Составление расчетной схемы арки

Определение усилий М, Q, N производится на ПК ЛИРА. Двухшарнирная арка с затяжкой является статически неопределимой системой с одним неизвестным.

Расчетные усилия в элементах арки находят от всех возможных невыгодных сочетаний действующих нагрузок. По найденным РСУ производится расчет элементов на прочность.

Геометрическая схема арки создается с помощью добавления узлов по формуле:

где  – стрела подъема арки;

 – пролет арки;

y, x – координаты.

Устанавливаем плоскость размещения арки XOZ, фиксированные координаты x₁ = 0 м, x₂ = 36 м.

Количество узлов на арке:

n = 36+1=37 шт.

Устанавливаем граничные условия: в узле 1 назначаем связи по X и Z, в узле 37 по Z.

Задаем элементы затяжки и подвесок, назначаем шарниры в подвесках по UY,

На рисунке 18 представлена расчетная схема арки.

Расчётная схема состоит из следующих элементов (рисунок 18):

- элементы верхнего пояса двутаврового сечения bxh=10х100 см (тип жесткости 1);

- элементы подвесок сечением bxh=15х15 см (тип жесткости 3);

- элементы затяжки сечением bxh=50х50 см (тип жесткости 2);

 

Схемы загружения арки

На рисунке 19 показаны схемы возможных загружений арки и величины нагрузок в кН/м. Рассматривается 3 схемы загружения: 1 – постоянное от собственного веса арки, веса кровли и плит покрытия; 2 – кратковременное снеговое на весь пролёт арки; 3 – кратковременное снеговое на половину пролёта арки;

 

Конструирование арматуры элементов арки

Элементы верхнего пояса арки армируем на основании результатов расчёта полученных с применением ПК ЛИРА 2013. Расчет произведен для двух вариантов конструирования: по СНиП 2.03.01-84* и СП 63.13330.2012. Для подбора арматуры арки принимаем результаты по СНиП 2.03.01-84*.

Верхний пояс арки

Расчётная площадь напрягаемой арматуры:

А_sp=7,65∙4=30,6 см² (прил. Б).

Принимаем арматуру 5 Ø28 А400 с А_s=30,79 см² и расставляем у противоположных сторон сечения.

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=8мм.

Принимаем поперечную арматуру Ø8 А240.

С учетом анализа армирования типовых конструкций принимаем шаг поперечных стержней s=200 мм.

Рисунок 20 – Сечение верхнего пояса арки

Нижний пояс арки

Нижний пояс арки армируем предварительно напряжённой канатной арматурой класса К1400. Вся растянутая арматура должна быть охвачена замкнутыми конструктивными хомутами, ус­танавливаемым с шагом 500 мм.

Расчётная площадь напрягаемой арматуры:

А_sp=2,19∙4+12,57∙4=59,04 см² (прил. Б).

Принимаем арматуру 42 Ø15 К-1400 с А_sp=59,472 см² .

Рисунок 21 – Сечение нижнего пояса арки

Подвески арки

Элементы подвесок с А_s=0,08 ∙4=0,32 см² (см. приложение Б).

Минимальный процент армирования элемента 0,05%, поэтому

А_s=15 ∙15 ∙ 0,0005=0,1125 см².

Принимаем арматуру 4Ø6 А400 с А_s=11,3 см².

По условиям свариваемости диаметр поперечных стержней d=3 мм.

С учетом анализа армирования типовых конструкций принимаем конструктивную поперечную арматуру Ø6 А240 с шагом 200 мм.

Рисунок 22 – Сечение подвесок

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: