Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Двухшарнирная арка.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
29.04.2019
Размер:
1.21 Mб
Скачать

2. Расчет и конструирование трехшарнирной деревянной клееной арки.

2.1. Определение геометрических размеров арки.

Расчетный пролет: L=20,0 м.

Стрела подъема: f=5 м.

Высота тамбура: h1= м.

Радиус кривизны арки: R=(L2+4·f2)/8·f=(202+4·52)/8·5=12,5 м

Центральный угол дуги полуарки φ0:

Cosφ0=(R-f)/R=(12,5-5)/12,5=0,6; φ0=53,13.

Длина дуги арки:

S=23,18 м. (изм. с помощью автоматизированного комплекса AutoCAD)

Координаты точек арки x и z определяются по формулам:

,

где D = R – f = 12.5 – 5 = 7.5 м.

Угловые значения в расчетных сечениях определяются по формуле:

Значения координаты x при угле  = 50 определяются по формуле:

2.2. Определение нагрузок на арку.

Нормативная нагрузка от собственного веса арки составит:

,

где ,

- коэффициент собственного веса арки.

Расчетная нагрузка от собственного веса арки составит:

,

где - коэффициент надежности по нагрузке.

Полная расчетная линейная нагрузка от собственного веса конструкций составит:

Расчетная снеговая нагрузка, приходящая на каждый конечный элемент арки соответствующая первому варианту загружения:

,

где - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие при первом варианте загружения снегом [2].

i=1-8 - номер конечного элемента.

Расчетная снеговая нагрузка, приходящая на каждый конечный элемент арки соответствующая второму варианту загружения:

,

где - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие при втором варианте загружения снегом [2].

Таблица 2.1 – Значение угла α и коэффициента μ в сечениях и элементах арки.

№ сечен

х, м

z, м

α, град

sin α

cos α

μ1

μ2

μср1

μср2

αср, град

sin α.ср

cos α.ср

1

46

0,7193

0,6947

3

33

0,5446

0,8387

5

20

0,3420

0,9397

7

7

0,1219

0,9925

9

2.2.1. Собственный вес:

Нагрузка от собственного веса вводится в общей системе координат, разложение её на составляющие не требуется, т.к. программный комплекс SCAD выполняет его автоматизировано, что намного упрощает процесс задания нужных загружений на криволинейные поверхности.

Итого q собств. = 5,92 кН/м для всех элементов.

2.2.2. Снег – 1 вариант:

1 элемент:

2 элемент:

3 элемент:

4 элемент:

2.2.3. Снег – 2 вариант

1 элемент:

2 элемент:

3 элемент:

4 элемент:

*снеговая нагрузка во другой симметричной части арки принимается в два раза меньше согласно СП 20.13330.2011, Приложение Г.2.1.

2.2.4. Ветер

Нормативная нагрузка от скоростного напора ветра:

где w0=30 кгс/м2 - давление скоростного напора ветра для г. Сызрань (II-й ветровой район);

где k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (тип местности по заданию – B);

с - аэродинамический коэффициент;

В = 7.0 м – шаг несущих конструкций.

Расчетная ветровая нагрузка:

где - коэффициент надежности по ветровой нагрузке [2].

При ветре слева:

Ветровая нагрузка напора отсутствует.

– ветровая нагрузка отсоса:

8 м: q1=30*0,65*(+0.15)*7,0*1,4 = +28.66 кгс/ м

8 м: q2=30*0,65*(-0,4)*7,0*1,4 = -76 кгс/ м

10 м: q3=30*0,85*(+0.15)*7,0*1,4 = +37.5 кгс/ м

10 м: q4=30*0,85*(-0,4)*7,0*1,4 = -100 кгс/ м

11,5м: q5=30*0,85*(-0,95)*7,0*1,4 = -273.4 кгс/ м