Клеёные армированные арки.

Трёх шарнирные арки относятся к числу наиболее эффективных строительных конструкций, так как при сравнительно небольшом расходе материалов и простой конструкции обладают высокой прочностью и надёжностью [6, 22]. Применяются арки в покрытиях пролётом от 12 до 36 м с шагом 3 – 6 м. В зависимости от назначения распор, возникающий в арках, воспринимается затяжкой или фундаментом (см. рис. 7.1).

Минимальное значение стрелы подъёма арок должно составлять 1/8 пролёта (из условия обеспечения необходимого уклона для кровли из штучных материалов, например профилированного настила, волнистых асбестоцементных листов и т.п.).

Сечение армированных элементов верхнего пояса арок рационально выполнять прямоугольным с относительной высотой 1/35 - 1/70 пролёта в зависимости от величины действующей нагрузки. Из условия обеспечения устойчивости из плоскости действия изгибающего момента соотношение между расчетной высотой сечения и шириной должно быть не менее 5, при меньших значениях необходимо проводить проверку устойчивости плоской формы изгиба.

Армирование сечений элементов арки целесообразно выполнять как двойным симметричным, так и несимметричным с большим количеством арматуры в сжатой зоне при F_ac /F_a = 0,6 - 0,8.

Затяжку арок рационально выполнять из круглой гладкой стали или из стали периодического профиля, предусматривая устройство натяжной муфты, которая обеспечивает возможность подтягивания затяжки в процессе монтажа и эксплуатации. Для предотвращения провисания затяжки устраиваются металлические подвески. При особых условиях эксплуатации и для экономии металла затяжка может выполняться из клееной древесины.

С целью создания в элементам верхнего пояса арок разгружающего момента (для треугольных распорных систем) взаимный упор армированных элементов в коньковом узле и в опорных башмаках осуществляется частью сечения, что создает внецентренное приложение продольной сжимающей силы. Эксцентриситет приложения продольной силы обычно принимают равным 0,15 - 0,2 расчётной высоты сечения.

В целом арки с клеёными армированными поясами имеют высокие технико-экономические показатели, что позволяет использовать их в качестве несущих конструкций большинства типов производственных, сельскохозяйственных, складских зданий и комплексов.

Расчёт треугольных арок с клееными армированными поясами ведётся в предположении упругой работы материалов при двух сочетаниях нагрузок: постоянной и временной по всему пролёту; постоянной по всему пролёту и временной на половине пролёта.

Анализ результатов опытного проектирования треугольных арок с клеёным армированным верхним поясом показывает, что применение армирования позволяет сократить расход клееной древесины на 30 - 40 %, уменьшить монтажную массу на 15 – 20 % (см. табл. 6.1). Причём эффективность арок с армированным верхним поясом возрастает с увеличением действующих нагрузок и пролёта.