где – скоростной напор для второго района;

C–аэродинамический коэффициент;

B–коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте (для местности типа B [10 табл.6] при высоте H=11м. К=0,44 ; при H=15,2 м. К=0,61 ; при H=17 м. К=0,68; другие значения К находятся по интерполяции);

–коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,4.

Рис.3 Схема ветровой нагрузки на арку.

Для каждой зоны (см. рис.3 ) принимаем средние значения коэффициентов Ci и Ki.

При и имеем Ce1= -0,2; Ce2= -0,8; Ce3= -0,4.

Другие коэффициенты показаны на рис.16.

4. Собственный вес арки подсчитываем по формуле

где qн и pн – соответственно постоянная (вес покрытия) и временная (снег) нагрузки, действующие на арку;

Kс.в – коэффициент собственного веса, для арки принимаем равным 4.

Величина распределенной нагрузки от собственного веса:

– нормативная

– расчетная

На 1 м2 горизонтальной проекции

Погонные нагрузки на арку при шаге 6 м.:

– постоянная

– снеговая:

Вариант 1

Вариант 2

– ветровая:

Полная расчетная схема рамы дана на л. 1.

3.3 Определение усилий в сечениях арки

Усилия в сечениях арки подсчитываем с помощью ЭВМ по программе “Арка”.

По результатам распечатки находим расчетные значения усилий M, Q, N при различных видах загружения и различных сочетаниях нагрузок. Результаты расчета приведены в таблице 3.

Таблица 3.

4. Конструктивный расчет арки

4.1 Подбор сечения арки

Сечение арки принимаем прямоугольным, склеенным из досок плашмя. Задаемся, согласно рекомендациям СНиП, высотой арки равной , и уточняем ее, исходя из целого числа склеиваемых досок. Принимаем 28 досок толщиной 42 мм. и шириной 192 мм (что соответствует нестроганным стандартным доскам 200x50 мм.). Тогда размеры сечения будут =1176x192 мм. Древесина принята первого сорта, для которой

14 МПа, 1,6 МПа. С учетом коэффициентов mп=1,2, mб=0,85 (при h=117 см.), mсл=0,95 (при 42 мм.) и mгн=1,0 (при 946>500) величина расчетного сопротивления будет равна

Для принятого сечения имеем

4.2 Проверка прочности сечений

Проверяем прочность наиболее нагруженного сечения (с максимальным изгибающим моментом) т.е. сечения 3, где M=-286.8 кН м, N=-299.434 кН.

Находим значение коэффициента , для чего сначала подсчитываем коэффициент по формуле

Проверяем прочность сечения по формуле

Вывод: Прочность сечения обеспечена.

Проверяем клеевые швы на скалывание:

Вывод: Прочность клеевых швов на скалывание обеспечена.

Проверку устойчивости арки производим по формуле

.

Считаем, что арка раскреплена по верхней кромке связями, которые ставятся через 3 м. Нижняя кромка не имеет раскреплений, т.е. вертикальные и горизонтальные связи по нижним поясам отсутствуют. Учитывая, что расчетная нагрузка в проверяемом выше сечении создает положительные изгибающие моменты, за расчетный участок lрпринимаем расстояние между связями, т.е. lр=3000 мм.