Покрытие по клееным трехшарнирным аркам стрельчатого очертания пролетом 45 м
Спроектировать покрытие склада химических продуктов шириной 45 м. Склад неотапливаемый. Кровля рубероидная. Район строительства — г. Орел. Конструкции покрытия — заводского изготовления.
1. Выбор конструкции и компоновка покрытия
Учитывая большой пролет (45 м) покрытия и опасность вредного химического воздействия на стальные элементы, в качестве несущих конструкций покрытия принимаем безметальные трехшарнирные арки стрельчатого очертания со стрелой подъема. Покрытие опираем на железобетонные фундаменты, которые воспринимают и распор от арок. Расстановка арок вдоль здания принята через 3 м. Холодная ограждающая часть покрытия принята щитовой клеефанерной конструкции с рубероидной кровлей в два слоя. Щиты укладываются непосредственно на арки. Продольная устойчивость покрытия обеспечивается надежным прикреплением щитов ограждающей части к аркам и устройством диагональных связей из досок между соседними арками, которые расположены у торцовых стен и через 21 м вдоль здания. В средней части покрытия вдоль всего склада расположена галерея для транспортера, а к коньковым узлам арок подвешен рельсовый путь (монорельс) для тельфера.
Рис. 5.1. Поперечный разрез и план покрытия
1 — монорельс тельфера; 2 — галерея; 3 — кровельные щиты; 4 — связи; б — арки; 5—34060 — развертка по поверхности кровли
На рис. 5.1 показаны схема поперечного разреза и план покрытия.
2. Конструкция и расчет элементов щита ограждающей части покрытия
Рис. 5.2. Клеефанерный щит
1 — продольные бруски: 2 — фанера; 3 — опорный брусок
Щиты ограждающей части покрытия (рис. 5.2) приняты криволинейными в соответствии с очертанием арок. Размер щита 300X Х600 см. Щит состоит из продольных (вдоль здания) брусков сечением 35x45 мм, получаемых после острожки брусков черновой заготовки сечением 40X50 мм и приклеенных к ним сверху и снизу поясов из пятислойной фанеры повышенной водостойкости марки ФСФ толщиной 8 мм. Бруски расположены друг от друга на расстоянии (между осями), равном 250 мм.
Фанерные листы верхнего и нижнего поясов имеют направление волокон наружных шпонов вдоль длинной стороны щита. Соединение фанерных листов между собой производится стыком «на ус». У опорных концов щита между продольными брусьями приклеиваются сплошные диафрагмы из продольных брусков, посередине каждой диафрагмы оставляется щель около 5 мм для уменьшения внутренних напряжений в клеевом шве между фанерой и брусками. Один слой рубероидной кровли приклеивается к верхнему поясу щитов на заводе, а второй слой — после укладки щитов на арки. Конструкция опирания щитов на арки и стыков между щитами принимается аналогичной приведенной в примере 1.
Вес арки подсчитан на основании существующих проектов;
Статический расчет арки производим в табличной форме отдельно для каждого вида загружения. При этом для упрощения расчета сначала за расчетную принимаем единичную нагрузку.
Определение изгибающих моментов сечениях арки от постоянной нагрузки, распределенной по всей длине арки. В высоких арках нельзя рассматривать постоянную нагрузку от веса покрытия как равномерно распределенную на горизонтальную проекцию арки, потому что это приводит к большой ошибке в определении величины распора и моментов. В такой высокой арке следует считать, что постоянная нагрузка равномерно распределена по поверхности покрытия. При этом равнодействующая от нагрузки на полуарке будет расположена не в четверти пролета, как при равномерной нагрузке на проекцию покрытия, а ближе к опоре.
В рассматриваемом примере равнодействующая постоянной нагрузки, равномерно распределенной по длине полуарки, приложена в точке дуги, которая отстоит от середины арки на расстоянии 14,36 м.