Вопрос 12. Арочные и рамные конструкции большепролетных промышленных и гражданских зданий. Конструктивные схемы, генеральные размеры, обеспечение устойчивости, проверка прочности.

Арка - это изогнутая балка с неподвижными опорами на концах. В арке материал работает преимущественно на сжатие. Так как камень, основной строительный материал, хорошо работает именно на сжимающие усилия, то арки и своды стали одним из основных видов перекрытия помещений. Арки и своды, выложенные из клинчатых камней, передающих друг другу сжимающие усилия, своими нижни­ми частями (пятами) передают на опоры наклонно направленные уси­лия. Горизонтальную составляющую этого усилия называют распором (рис. 158). Чем положе арка, тем больше распор.
Распорные КОНСТРУКЦИИ можно превратить в безраспорные, соединив их опоры затяжкой. В этом случае их можно располагать на стойках или стенах (рис. 159, и).
Арки выполня­ют из дерева, железобетона и ме­талла. Они могут быть 6есшарнuр­ные, двухшарнирные (шарниры на опорах) и трехшарнирные (шарни­ры на опорах и середине пролета).

Металлические арки и рамы:

Рама – плоская распорная конструкция, состоящая из прямолинейных стержней, жестко соединенных в узлах. Монолит – рамные конструкции. В с\х зданиях нашли широкое применение статически определимые трехшарнирные рамы, в которых ригельи стойка жестко соединены в карнизном узле. Рамы выполняются сплошного (пролёт до 18м) или сквозного сечения, в зависимости от пролёта. Сплошного – двутавры, швелеры, жб монолит. Сквозного – металлические и ж\б фермы.
Деревянные рамы и арки, подобно балкам, выпол­няют гвоздевыми и клееными пролетом до 24 м.
Высота сечения арок равна 1/15...1/25 пролета у гвоздевых и 1/20...1/25 у клеёных. Отношение стрелы подъема к пролету составля­ет: 1/2 - 1/6 У гвоздевых и 1/2 - 1/7 У клеёных арок. Деревянные рамы и арки обычно делают трехшарнирны­ми, что облегчает их монтаж. По­крытие делают из деревоплиты или из плит покрытия облегченной кон­струкции.
Железобетонные рамы и арки выполняют двутаврового се­чения пролетом до 40 м и решетчатыми - для больших пролетов.
Железобетонные арки делают параболическими (f/L= 1/2...1/4) и круговыми (f/L= 1/4...1/8). Высота сечения арки 1/30...1/40 пролета у сплошных арок и 1/25...1/30 у решетчатых.
Металлические рамы и арки применяют сплошного (для пролетов до 60 м) и решетчатого се­чения (для больших пролетов). Высота сплошного сечения арки равна 1/50...1/80 пролета, а решетчатого ­1/30...1/60' Отношение стрелы подъема f к пролету L у металлических арок принимают таким же, как и у желе­зобетонных.

Расчёт арки, проверка прочности: