2.2.2. Арки покрытия.

Железобетонные арки применяют при индивидуальном проектировании покрытий одноэтажных производственных зданий (рис. 2.5.) Арки целесообразно использовать при пролетах от 10 до 36 м, а при больших пролетах, например, 60 м, они являются самым экономичным решением сборных большепролетных покрытий. Арочные конструкции воспринимают значительные нагрузки, в том числе и сосредоточенные, например, от подвесных кранов. Арки часто служат элементами других конструкций, в частности, диафрагмами оболочек покрытий производственных зданий, элементами арочных подкрановых эстакад.

В покрытиях производственных зданий применяют двух шарнирные арки с предварительно напряженными затяжками. Для уменьшения провисания затяжки предусматриваются подвески, через которые передают на арку нагрузки от подвесного потолка и подвесных кранов. Обычно арки проектируют пологими со стрелой подъема 1/5 ¸ 1/9 пролета, что уменьшает объем зданий, но увеличивает распор в арках. Поперечное сечение в арках - двутавровое, или коробчатое, реже прямоугольное или кольцевое. Высоту сечения арок принимают в пределах 1/30 ¸ 1/40 пролета. Наиболее экономичными являются арки, очерченные по квадратной параболе, однако в связи с простотой изготовления чаще используют арки, очерченные по дуге круга. Учитывая большую величину пролетов арок, их собирают из блоков. Стыки между блоками могут выполняться "насухо", либо омоноличиваться. Стержни продольной рабочей арматуры в стыках соединяют ванной сваркой. Блоки арок армируют сварными или вязаными каркасами, с продольными стержнями из стали класса A-III, поперечники - из A-I. Подвески армируют сварными каркасами: продольные стержни - из стали периодического профиля класса A-III, поперечные - из холоднотянутой проволоки класса Вр-I. Возможные варианты предварительно напряженной арматуры затяжки: высокопрочная проволока диаметром 6 мм класса Вр-II; арматурные канаты класса K-7, K-I9.

Приопорные участки армируются наклонными хомутами. Шаг хомутов затяжки на опорных участках уменьшается с целью ограничения ширины раскрытия трещин при отпуске напряженной арматуры.

Возможно также применение затяжки из прокатного металла. Это снижает вес арок, уменьшает трудоемкость их изготовления, но несколько увеличивает расход стали.

Сверху в арках размещаются закладные детали для крепления плит покрытий, снизу - для крепления подвесок. Внизу подвески крепят к затяжке сваркой закладных деталей.

Рассчитывают арки методом сил, принимая за лишнее неизвестное усилие в затяжке. При этом следует учитывать коэффициент податливости, снижающий усилие в затяжке. Нагрузки - постоянная и временная снеговая передаются через ребра плит в виде сосредоточенных сил. Нагрузки от подвесного потолка и подвесного транспорта принимают как сосредоточенные силы. Сечения арок рассчитывают с учетом продольного изгиба, принимая расчетную длину для двухшарнирных арок в плоскости кривизны равной 0.64 длины оси арки.

Закладку и подвески рассчитывают на осевое растяжение по двум группам расчетных предельных состояний для стадий эксплуатации, изготовления, монтажа и транспортирования.

Арки изготавливают из бетона класса В25¸В45. блоки верхнего пояса бетонируют вертикально. Подвески изготавливают плашмя. Затяжку бетонируют целиком, напрягая арматуру на упоры стенда, либо собирают из блоков, а арматуру напрягают на бетон, располагая ее в открытых пазах с последующим омоноличиванием.

Таблица 2.5.

Характеристика арки покрытия пролётом 30 м, расход материалов.

Класс бетона	Расход стали, кг	Вес, т	Нагрузка q, кг	Расход бетона, м3
В30	746,5	25	350-550	5,2

Рисунок 2.5. Арка покрытия пролётом 30 м.

Таблица 2.5.

Технико-экономические показатели по конструкциям

Наименование конструкции	Количество, шт	Расход бетона, м3		Расход стали, т		Стоимость, грн
		Единицы	Всех	Единицы	Всех	Единицы	Всех
1-й вариант: Плиты покрытия 3х6 м; Подстропильные фермы 12 м: Стропильные фермы 30 м.	660 22 72	1,07 4,5 5,2	706,2 99 374,4	0,066 0,953 1,171	43,56 21 84,32	535 2250 2600	353100 49500 187200
1179,6				148,872		589 800
2-й вариант: Плиты покрытия 3х12 м; Арки покрытия.	330 39	2,78 5,2	917,4 202,8	0,239 2,55	78,87 99,45	1390 2600	458700 101400
1120,2				178,32		560 100

Таблица 2.6.