Металлические арки. Основные очертания и рекомендуемые параметры.

Блок 2. Вопрос 5.

Основные поддерживающие системы для стабилизации точек подвешивания несущей ванты

Блок 2. Вопрос 18.

Металлические арки. Основные очертания и рекомендуемые параметры.

Рациональная область применения арочных систем - пролеты от 80 до 250 м.

Арки - распорные конструкции. По сравнению с балочными и рамными

конструкциями арочные имеют ряд преимуществ:

- меньший расход металла; эффективность арок увеличивается с ростом

пролета (изгибающие моменты в 5...8 раз меньше чем в балочных и в 3...5

раз меньше, чем в рамных системах за счет рационального очертания

арок);

- большая жесткость (прогибы арок в 2...3 раза меньше чем в рамах);

- архитектурная выразительность.

К недостаткам можно отнести существенный расход материала на фундаменты и

относительно сложный монтаж.

Статические схемы арок могут быть бесшарнирными, трехшарнир-ными и

двухшарнирными (рис. 4.7). Бесшарнирные арки наиболее жесткие и

экономичные по расходу стали, однако на фундаменты от них передаются не

только вертикальная и горизонтальная опорные реакции, но и опорные

изгибающие моменты, что увеличивает массу фундаментов. Трехшарнирные арки

неэкономичны по расходу стали и сложны при монтаже из-за ключевого шарнира,

однако нагрузки на фундаменты от них значительно меньше. Наиболее

распространены двухшарнирные.арки, обладающие достоинствами двух

предыдущих схем.

4.7

Большое влияние на величину внутренних усилий, а значит и расход металла,

оказывает очертание арки (рис. 4.8): треугольное, круговое, параболическое и

полигональное. При действии равномерно распределенной нагрузки наиболее

выгодно очертание по квадратной параболе. Арки кругового очертания наименее

трудоемки при изготовлении.

4.8

Поперечное сечение арок может быть сплошностенчатым и сквозным (рис.

4.9). Сплошностенчатые арки имеют небольшую высоту (h / 1 = 1/50... 1/70),

просты в изготовлении и монтаже, но металлоемки. Основные типы сечений -

составной двутавр и " коробка" (рис. 4.9). При высоте арки свыше 1 м она делается

сквозной. Высота сечения сквозной арки h / l = l / 30...1/40, типы сечений

аналогичны либо легким (рис. 2.14 а...о), либо тяжелым (рис.2.14 п...ф) фермам.