Расчет арочных конструкций

Все, сказанное о В. Г. Шухове как об инженере с безукоризненным чувством работы конструкции и способности находить самые простые и экономичные решения, проявляется и в его арочных конструкциях. Чтобы избежать двусмысленности в терминологии, будем придерживаться системы понятий, которой пользовался сам В. Г. Шухов. Основные положения конструирования и расчета арочных конструкций он изложил в монографии Стропила (1.9). [c.55]

РАСЧЕТ АРОЧНЫХ КОНСТРУКЦИЙ [c.189]

В данном случае под арочными конструкциями подразумеваются как плоские конструкции в виде арок, усиленных системой стержневых элементов-тяг, так и пространственные конструкции в виде сводов с аналогичной системой тяг. Известно, что расчет сводчатых конструкций выполняют аналогично расчету арок. Поэтому общий принцип работы арочных конструкций с системой гибких затяжек можно рассмотреть на примере арок с подобной системой затяжек или арочных ферм. [c.55]

Предложенные В. Г. Шуховым арочные фермы с тягами являются первыми арочными конструкциями покрытия с односторонними выключающимися связями. Они предшествовали появлению целого ряда сводчатых и арочных конструкций легких покрытий. Принципы расчета и проектирования арочных конструкций с системой гибких затяжек В. Г. Шухов изложил в своей теории расчета арочных ферм (1.9). [c.55]

В. Г. Шухов предложил определить места выключения связей, исходя из простого геометрического рассмотрения системы при различных загружениях и в зависимости от местоположения примыканий наклонных тяг к арке. В результате этого рассмотрения из системы исключались лишние связи. Затем для определения растягивающих усилий в тягах можно также на основе геометрических пропорций составить уравнения моментов в количестве, равном числу оставшихся растянутых связей или количеству неизвестных. Получение таким образом во всех тягах растягивающих усилий является подтверждением правильности определения места выключения связей. После определения усилий в тягах можно вычислить момент в произвольном сечении верхнего пояса, составив уравнение моментов относительно этого сечения. Предложенный В. Г. Шуховым геометрический способ определения усилий в арочных конструкциях, по мнению последующих исследователей выгодно отличается простотой и достаточной точностью и может применяться в практических расчетах и в настоящее время. Анализируя очертания верхнего пояса арочных ферм, В. Г. Шухов наряду с прямолинейными элементами рассматривал арки кругового и параболического очертания. Исходя из критерия получения минимальных напряжений в верхнем поясе арочной фермы или в конечном счете из минимальных абсолютных величин изгибающих моментов, были определены и рекомендованы оптимальные места прикрепления наклонных растянутых элементов к арке. При этом была показана эффективность установки наклонных тяг. Так, в случае параболической арки с тремя тягами, расположенными наивыгоднейшим образом, абсолютное значение изгибающего момента почти в три раза меньше, чем в арках, имеющих только одну горизонтальную затяжку. Предварительно аналитически было доказано, что места оптимального прикрепления наклонных тяг для арок с тремя затяжками расположены примерно в третях пролета арки. [c.57]

Разработанные В. Г. Шуховым арочные конструкции, как и метод их расчета, могут быть широко использованы в современной практике проектирования и строительства зданий и сооружений, а также служить основой для развития заложенных в них идей. [c.60]

В. Г. Шухов со свойственной ему конкретностью выражения дал четкую методику расчета предложенной конструкции сводов на основе разработанной им теории арочных ферм. Эту методику с достаточной для практики точностью можно применять в современных инженерных расчетах, а в необходимых случаях она может быть дополнена элементами современной теории устойчивости оболочек. [c.75]

II отдел занимается вопросами гидроэнергетического строительства усовершенствованием водосливных арочных плотин с предотвращением опасных размывов русла, усовершенствованием водосливных оголовков плотин исследованием струн, аэрации потоков, размывов русел рек, кавитацией гидротехнических конструкций статическими расчетами арочных плотин на основе теории оболочек изучением влияния деформаций скалы на напряжения в арочных плотинах исследованием сейсмических характеристик плотин и вибрационных характеристик конструкций изучением ползучести бетона и другими исследованиями бетонов исследованием оснований [c.52]

