Arcul este una dintre cele mai vechi clădiri care poartă structuri. cele mai vechi timpuri Arch utilizate nu numai ca straturi subțiri de perete având o lungime relativ scurtă, dar, de asemenea, pentru a efectua bolți în construcția de poduri, viaducte și alte structuri de construcții civile cu suficient de mari deschideri. Și nu pentru că arcul arc, simbolizând cerul, pare mult mai estetic decât un fascicul rectiliniu convențional, de exemplu un pod din beton armat sau o suprapunere a plăcilor din beton armat. Unicitatea arcilor este că aproape orice material poate fi folosit pentru fabricarea lor.
Spre deosebire de grinzi, un material care funcționează arcuri de material ca compresive și de tensiune, atunci când parametrii aleși în mod corespunzător, funcționează doar pe compresie, deci nu este necesar să se utilizeze un metal sau lemn, și poate fi orice pietre naturale sau artificiale pentru a face arcuri , care au o putere suficientă pentru acest lucru, pe care strămoșii noștri l-au făcut cu succes:
Foto 1. Podul arcuit din piatră naturală.
Cu toate acestea, nu este exclus faptul că s-au uitat la un astfel de design de la natura însăși:
Foto 2. Arcul natural (Franța)
Înțelege materialul arc de lucru poate fi următorul exemplu simplu: orice fascicul rectiliniu pe suporturi de pivotare, realizat dintr-un material având un modul de elasticitate mai mică decât infinit (și până în prezent numai un astfel de material utilizat în construcția), sub influența sarcinii se va încovoia.
Figura 174.5.1. Deformarea fasciculului sub acțiunea sarcinii.
Acest lucru se datorează faptului că în sarcină, de exemplu, sa concentrat, așa cum se arată în figura 174.5.1, în secțiunile transversale ale fasciculului având normală de întindere (longitudinală) și compresiune. În partea superioară a secțiunii sunt solicitări de compresiune, iar la partea de jos - solicitarea la tracțiune. Sub influența acestor solicitări, partea superioară a fasciculului este comprimată, iar partea inferioară este întinsă. În cele din urmă, se pare că este un arc inversat. Nimic greșit sau neobișnuit în aceasta, deformarea poate fi determinată și, în general, ridica secțiunea transversală a fasciculului, astfel încât deformarea nu afectează funcționarea fasciculului.
Dar, dacă luați fasciculul, similar cu cel prezentat în Figura 174.5.1 având deja unele axă de curbură relativ mare în raport cu durata, și rotiți-l, vom primi un arc într-o primă aproximare. La început, pentru că, dacă un astfel de fascicul se va baza doar un pivot care poartă o legătură orizontală, așa cum este în general acceptată în calculul grinzilor:
Figura 219.2. Bare de sprijin sprijinit fără konsolnaya.
atunci sub acțiunea încărcăturii, arcul va fi deformat, de asemenea, de ex. în partea superioară a secțiunilor transversale vor apărea comprimarea, și în partea de jos - solicitarea la tracțiune. Pentru a evita acest lucru, balamaua suportă ambele arcuri trebuie să fie la fel de conexiune verticală (prezentată în Figura 219,1 violet) și legăturile orizontale (prezentată în Figura 219,1 albastru). Acest lucru înseamnă în primul rând că arcul sprijină cu efort distanțiere, care trebuie să fie luate în considerare în calculul poli, și în al doilea rând, o astfel de structură curbată cu legătură orizontală suplimentară devine o dată nedeterminată static. Și dacă arcele sunt de suport rigid, astfel de arc este de trei ori static nedeterminată.
Pentru a crea un arc cu balamale static definit static, de obicei în mijlocul arcului (în cea mai înaltă poziție) se adaugă încă o balama. Această articulație centrală este numită
arcul de blocare
cu toate acestea, poate să nu existe o articulație în mijloc și apoi secțiunea prin care trece axa de simetrie a arcului este numită
cheia arcului
iar distanța dintre blocarea sau cheia arcului și axa care trece prin suporții de balamale este apelată
săgeți sau săgeți
Ca deflecția fasciculului, săgeata arcului este notată cu litera f. Suportul pentru arc este numit
al cincilea arc
În ceea ce privește un fascicul, este apelată distanța dintre suporturile articulate
deschiderea arcului
Pentru a minimiza efectul forțelor de distanțare orizontale, arcele pot fi fabricate cu strângere. În acest caz, forțele de strângere simt forțe orizontale, i. E. lucrează la tensiune și, prin urmare, trebuie să fie fabricate din materiale adecvate, de exemplu lemn sau metal.
O arcadă poate fi numită orice bara curbilinie având legăturile orizontale necesare, a cărei convexitate este îndreptată împotriva acțiunii sarcinii principale. Grinzile pot fi fie continue, fie prin secțiune, dimensiunile geometrice ale secțiunii pot fi fie constante, fie variabile de-a lungul lungimii
Datorită acestei varietăți de arcade este aproape infinită:
Figura 269.1. Principalele tipuri de arcuri:
a) - arc cu două balamale, odată static indeterminat (axa arcului este descrisă de ecuația unui cerc);
b) - arc cu trei balamale, definit static (în continuare sunt date schemele de calcul pentru arcurile cu trei articulații);
c) - arc cu strângere pe suporturi;
d) - arc cu un puf deasupra suporturilor;
e) - un arc de secțiune transversală (astfel de arc poate fi considerat ca două arcade separate cu pufe), totuși părți ale arcului respectiv pot fi, de asemenea, ferme;
e) este o arc de secțiune transversală variabilă;
g) este un arc parabolic (axa arcului este descrisă printr-o hiperbola);
h) - arc axat (axa arcului este descrisă de două ecuații ale cercului), cercurile se intersectează în cheia sau blocarea arcului;
i) - un arc de profil rupt;
k) este un arc triunghiular, un arc triunghiular cu o strângere pe suporturi poate fi considerat cel mai simplu tip de fermă. Un exemplu de calculare a unui arc triunghiular cu o strângere pe suporturi poate fi găsit aici.
Figura 269.1 prezintă doar variantele principale ale arcurilor. Dacă adăugăm la această schemă de proiectare a tuturor acestor arcuri cu variante diferite de strângere cu raze diferite, cu număr diferit de segmente ale liniei rupte, cu diverse modificări în secțiune transversală și are toate opțiunile, numai de suporturi rigide, devine clar că o varietate de arcade nenumărate. Dar acest lucru este considerat doar un apartament arcuri (2D), și încă mai există arcuri care sunt spațiale (3D), care este chiar mai dificil de calculat decât plat. Dar cel mai surprinzător în arcadele că strămoșii noștri nu au doar arcuite poduri, dar plafoanele arcuite, cu mult înainte de a existat o mecanică teoretică, teoria rezistenței materialelor, teoria elasticității și alte discipline, fără de care calculul structurilor de construcție de astăzi este greu de realizat.
Dar arcade peste căile de acces, plafoane arcuite realizate din gips-carton si alt tip arc de construcție, care este acum o moda mare, de si arcuri mari nu sunt, ca nici o povară specială în plus față de propria lor greutate nu sunt, și, prin urmare, într-un calcul special nu este necesară.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: