2015-06-04
643
Составители: В.Б. Гаврилов,
Р.М. Каримов
Проектирование деревянных арок: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» для специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство»
- Магнитогорск: Изд. МГТУ, 2007. – 43 с.
Рецензент В. М. Андреев
© Гаврилов В.Б.,
Каримов Р.М., 2006
Магнитогорский Государственный
Технический Университет
им Г. И. Носова, 2006 г.
ВВЕДЕНИЕ
По статической схеме арочные конструкции являются наиболее экономичными по расходу материала конструкциями покрытия. Арочные гнутоклеенные конструкции нашли широкое применение благодаря свойствам древесины в процессе склеивания принимать различные формы криволинейного очертания.
Методическое пособие содержит основные положения и указания по проектированию несущих деревянных конструкций из клееной древесины: пологих и стрельчатых арок, сопровождаемые примерами проектирования, а также дополнительные рекомендации.
Статический расчёт выполняется на ЭВМ при помощи разработанных на кафедре программ "Parknew" (пологая арка) и "Аркада" (стрельчатая арка) для ЭВМ, совместимых с IBM.
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1. Гнутоклееные деревянные арки, следует проектировать кругового очертания постоянного прямоугольного сечения с соотношением стрелы подъема к пролету свыше 1/6 и ширины к высоте сечения свыше 1/8.
Очертание стрельчатых трехшарнирных арок определяется из условий обеспечения заданного внутреннего габарита здания; при этом стрелу подъема полуарок рекомендуется принимать 1/12 - 1/15 длины хорды полуарки.
Рекомендуемые схемы, пролеты и другие геометрические параметры арок представлены в прил. 1.
2. Опорное давление и распор от арок в зависимости от конструкции здания воспринимаются отдельными фундаментами или железобетонными, каменными несущими конструкциями здания, а также стальными затяжками. При передаче опорных реакций на фундаменты пролеты зданий достигают 63 м (за рубежом до 100 м). Арки с затяжками обычно имеют пролеты не более 24 м.
Опирание арок на фундаменты или несущие конструкции здания и сопряжение в коньке могут осуществляться:
а) через стальной шарнир (см. рис. 5);
б) непосредственным упором части торцовой поверхности, центрированной по оси арки (см. рис. 6 и 7), при этом фиксация опорных участков арки в проектном положении осуществляется с использованием специальных стальных соединительных элементов (пластин, уголков, швеллеров и т.д.).
3. Площадки, передающие усилие распора в торцы арки, должны быть ориентированы нормально к ее оси.
В арках с затяжками пролетом более 30 м одна из опор устраивается подвижной.
Распор пологих двухшарнирных арок при стреле подъема до 1/4 L разрешается определять, как в трехшарнирных.
4. Расчет арок на прочность производится при следующих сочетаниях нагрузок:
а) в пологих арках (f < 1/3 L):
- расчетная постоянная и временная (снеговая) нагрузки на всем пролете и временная нагрузка от подвесного оборудования;
- расчетная постоянная нагрузка на всем пролете, односторонняя временная (снеговая) нагрузка на половине пролета и временная нагрузка от подвесного оборудования;
- расчетная постоянная нагрузка на всем пролете, односторонняя временная (снеговая) нагрузка, распределенная по треугольнику на половине пролета (СНиП 2.01.07-85, приложение 3), и временная нагрузка от подвесного оборудования;
5. Ветровую нагрузку при расчете пологой арки обычно не учитывают, так как она направлена вверх и по величине обычно меньше снеговой (в большинстве случаев ветровая нагрузка приводит только к снижению общей нагрузки на арку).
б) в стрельчатых арках (f ≥ 1/3 l):
- расчетная постоянная, временная (снеговая) нагрузки на всем пролете и временная нагрузка от подвесного оборудования;
- расчетная постоянная нагрузка на всем пролете, временная (снеговая) на половине пролета или части его в соответствии со СНиП 2.01.07-85 и временная нагрузка от подвесного оборудования;
- ветровая нагрузка с постоянной и временными нагрузками.
6. Расчетным сечением арки для каждого сочетания нагрузок при расчете на прочность является сечение с наибольшим изгибающим моментом, для которого определяется также нормальная сила. Проверка нормальных напряжений в наиболее опасном сечении от сжатия с изгибом производится в соответствии со СНиП [1, пп. 6.25 – 6.27].
