WYKŁAD 10 27.02.06
Łuki prętowe mogą być wykonane jako monolityczne i prefabrykowane.
Monolityczne mają zwykle przekrój prostokątny, prefabrykowane zaś teowy, dwuteowy o środniku pełnym lub ażurowym albo krzyżulcowym.
Układy rusztowo-łukowe
Konstrukcje prefabrykowane zestawiane segmentami
Ruszt łukowy utworzony z zakrzywionych podłużnych segmentów
Ruszty łukowe należą do najlżejszych konstrukcji. Montuje się je z zakrzywionych łukowo lub płaskich elementów żebrowych o takim układzie żeber, aby każdy ustawiony segment żebrowy był stateczny podczas montażu, a całość konstrukcji w okresie eksploatacji była dostatecznie usztywniona w kierunku podłużnym.
Zastosowanie
W konstrukcjach o dużych rozpiętościach: hal targowych, obiektów sportowych, hal wystawowych, obiektów lotniczych
W konstrukcjach przekryć cięgnowych
W bud. mostowym, podziemnym i komunalnym
W kontr. budynków i innych obiektów podwieszonych
Kształtowanie łuków
Kształt łuku należy tak dobrać, aby linia ciśnień od obc. zasadniczego pokrywała się z jego osią geometryczną. Wtedy wielkości sił zginających od obc. drugorzędnych różnych w swym charakterze od zasadniczych osiągają wartości stosunkowo niewielkie.
Przekroje łuków żelbetowych powinny być wyznaczane na podst. Obliczonych sił podłużnych i momentów zginających.
Zmienność przekrojów oraz kształtów łuku zależą od ich rozpiętości, sposobu podparcia oraz wielkości i rozkładu obciążenia.
Kierując się zasadą linii ciśnień łuki powinny być kształtowane w zależności od charakteru obciążenia.
Przy obciążeniu równomiernie rozłożonym:
parabola 2-ego stopnia oś kolista krzywa łańcuchowa
W łukach prętowych i płytowych przyjmuje się strzałkę (wyniosłość) w granicach
w przypadku gdy opierają się one na słupach lub ścianach, a większe wyniosłości stosuje się w przypadku oparcia bezpośrednio na fundamentach
Wysokość przekroju łuków prętowych przyjmuje się w zależności od ich rozpiętości:
dla łuków monolitycznych:
dla łuków prefabrykowanych:
Szerokość przekroju przyjmuje się w zależności
W zależności od stosunku strzałki do rozpiętości
rozróżniamy łuki płaskie lub smukłe:
ϕ>0,20 - łuki smukłe
ϕ<=0,20 - łuki płaskie
Łuki o niewielkich rozpiętościach mają przekroje stałe na długości, natomiast w łukach o dużych rozpiętościach są przekroje o zmiennych wysokościach.
Obliczanie łuków w fazie sprężystej
Łuki trójprzegubowe
Łuk trójprzegubowy jest układem statycznie wyznaczalnym. Reakcja pozioma (rozpór) obliczana jest z warunku zerowego momentu w zworniku z zależności
Łuki dwuprzegubowe
Łuki o przegubach w punktach wezgłowiowych (A,B) są układami jednokrotnie statycznie niewyznaczalnymi. Za wielkość nadliczbową przyjmuje się poziome parcie na podpory lub siłę w ściągu.
Statycznie niewyznaczalną wielkość rozporu można wyznaczyć z obliczeń analitycznych (met. sił, przemieszczeń) lub metodami numerycznymi z wykorzystaniem programów komputerowych.
Stosując metodę sił, siłę rozporu H można otrzymać zmieniając jedną podporę przegubową na przegubowo-przesuwną wyznaczając przesunięcie poziome u
Gdy podpory połączone są sprężystym ściągiem w równaniach należy uwzględnić
Fas - pole powierzchni ściągu
Łuki przegubowe
Łuki przegubowe statycznie niewyznaczalne należy obliczać analitycznie lub numerycznie.