Подбор сечения арки - Применение круговой трехшарнирной арки при строительстве здания

Предварительное определение размеров поперечного сечения арок производим по СНиП II-25-80, п. 4.17:

Приняв получим

(47)

Уравнение (47) приводим к виду:

(48)

Где ;

Расчетное сопротивление древесины сжатию с учетом коэффициентов условий работы по пп. 3.1 и 3.2 и коэффициентов надежности по назначению конструкций согласно стандарту СТ СЭВ 384-76.

Поскольку Q р, дискриминант уравнения (48) и оно имеет одно действительное и два мнимых решения. Согласно формуле Кардано, действительное решение

Где ;

.

Подбор сечения арки

Учитывая уникальный характер здания по степени ответственности, для изготовления арок принимаем пиломатериал из древесины сосны 1-го сорта толщиной 4,2 см. Коэффициент надежности по назначению = 1.

Оптимальная высота поперечного сечения арки находится в пределах (1/40 - 1/50)l = = (1/40 - 1/50)6000 = 150-120 см.

Согласно пп. З.1 и 3.2, при H > 120 см, и коэффициенты условий работы будут = 0,8, = 0,95, = 1; соответственно расчетное сопротивление сжатию и изгибу

= = 0,8Ч0,95Ч1,0Ч16/1,0 = 12,2 МПа.

Для определения поперечных размеров сечения арки пользуемся уравнением (47). Принимаем в = h/b = 5,5; о = 0,65 и определяем высоту и ширину сечения арки h = 1260 мм и b = 1260/5,5 = 229,09 мм ? 230 мм.

Принимаем поперечное сечение арки bh = 2301260 мм из 30 слоев толщиной 42 мм. Расчет арки на прочность выполняем в соответствии с указаниями СНиП II-25-80, п. 4.17, формула (28).

Определяем гибкость согласно СНиП II-25-80, пп. 4.4 и 6.25, формула (9):

Согласно п. 6.27, при определении коэффициента о вместо N в формулу (30), п. 4.17, СНиП II-25-80 надо поставить N3 = 202,7 кН - сжимающее усилие в ключевом сечении для расчетного сочетания нагрузок:

Момент

Расчетный момент сопротивления

Подставив эти значения в формулу (28) СНиП II-25-80, получим:

Т. е. прочность сечения достаточна.

Проверим сечение на устойчивость плоской формы деформирования по формуле (33) п. 4.18 СНиП II-25-80. Покрытие из плит шириной 150 см раскрепляет верхнюю кромку арки по всей длине, откуда

= 2Ч150 см < 140*/(h) = 140*/(126*0,8) =734,7; принимаем 750 см,

Т. е. имеет место сплошное раскрепление при положительном моменте сжатой кромки, а при отрицательном - растянутой, следовательно, показатель степени n = 1 в формуле (33), СНиП II-25-80.

Предварительно определяем:

А) коэффициент цМ по формуле (23), п. 4.14, СНиП II-25-80 с введением в знаменатель коэффициента согласно п. 4.25 настоящего Пособия:

ЦМ = 140KФ/(h*) = 140**1,13/(2826*126*0,8) = 0,29.

Согласно СНиП II-25-80, п. 4.14, к коэффициенту цМ вводим коэффициенты KЖм и KНм. С учетом подкрепления внешней кромки при m > 4 KЖм = 1

KНм = 0,142*/h + 1,76*h/ + 1,4*бР = 0,142*2826/126 + 1,76*126/2826 + 1,4*1,57 = 5,46;

ЦМ*KНм = 0,29*5,46 = 1,6;

Б) коэффициент ц по СНиП II-25-80, п. 4.3, формула (8) для гибкости из плоскости

Согласно СНиП II-25-80, п. 4.18, к коэффициенту ц вводим коэффициент KНN, который при m > 4 равен:

*.

Подставив найденные значения в формулу (33) СНиП II-25-80, получим

Таким образом, условие устойчивости выполнено и раскрепления внутренней кромки в промежутке между пятой и коньковым шарниром не требуется.

Похожие статьи




Подбор сечения арки - Применение круговой трехшарнирной арки при строительстве здания

Предыдущая | Следующая