Предпосылки расчета трехшарнирных арок из сегментных ферм

К особенностям расчета трехшарнирных арок из сегментных ферм относится следующее: при одностороннем загружении арки решетка и верхний пояс незагруженной полуарки не работают, а при нагрузке, равномерно распределенной по всему пролету, решетка и нижний пояс воспринимают незначительные усилия. Для определения расчетных усилий в этих элементах необходимо учитывать, помимо слошного загружения, возможность расположения снега на 1/4, 1/2 и 3/4 пролета.

Верхний пояс сегментных полуарок представляет собой неразрезной криволинейный стержень, воспринимающий, кроме сжимающих усилий, изгибающие моменты. Сложная работа составного, на податливых соединениях (гвоздях), многопролетного верхнего пояса со сплошными прокладками, прерывающимися в узлах, где вследствие этого жесткость пояса резко падает, еще более осложняется наличием в нем моментов от внецентренного прикрепления решетки.

В практике проектирования верхний пояс рассчитывается приближенно по следующим предпосылкам расчета трехшарнирных арок из сегментных ферм, которые отражают действительный характер работы верхнего пояса трехшарнирных арок из сегментных ферм. В основу расчета рекомендуемого НиТУ 122-55, положены следующие предпосылки.

1. В ветвях верхнего пояса, представляющего собой короткий многослойный составной элемент, вертикальные гвозди полностью не обеспечивают совместной работы брусков, поэтому расчетные момент инерции и момент сопротивления основных ветвей существенно ниже, чем у монолитного сечения. Решающую роль в обеспечении требуемых жесткости и прочности на изгиб верхнего пояса играют ребровые прокладки, воспринимающие основную часть изгибающего момента, поэтому особенно важное значение приобретают горизонтальные гвозди, служащие для прикрепления основных ветвей к прокладкам.
2. Вне пределов прокладок пояс работает как пакет практически не скрепленных между собой брусков, причем в зоне узлов жесткость его несколько повышается благодаря прикреплению к элементам решетки. Продольные усилия при сжатии воспринимаются только ветвями пояса.
3. В связи с тем, что прокладки в верхнем поясе не проходят через узел фермы, момент инерции пояса в панели резко отличается от момента инерции вблизи узла, поэтому пояс необходимо рассматривать как неразрезную балку с резко уменьшенным моментом на участках в зоне узлов.