Однако при реальной работе предложенной В. Г. Шуховым конструкции арочной фермы, как уже отмечалось выше, гибкая тяга не может работать на сжатие. Поэтому при реальных загружениях фермы в одной из тяг возникает сжатие, и она выпучивается. Таким образом, одна из связей выключается из работы конструкции. В этот момент рассматриваемая система становится статически определимой, и ее дальнейший расчет значительно упрощается, так как число неизвестных и число уравнений статики одинаково. Определение места выключения связей в таких системах является наиболее важным и ответственным моментом расчета конструкций с односторонними связями. При современных способах расчета конструкций с односторонними выключающимися связями на ЭВМ производится перебор всех возможных вариантов загружения с поочередным исключением из работы связей, в которых возникают усилия сжатия. В результате этого находят систему, в которой все гибкие связи работают на растяжение. [c.57]

С введением в инженерно-строительную практику железобетона широкое применение вновь получили арки, особенно в мостовых конструкциях это повело к изысканию более совершенных методов определения и исследования усилий в арочных системах. Бесшарнирная арка представляет собой статически неопределимую систему с тремя липшими неизвестными , ее расчет может быть значительно упрощен надлежащим выбором этих неизвестных. К. Кульман ) ввел понятие о так называемом упругом центре и показал, что если реакции, возникающие в пятах арки, представить силой, приложенной в ее упругом центре, и парой, то три неизвестные (две компоненты силы и момент пары) могут быть определены каждая из одного уравнения с одной неизвестной. Нахождение упругого центра и определение реакций он производил графическим методом, вводя фиктивные силы, аналогичные тем, что применяются в исследовании прогиба балок. Несколько иные [c.510]

Рис. 10.8. Схемы к расчету стержневой контурной конструкции арочного очертания с жесткими узлами

Трактате по механике и в [218] излагается важная задача строительной механики — расчет арочных конструкций. Автор рассматривает арку как совокупность идеально гладких клиньев, силы взаимодействия которых направлены по нормали к поверхностям соприкасающихся клиньев. Веса клиньев определяются графическим методом. Вторая теория Делаира [219] посвящена определению размеров колонн, необходимых для поддержания арки. Теория Делаира позднее использовалась Велидором в его Инженерной науке ]131]. [c.221]

Бертольд Буркхард обратил мое внимание на один отчет (VDI 40, 1896, с. 731), согласно которому немецкий инженер Крелль будто бы претендует на авторство изобретения арочных систем с наклонными тягами. Крелль был руководителем металлургического завода в Санкт-Петербурге (партнер фирмы Бари).В докладе он сообщил о строительстве его заводом Пассажа и Верхних торговых рядов (ГУМа), а также большого машинного зала в Нижнем Новгороде. При этом он упомянул и о висячих покрытиях Шухова. Возможно, неназванный автор отчета неправильно понял высказывания инженера Крелля. Во всяком случае, Шухов провел расчеты всех конструкций, и только он применял их в дальнейшем, так что не подлежит сомнению, что автором изобретения является он. [c.54]

Известными представителями конструкций, имеющих в своей основе системы с односторонними выключающимися связями, являются вантовые или комбинированные мосты. Эти конструкции уже имеют историю своего развития и применения и насчитывают множество реализованных примеров. В значительно меньшей степени разработаны конструктивные формы и теория расчета комбинированных стержневантовых, а также сводчатых или арочных конструкций с гибкими связями. [c.55]

Позже эти арочные конструкции Шухова были применены и развиты другими инженерами и архитекторами. В 1916 г. при строительстве ангара из железобетона французский архитектор Фрезине использовал для опалубки арки параболического очертания, которые были усилены при. омощи гибких тяг (рис. 106). Чтобы избежать выпучивания арки в начале бетонирования из-за большой нагрузки, в нижней части было предусмотрено большее количество затяжек. Согласно монографии Ковельмана посвященной теории арочных ферм, в те годы, когда В. Г. Шухов начал применять арочные конструкции, еще не были найдены элементарные способы расчета стержневых систем подобного типа. Это, на наш взгляд, лишь подчеркивает значимость проведенных Шуховым исследований. Разработанный им метод расчета, как указывалось выше, имел некоторые допущения, в частности принятие шарниров в местах прикрепления наклонных тяг. Однако принятое допущение приводило к получению несколько завышенных значений изгибающих моментов в арке и в конечном счете к небольшому запасу прочности. [c.60]

