<<
>>

10.2.2. Понятие о расчете арок

Расчет арок, как и других конструкций, состоит из определе­ния внутренних усилий и подбора размеров сечений. Наиболее просто выполняется расчет трех шарнирной арки, которая явля­ется статически определимой, в отличие от двух и бесшарнирных арок. Прежде всего в таких арках определяется величина распора Н9 который в общем случае находится из уравнения

Если определить усилия в сечениях арки, проведенных через 1—2 м, то можно построить эпюры Л/к, £)к, 7УК, которые дают более точные представления об изменении усилий в арке по ее длине.

Усилия в арке определяются для нескольких схем загружений. Если постоянная нагрузка £ действует на арку обычно равномер­но по всей длине арки, то снеговая нагрузка 5 может действовать как равномерно по всей длине, так и располагаться на половине длины арки. Часто именно несимметричная схема загружения оказывается наиболее невыгодной для арок.

Очертание арки должно возможно ближе совпадать с кривой давления, т.е. принимать такую форму, при которой при равно­мерно распределенной нагрузке в сечениях арки не возникают из­гибающие моменты. Кривая давления в арке от постоянной рав­номерно распределенной нагрузки —* парабола, поэтому чаще всего форма арки принимается параболической. Уравнение квадратной параболы:

(10.6)

Однако для удобства изготовления аркам могут придавать очер­тания дуги окружности, эллипса и другие произвольные очертания.

Общий порядок расчета арки:

• задаются материалом, очертанием, генеральными размера­ми и размерами сечения пояса арки (рис. 10.13); высота сечения арки к-( /зо — У50)/ в деревянных и железобетонных арках и И = (У30 — У80)/ в стальных арках;

Рис. 10.13. Виды поперечных сечений арок: а) металлических; б) деревянных; в) железобетонных

• определяют усилия (Л/, ТУ, (?) в сечениях арки при различ­ных загружениях;

• проверяют прочность принятого сечения пояса арки на дей­ствие самого неблагоприятного сочетания нагрузок (при необхо­димости ранее принятые размеры сечения арки корректируют);

• в случае наличия затяжки определяют ее сечение;

• конструируют узлы арки.

11. ОСНОВАНИЯ

Общие положения

Здания и сооружения передают нагрузки на основания, кото­рые состоят из грунтов. Изучением свойств грунтов и созданием теории их расчета занимается дисциплина «Механика грунтов».

Грунты — это горные породы, почвы, техногенные образова­ния, которые залегают в верхней части земной коры, являются объектом инженерно-хозяйственной деятельности человека и мо­гут быть использованы в качестве оснований зданий и сооруже­ний, среды для размещения в них сооружений, материала самого сооружения.

Наиболее часто в качестве оснований используются несцемен­тированные, сыпучие и глинистые грунты, реже, так как реже выходят на поверхность, скальные грунты. Классификация грунтов в строительстве принимается в соответствии с ГОСТ 25100-95 «Грун­ты. Классификация».

Знание строительной классификации грунтов требуется для оценки их свойств как оснований под фундаменты зданий и со­оружений. Грунты делятся на классы по общему характеру струк­турных связей. Различают: класс природных скальных грунтов, класс природных дисперсных грунтов, класс природных мерзлых грунтов, класс техногенных грунтов. Более подробно рассмотрим класс природных скальных грунтов и класс дисперсных грунтов.

Скальные грунты — грунты с жесткими структурными связя­ми (кристаллизационными и цементационными).

Скальные грун­ты могут состоять из изверженных, метаморфических и осадоч­ных сцементированных горных пород. Наиболее распространен­ные виды скального грунта: граниты, песчаники, известняки и др.

Класс скальных грунтов подразделяется на группы (скальные и полускальные грунты). Условная граница между скальными и полускальными грунтами принимается по расчетному значению предела прочности на одноосное сжатие скальных грунтов Д. (см. параграф 11.1.5).

Дисперсные грунты — грунты, состоящие из отдельных мине­ральных частиц (зерен) разного размера, слабо связанных друг с другом. Эти грунты образуются в результате выветривания скаль­ных грунтов с последующей транспортировкой продуктов вывет­ривания водным или эоловым (воздушным) путем и их отложения.

Дисперсные грунты делятся на две группы: связные дисперсные грунты — это грунты с водно-коллоидными связями (глинистые грунты, илы, сапропели, заторфленные грунты, торфы); несвязан­ные дисперсные грунты (пески, крупнообломочные грунты). В крупнообломочных грунтах мо1уг встречаться окатанные час­тицы и неокатанные. Щебень представляет собой неокатанные об­ломки горных пород размером от 10 до 100 мм, окатанные обломки таких размеров называются галькой. Дресва — мелкие острореб­ристые обломки породы размером от 2 до 10 мм, окатанные об­ломки таких размеров называются гравием.

Из вышеперечисленных грунтов состоят основания. Основа­нием называют часть массива грунтов, непосредственно воспри­нимающую нагрузки от фундамента. Различают естественные и искусственные основания: естественные основания состоят из грунтов природного сложения, а искусственные основания — из уплотненных, закрепленных или замененных грунтов. В случае если основания состоят из одного слоя грунта (пласта), они на­зываются однородными, из нескольких пластов — неоднородными. Пласт грунта, непосредственно воспринимающий нагрузки от фундамента, называется несущим, а нижележащие пласты —под­стилающими.

Рис. 11.1. Основные понятие: 1 — фундамент; 2 — подошва фундамента;. 3 — верхний обрез фундамента; 4 — линза (включение в пласт другого грунта); О/. — отметка планировки; б1 — глубина заложения фундамента;

I — несущий пласт; II,III — подстилающие пласты

Расчет оснований ведется по двум группам предельных состоя­ний, при этом учитывается совместная работа оснований, фун­даментов и надземных конструкций.

Фундаментом называют подземную часть здания или сооруже­ния, которая предназначена для передачи нагрузок на основание. Нагрузка /V, приходящаяся на верхний обрез фундамента, распре­деляется по подошве фундамента и вызывает давление в основа­нии р (рис. 11.1).

Для расчета фундаментов и оснований необходимо знать свой­ства грунтов, которые разделяются на физические и механические.

<< | >>
Источник: Сетков В.И., Сербии Е.П.. Строительные конструкции: Учебник. — 2-е изд. 2005

Еще по теме 10.2.2. Понятие о расчете арок:

  1. 7.2.5. Понятие о расчете составных сварных балок
  2. 11.1.5. Понятие о расчетах скальных оснований
  3. 2.2. Понятие о расчете строительных конструкций по предельным состояниям
  4. 2.2.1. Понятие о расчете по предельным состояниям первой группы
  5. 2.2.2. Понятие о расчете по предельным состояниям второй группы
  6. 5.4.5. Понятие о расчете внецентренно сжатых железобетонных колонн
  7. 5.3.5. Понятие о расчете деревянных стоек составного сечения
  8. 7.4.11. Понятие о расчете сборных железобетонных конструкций на монтажные и транспортные нагрузки
  9. Виды кирпичных арок
  10. Кладка арок и сводов
  11. Готовые комплекты межкомнатных арок
  12. ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ
  13. Глава 1.1. ДИЗАЙН. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
  14. Основные понятия
  15. 1. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПОНЯТИЯ
  16. ПОНЯТИЯ О ЗДАНИЯХ.ОБОРУДОВАННЫХ ПЕЧАМИ
  17. Тема 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
  18. 2.1. Понятие о предельных состояниях строительных конструкций