Клееные арки

Клееные дощатые арки склеиваются из досок плашмя. Несущая способность таких арок может быть весьма значительна, так как высота сечения не ограничивается.

Прототипом клееной арки является так называемая арка Эми, в которой доски не склеивались, а соединялись для воспринятая сдвигающих усилий с помощью болтов, хомутов и гвоздей. В XIX в., когда инженер Эми разрабатывал такие арки, предполагалось, что благодаря возможности набрать из досок плашмя сечение большой высоты, арками можно будет перекрывать большие пролеты в отличие от кружальных арок Делорма, где высота арки лимитируется высотой одной доски на ребро. Надежды эти не оправдались: практика применения и испытания показала, что арки Эми обладают большой деформативностью. Теперь известны причины этой деформативности: вследствие применения податливых связей и большого числа швов сдвига (тем большему, чем больше высота арки) приведенная гибкость арок получается большой, а прочность — пониженной. Клееные арки вследствие жесткости на сдвиг клеевого шва не обладают этими недостатками.

Рис. 1 Трехшарнирная клееная арка

Основным типом клееной арки является трехшарнирная арка с криволинейным верхним поясом (рис. 1).

Пролет таких клееных арок в покрытиях составляет 12—24 м при отношении f/l= 1/6 . При стрельчатом очертании арки, применяемом, например, для складов сыпучих тел, пролет может быть значительно больше. Во всех случаях очертание верхнего пояса принимается, как правило, по кругу. Склейка и транспортирование трехшарнирных арок значительно удобнее, чем двухшарнирных. Трехшарнирные арки с прямолинейными поясами (l = 12-18 м) менее экономичны, так как при прочих равных условиях имеют большие величины изгибающих моментов и большее сечение. В этих арках в опорном и коньковом узлах рекомендуется упор поясов делать с эксцентриситетом с целью уменьшения изгибающего момента, аналогично тому, как это делается в арках из балок на пластинчатых нагелях.

Поперечное сечение арок склеивается из досок плашмя и обычно принимается прямоугольным при отношении высоты h к ширине b не более 4. Толщина досок принимается не более 1/300 радиуса кривизны (для удобства гнутья и исключения больших начальных напряжений) и не более 40 мм. Стыки досок устраиваются, как правило, с помощью «зубчатого шипа» в нижней и верхней зонах сечения, поскольку в криволинейной арке растяжение может быть и в верхней зоне. Такие стыки делаются на высоту не менее 0,1h и не менее, чем в двух крайних досках с каждой стороны сечения. Остальные стыки могут устраиваться «впритык». Коньковый стык в трехшарнирных арках перекрывается жесткими деревянными накладками на болтах. Затяжка выполняется из профильной или круглой стали.

При больших пролетах в покрытиях вместо клееных арок выгоднее применять сегментные фермы с клееным верхним поясом. В фермах благодаря наличию решетки сечение наиболее дорогого элемента - клееного верхнего пояса - значительно меньше, чем в арках.