднань.

Опорний вузол (Вузол А).

Деревяна стійка та опорний розкос впираються в зварний стальний башмак .Розміри опорної плити приймаємо конструктивно

Напруження зминання під опорною плитою :

Товщину опорної плити визначаємо з розрахунку її на згин .Згнальні моменти в плиті :

• в прольоті плити з врахуванням розвантажувального впливу опорної

  стійки :

  - на консольній ділянці :

  

  Необхідну товщину плити для кожної ділянки визначаємо з врахуванням пластичності :

• для середньої ділянки плити :

  ;

• для консольної ділянки :

  

  Приймаємо товщину плити ,враховуючи, що на консольній ділянці сумісно з нею працює на згин горизонтальна полиця кутника нижнього поясу товщиною.

  Нахилену стальну плиту башмака укріплюємо ребрами жорсткості з полоси .Розміри плити приймаємо у відповідності з перерізом опорного розкоса .При цьому на плиту буде передаватися навантаження :

  

  Згинальні моменти в плиті :

• на консольній ділянці :

  

• на середніх ділянках :

Необхідна товщина плити ( з врахуванням пластичності ):

Приймаємо товщину плити

Перевіряємо також міцність листа на згин в перпендикулярному напрямку, розраховуючи його як балку таврового перерізу прольотом 15 (см),

Ширина 67.5 (мм), з ребром 60 x 6 (мм). Загальний момент в заданому

напрямку:

Необхідний момент опору балки (з врахуванням пластичності) :

Для прийнятого перерізу відстань від центру ваги до найбільш віддаленого волокна 5.3 (см), момент інерції 34 (см⁴ ) та момент опору :

, що більше необхідного.