- •Расчет трехшарнирных арок
- •Аналитический расчет трехшарнирных систем.
- •Определение внутренних силовых факторов в сечении арки
- •Заключения о достоинствах и недостатках трехшарнирных арок.
- •Построение линий влияния изгибающего момента, поперечной силы и продольной силы.
- •2) Построение линии влияния арочной поперечной силы qk в сечении k.
- •Определение усилий по линиям влияния.
- •Пример расчёта трехшарнирной арки
- •Так как арка очерчена по закону параболы, уравнение оси имеет вид:
Заключения о достоинствах и недостатках трехшарнирных арок.
На основании вышеизложенных выводов можно сделать заключения о достоинствах и недостатках трехшарнирных арок:
1. По величине и знаку усилий трехшарнирные конструкции выгодно отли-
чаются от всех прочих пролетных конструкций: позволяют использовать
малопрочные местные природные и искусственные каменные материалы:
известняк, ракушечник, кирпич, низкомарочный бетон и т.д.
2. Значительная величина распора (особенно в пологих арках) требует уст-
ройства особо прочных опорных узлов или установки затяжки.
3. При монолитном исполнении проявляется основной технологический ми-
нус – необходимость устройства несущего каркаса опалубки. При сборном
исполнении проявляется положительное качество: конструкция состоит из
двух элементов, которые легко изготавливаются в заводских условиях,
транспортируются и монтируются на строительной площадке.
4. Трехшарнирные конструкции не чувствительны к осадке опор, воздейст-
вию температуры, усадочных напряжений.
Построение линий влияния изгибающего момента, поперечной силы и продольной силы.
Линией влияния называется графическое изображение закона изменения усилия в заданном сечении, при перемещении по арке силы Р=1.
1) Построение линий
влияния в арке начинают с построения
линии влияния горизонтальной составляющей
опорных реакций – распора Н. Построение
произ-водится по формуле
.
Линия влияния горизонтальной составляющей
опорной реакции (распора) представляет
собой линию влияния балочного изги-бающего
момента в сечении C,
все ординаты которой умножены на
(где
f
– стрела подъема арки или высота арки
в ключе).
2) Построение линии влияния арочной поперечной силы qk в сечении k.
Выражение для определения арочной поперечной силы имеет следующий вид:
Таким образом,
линия влияния арочной поперечной силы
представляет собой результирующую
суммы ординат двух линий влияния: линии
влияния балочной поперечной силы
,
все ординаты которой умножены на значение
косинуса угла наклона касательной в
сечении K
и линии
влияния распора H,
все ординаты кото-рой взяты с противоположным
знаком и умножены на значение синуса
угла наклона касательной в сечении K.
При суммировании линий влияния достаточно складывать лишь характер-ные ординаты, получаемые из подобия треугольников.
3) Построение линии влияния арочной продольной силы NK в сечении K.
Выражение для определения арочной продольной силы имеет вид:
Линия влияния арочной продольной силы является результирующей суммы двух линий влияния: балочной поперечной силы , все ординаты которой умно-жены на значение синуса угла наклона касательной в сечении K и распора H, все ординаты которой умножены на значение косинуса угла наклона касательной в сечении K, все ординаты необходимо взять с противоположным знаком.
4) Построение линии влияния арочного изгибающего момента MK в сече-нии K.
Выражение для определения арочного изгибающего момента имеет вид:
Линия влияния
арочного изгибающего момента является
результирующей суммы двух линий влияния:
балочного изгибающего момента
в
сечении K
и линии влияния распора H,
все ординаты
которой
умножены на значение ординаты сечения
К и взяты с противоположным знаком.