Возрастающее использование арочных конструкций в строительстве плотин возлагает на инженеров обязанность решения весьма сложной задачи анализа напряжений в пространственной системе. В связи с этим в США был разработан приближенный метод расчета крупных плотин арочного типа. Первое приближение достигается путем замены пространственной системы плотины системой горизонтальных арок и вертикальных консолей. Горизонтальное гидростатическое давление распределяется методом проб на две радиальные компоненты, одна из которых передается аркам, другая—консолям. Надлежащим распределением нагрузки будет по этой схеме то, при котором как арки, так и консоли во всех точках будут иметь общие радиальные компоненты прогиба. Этот метод был предложен инженерами мелиоративного бюро США ). Для получения более точных результатов в расчет вводится влияние крутящих моментов в горизонтальных и вертикальных сечениях, а также поперечных сил, действующих в горизонтальных сечениях вдоль осевых линий арок, и соответствующих вертикальных перерезывающих сил в радиальных сечениях ). С целью проверки этой теории для некоторых ответственных случаев были поставлены испытания на моделях. В связи со строительством плотины Гувера была испытана модель из пластер-целита, загружение производилось ртутью измеренные значения деформаций оказались при этом весьма близкими к расчетным. Произведенные впоследствии замеры на законченном сооружении [c.513]

Н. м. определяется в 100 лет. Ж. м. по сравнению со стальными оказываются бо.юе долговечными. Кроме того преимущество Ж. м. над стальными заключается в значительно меньшей их чувствительности к увеличению вре.менной нагрузки вот почему их редко приходится менять из-за возрастания последней. Это достоинство находит объяснение как в сравнительно большем собственном весе Ж. м., так и свойстве бетона — с возрасто.м увеличивать сопротивление следовательно при перерасчетах Ж. м. под усилившуюся временную нагрузку можно поднять допускаемое напряжение на бетон, если, разумеется, в стали имеется запас для напряжений. В отношении долговечности особо предпочтительны железобетонные путепроводы, т. к. железобетон не страдает в такой мере, как сталь, от дыма и паров паровоза, а стоимость такого путепровода по подсчетам инж. Успенского меньше примерно на 16—30%. По технич. достоинствам в отношении жесткости, непрерывности пути, легкости надзора и незначительности ремонта Ж. м. превосходят стальные и почти равноценны каменным. В эстетич. отношении К. м. стоят выше стальных и часто не уступают каменным. Благодаря свойству железобетона принимать разнообразные формы мостам этой конструкции в зависимости от требований придают монументальный или же легкий вид. Указанные преи.мущества выдвигают Ж. м. на первое место. Постоянные искусственные сооружения на автогу1кевых дорогах при средних пролетах у нас строятся часто, а за границей — почти исключительно железобетонными только в случае больших пролетов их перекрывают сталью. Иа ж. д. СССР малые пролеты до 15 ж (а в отдельных случаях и до 20. ) перекрываются типовыми железобетонными пролетными строениями при больших отверстиях, в случае невозможности по различным условиям разбить их на указанные выше пролеты, арочные пролетные строения применяют редко, т. к., не будучи стандартными, они вызывают необходимость строить, все сооружения на месте в отличие от стальных пролетных строений, изготовляемых целиком на з-де, и кроме того из-за распорности арочной системы требуют более сложных и тяжелых опор. В иностранной практике имеются многочисленные примеры перекрытия средних пролетов железобетонными сквозными балочными пролетными строениями, если отнести сюда и арочные конструкции с затяжками. Уменьшение количества строительных работ на месте достигается применением сборных железобетонных конструкций. По Техническим условиям проектирования железобетонных искусственных сооружений под железные дороги (проект 1936 г.) временная нагрузка вводится в расчет с дина.мич. коэф-том [c.379]

Вопросы расчета. Сначала были исследованы и испытаны отдельные элементы и узлы, такие как стойки, шпангоуты крыши, поперечины, элементы, образуюш,ие надколесные арочные ниши, узлы рамы основания, и затем были выработаны конструктивно-технологические решения. Следуюш,ий этап состоял в оценке больших конструктивных схем, таких как обвязка надколесных арочных ниш, дверные рамы, порог, а также балочная конструкция силовой установки. [c.72]

Итак, каждый класс объединен общей расчетной схемой или принципом расчета. Следовательно, необходимо создание пакета методик и программ расчета, удобного ajijfi пользователя и позволяющего рассчитать с точностью, пригодной для практики,любой дефект газопроводной конструкции. В этом направленвд проведен ряд работ по созданию методик и прикладных программ (для арочных выбросов,локальных дефектов, овализации, корр.рзии),остальние требуют на сегодняшний момент доработки и утверждения. [c.22]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...