Арочные большепролетные покрытия. Типы арок. Сплошные и сквозные арочные системы. Нагрузки, действующие на арку

Арки применяют в качестве основных несущих элементов в павильонах, крытых рынках, ангарах, спортивных залах.

Типы арок по статической схеме:

1. Бесшарнирные арки. Достоинства: экономия материалов, простота монтажа.
Недостаток: чувствительность к неравномерной осадке опор, необходимость мощных фундаментов при устройстве на слабых грунтах

2.Двухшарнирные арки могут легко деформироваться вследствие свободного поворота в шарнирах, и, благодаря этому, в них не возникает существенное увеличение напряжений от температурных воздействий и осадок опор. Менее металлоёмкие.
3.Трехшарнирные арки не имеют особых преимуществ по сравнению с двухшарнирными, поскольку их статическая определимость при достаточной деформативности арочных конструкций существенного значения не имеет.

Двухшарнирные сплошные арки проектируют чаще всего с параллельными поясами

Сквозные арки делают или с параллельными поясами или, при большой высоте арки, с переломом наружного пояса, который над опорами имеет вертикальные участки Около опор пояса арок сближаются и заканчиваются опорным устройством – шарниром.

а) с параллельными поясами; б) с переломом наружного пояса, который над опорами имеет вертикальные участки; в) серповидная форма.
Высоту сечения сплошных арок назначают в пределах (1/50-1/80) пролета, сквозных – в пределах (1/30-1/60) пролета. Возможность применения в арках небольшой высоты сечения объясняется малой величиной изгибающих моментов.

Сквозные арки обычно конструируются аналогично лёгким фермам. Пояса их компонуются из тавров, уголков, лёгких швеллеров. При больших усилиях применяются двухстенчатые сечения.
Сплошные арки проектируются сварными с сечением в виде широкополочного двутавра (как и в сплошных рамах), в пологих арках продольные силы велики, поэтому стенку поперечного сечения арки можно назначать большей толщины, чем в раме.

Нагрузки: Расчёт ведут на вертикальные нагрузки (собственный вес, снеговые и ветровые нагрузки).Температурное воздействие для арок несущественно. Величина временных нагрузок при определении расчётного усилия принимается с коэф.сочетания n_c=0,9.
Существенной нагрузкой является давление ветра. На величину давления ветра оказывают влияние открытые проёмы.

Для покрытий, торцы которых могут быть открыты(вокзалы, навесы) учитывают 3 комбинации нагрузок:1)боковое давление ветра;2)вакуум(из-за отсоса воздуха из-под арочного покрытия);3)действие ветра внутри сооружения.

Температурные воздействия для арок обычно несущественны. Вертикальные нагрузки относят к основным сочетаниям нагрузок, ветровые и температурные воздействия – к дополнительным.

26.Арочные большепролётные покрытия. Особенности расчёта.
Конструкции расчленяют при расчёте на отдельные плоские элементы (арки,главные прогоны), которые рассчитывают обычными методами строительной механики. В статически неопределимых арочных системах усилия удобнее определять методом сил.
Усилия в поясах сквозных арок с параллельными поясами Nn определяют при комбинации нагрузок, дающей наибольшее значение. Продольная сила N распределяется между поясами обратно пропорционально их расстояниям до центра тяжести сечения, а усилие от Mx получается делением его величины на расстояние между ц.т. поясов h: