Дощатоклееные арки

Дощатоклееные арки применяют кругового или стрельчатого очертания с затяжками или с непосредст­венным опиранием на фундаменты или контрфорсы. При наличии затяжек пролеты арок обычно не превышают 24 м, при опирании на фундаменты или контрфорсы про­леты зданий, осуществленных в СССР, достигали 63 м (здание летнего катка в Архангельске). За рубежом имеются отдельные примеры применения арок с проле­тами более 100 м.

Арки обычно склеивают из пакета досок прямоуголь­ного по высоте сечения, что менее трудоемко. При боль­ших пролетах может оказаться целесообразным приме­нение арок переменного по высоте сечения, принятого с учетом изменения момента по длине арки.

Дощатоклееные арки бывают двух- и трехшарнирны-ми (рис. VI.28). При пролетах до 24 м и ///=1/8—1/6 целесообразно применять двухшарнирные арки как бо­лее экономичные во всех случаях, когда возможна транспортировка криволинейных элементов арок. Кри­волинейные арки, Как правило, делают с постоянным радиусом кривизны, так как изогнуть доски по окружно­сти легче. В дощатоклееных арках толщину слоев (досок после острожки) для удобства их гнутья целесообразно применять, как правило, не более 1/300 радиуса кривиз­ны и не более 33 мм.

Коньковый узел в трехшарнирных арках можно вы­полнять с деревянными накладками на болтах, воспринимающими поперечную силу от временной нагрузки и обеспечивающими жесткость узла арки из ее плоскости. В случае, если распор воспринимается затяжкой, она вы­полняется из профильной или круглой стали.

Арки рассчитываются на нагрузки и воздействия в соответствии со СНиП П-6-74. В результате расчета арок определяют значения М, N, Q.

Нормальные напряжения в арках вычисляют по обычной формуле для сжато-изгибаемого стержня в се­чении с максимальным изгибающим моментом и соот­ветствующей ему нормальной силой.

принимают: а) при расчете на прочность по деформиро­ванной схеме:

для двухшарнирных арок при симметричной нагруз­
ке /₀=0,35S; ■

для трехшарнирных арок при симметричной нагруз­
ке /₀=0,585; _. '

для двухшарнирных и трехшарнирных арок при ко-сосимметричной нагрузке — по формуле

/₀ = nS/2 У яг—а2 _г ' (VI. 93)

где а — центральный угол полуарки, рад; S — полная длина дуги арки.

Для трехшарнирных арок при расчете на несиммет­ричную нагрузку расчетную длину допускается прини­мать /o=O,58S, Для трехшарнирных стрельчатых арок с углом перелома в ключе более 10° при всех видах на­грузок /₀=0,5S.

Расчет арок на устойчивость плоской формы дефор­мирования производят по формуле Ш-39.

Клеевые швы проверяют на скалывание по формуле
QS/Jbl<R_CK, (VI.94)

Накладки в коньковом узле рассчитывают на попереч­ную силу при несимметричном загружении арки. Наклад­ки работают на поперечный изгиб. Нагибающий Момент накладки (см. рис. VI.28, г).,

M_a = Qe₁/2. (VI.95)

Усилия, действующие на болты (см, рис. VI.28,г):

*i = Q/(l-ei/ej); (VI.96)

R₂ = QKe₂/e₁— 1). (VI.97)

Несущую способность болтов определяют с учетом направления сил поперек волокон; она должна быть больше действующих усилий R\, /?г.

Крепление арки в опорных узлах рассчитывают на максимальную поперечную силу, действующую в этих узлах. В арках больших пролетов опорный и конько­вый узлы конструктивно сложнее. Их можно выполнить

 

 

Рис. VI.29. Опорный узел дощатоклееной арки большого пролета.

где Q — расчетная поперечная сила в арке; S — статический момент; / — момент инерции; b — ширина арки; /?<,-к— расчетное сопротив­ление скалыванию для клееных элементов.

нижнего пояса для образования строительного подъема,_либо устраивают раздвинутый стык (с накладками большей длины). При выполнении стыков болты следует располагать в два ряда.

При создании верхнего и нижнего поясов бревенча­тых треугольных ферм на лобовых врубках бревна рас­полагают так, чтобы их комли были обращены к опор­ным узлам. Комли бревен для раскосов обращают в сто­рону верхнего пояса. Соединение верхнего пояса с ниж­ним в опорном узле ферм выполняют на лобовой врубке.

Опорные узлы современных треугольных ферм на ло­бовых врубках осуществляют лобовым упором на метал­лических натяжных хомутах или тяжах, передающих усилие от вкладыша, в который упирается верхний пояс, на накладки, соединенные с нижним поясом нагелями из круглой стали и болтов. Подобное решение полностью исключает работу на сдвиг со скалыванием древесины нижнего пояса в опорном узле фермы. В современных треугольных фермах подвесной потолок крепят только к узлам нижнего пояса вместо крепления его между уз­лами, как это делалось раньше.

Разработаны новые разновидности ферм на лобовых врубках с нижним поясом из профильной стали, бла­годаря чему существенно повысилась надежность ферм.

Раскосы ферм обычно соединяют с поясами на лобо­вых врубках одним зубом и дополнительно крепят бол-тами или скобами. Исключение составляет средний узел нижнего пояса ферм, где сходятся два раскоса. Данные раскосы либо вводят в промежуток между парными нас кладками растянутого стыка нижнего пояса и крепят к ним болтами, либо упирают в специально предназначен­ную для этой цели бобышку со скошенными торцами.

Для того чтобы снизить напряжения в ослабленных врубками сечениях поясов ферм из брусьев, центрирова­ние в опорных и промежуточных узлах производят по центру ослабленного сечения пояса.

Узлы ферм из бревен центрируют по осям поясов, так как ослабление бревна врубкой приводит лишь к не­значительному смещению оси ослабленного сечения по отношению к оси бревна.