P1010850

7

ŁUKI

7.1. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA USTROJÓW ŁUKOWYCH

Łuki zaliczane są do konstrukcji bardzo ekonomicznych, ponieważ powstają W nHj niewielkie momenty zginające na skutek obciążeń. Wielkość momentów zginających, występujących w luku, zależna jest od kształtu osi luku, od dobranego schematu statycznego i rodzaju obciążeń.

Przykrycia łukowe stosowane są nawet do rozpiętości ponad 100 m, zwłaszcza tam gdzie zależy nam na użytkowej powierzchni bezsłupowej.

Pomimo wypierania w ostatnich latach konstrukcji łukowych przez dźwigary sklepieniowe j inne przekrycia cienkościenne, to w wielu jeszcze przypadkach tuki znajdują rozległe zastosowanie. Nawet w przekrydach cienkościennych element łuku niejednokrotnie stanowi przeponę.

Układy łukowe można spotkać nieomal we wszystkich dziedzinach budownictwa. Łuki stosowane są jako przekrycia hal fabrycznych, obiektów sportowych i hal wych, hangarów lotniczych itp. oraz w budownictwie mostowym w postaci mostów takowych.

Łuki w zależności od kształtu, rozpiętości i obciążenia mogą być wykonywane » wszystkich podstawowych materiałów konstrukcyjnych, stosowanych w budownictwie a więc z drewna, metalu, cegły, ciosów kamiennych oraz z betonu i żelbetu.

Najodpowiedniejszym materiałem do wykonywania konstrukcji łukowych jest żelbet, gdyż korzystna praca statyczna łuku pozwala na maksymalne wykorzystanie nośnośd przekroju betonowego przy minimalnym zużyciu stali zbrojeniowej.

7.1.1. Podpory w konstrukcjach takowych

Pod względem konstrukcyjnym łuki stosowane w budownictwie można podzielić na trzy rodzaje: 1) taki płytowe, 2) łuki żebrowe, 3) ramołuki.

Ze względu na sposób podparcia łuki dzielimy na dwa zasadnicze typy: 1) łuki podparte bezprzegubowo 2) łuki podparte przegubowo.

Łuki o podparciu bezprzegubowym stosuje się raczej w budownictwie mostowym. W budownictwie ogólnym i przemysłowym z reguły stosuje się łuki podparte przegubowo. Często w konstrukcjach łukowych, zwłaszcza żebrowych, stosowane są łuki trójpize-gubowe (rys. 7.1).

Podpory w układach łukowych przyjmuje się jako sprężyste lub sztywne i należy to uwzględnić w obliczeniach statycznych.

W lukach dwu- lub trójpizegubowych oddziaływanie podpór zastępuje się składowymi, to jest reakcją pionową i poziomą. Reakcję pionową ptzenc

pory. reakcję poziomą przenosi ściąg lub odpowiednio wykonstruowane podpory (rys. 7.2}. W przypadku oparcia łuku na ścianach lub słupach stosuje się ściągi po to, aby zapobiec nadmiernemu zginaniu konstrukcji podporowej skutkiem działania siły rozporowej. Ze względu na ilość przęseł i sposób podparcia odróżniamy łuki jednoprzęsłowe i wielo-przęslowe. Jeżeli łok nie jest sztywno połączony z podporami, to obliczamy go jako jedno przęsłowy niezależny w obliczeniach od podpór.

Rys. 7.1. Sposoby podparcia luków P= bezprze- Rys. 7.2. Łuki dwuprzegubowc: a) luk bez ściągu

gubowe, przegubowe

b) juk ze ściągiem

Rys. 7.3. Łuki ciągle przegubowo podparte

Rys. 7.4. Schematy ramołuków

Rys. 7.5. Ramołuki: a) szczegół zbrojenia słupa i węzła środkowego, b) większa nawa ramołuku ze ściągiem dla zmniejszenia rozporu

Jeżeli zespół łuków, połączonych ze sobą monolitycznie, nie jest sztywno związany

z konstrukcją podpierającą, łuki takie rozpatrujemy jako ciągłe (rys. 7.3). Gdy łuk żebro-

wy jednoprzęslowy lub ciągły połączony jest monolitycznie z podporami, którymi slupy, to zespoły takie nazywamy ramołukami (rys. 7.4).