Результат интеллектуальной деятельности: ТРЕХШАРНИРНАЯ АРКА ТРЕУГОЛЬНОГО ОЧЕРТАНИЯ

Изобретение относится к области строительства, а именно к трехшарнирным аркам треугольного очертания, которые могут быть использованы в качестве несущих конструкций облегченных покрытий зданий и сооружений.

Известна трехшарнирная арка треугольного очертания, включающая полуарки из прямолинейных элементов составного сечения, коньковые накладки и опорные устройства, соединенные между собой затяжкой [А.С. №646020, МПК E04C 3/00. Бюллетень №5 от 05.02.79].

Недостатком известного решения трехшарнирной арки треугольного очертания является многодельность составного сечения полуарок, приводящая к большой трудоемкости изготовления.

Известна другая трехшарнирная арка треугольного очертания, включающая прямолинейные полуарки из тонкостенных швеллеров, соединенных между собой в коньке, и опорные узлы, соединенные затяжкой [Патент РФ №2236522, МПК E04B 1/48. Бюллетень №26 от 20.09.2004].

Недостаток известного решения состоит в значительном изгибающем моменте в середине полуарок, что приводит к увеличенному расходу материала на полуарки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является трехшарнирная арка треугольного сечения, включающая полуарки из прямоугольных элементов сплошного сечения, соединенных в коньке накладками, опорные узлы, создающие разгружающие эксцентриситеты, и затяжку [кн. Конструкции из дерева и пластмасс. Под ред. Г.Г. Карлсена. М.: Стройиздат. 1986 г., стр.251-252].

Изобретение направлено на снижение материалоемкости трехшарнирной арки за счет возможности увеличения значений разгружающих эксцентриситетов.

Поставленная цель изобретения достигается тем, что в трехшарнирной арке треугольного очертания, включающей полуарки из прямоугольных элементов сплошного сечения с крепежными деталями по концам, обеспечивающими соединение полуарок в коньке и их крепление на опорах с обеспечением присоединения затяжек с созданием разгружающих эксцентриситетов, согласно изобретению крепежные элементы выполнены в виде листовых фасонок переменного по длине сечения и с фланцами и ребрами на конце, обеспечивающими соединение полуарок в коньке также с разгружающими эксцентриситетами относительно центра тяжести их сечения, которое образовано двумя тонкостенными элементами открытого сечения, присоединенными стенками к листовым фасонкам. Крепление тонкостенных элементов полуарок, а также затяжек целесообразно выполнять на болтах.

На Фиг.1 изображен общий вид трехшарнирной арки треугольного очертания; на Фиг.2 и 3 показаны поперечные разрезы соответственно 1-1 и 2-2 на Фиг.1; на Фиг.4 показана полуарка в момент сборки.

Трехшарнирная арка треугольного сечения включает полуарки 1 из прямолинейных элементов, выполненных из парных тонкостенных элементов открытого сечения и прикрепленных по концам стенками к листовым фасонкам 2. Листовые фасонки 2 выполнены по длине переменного очертания, на концах содержат фланцы 3 и ребра 4 и обеспечивают создание разгружающих эксцентриситетов как в опорных узлах в месте крепления затяжек 5, а также и в коньке арки. Соединение элементов арки выполняется на болтах 6.

Сборка предложенной конструкции арки реализуется в следующей последовательности. Изготавливают прямолинейные тонкостенные элементы 1 и затяжку 5, например, с отверстиями для болтов 6. Изготавливают листовые фасонки 2 с фланцами 3 и ребрами 4 и соосными отверстиями для болтов 6. Элементы 1, 2 и 5 устанавливают до совмещения отверстий и крепят болтами 6. При этом в опорных и коньковых узлах организованы разгружающие эксцентриситеты «е» относительно центра тяжести сечения прямолинейных элементов. Введение разгружающих эксцентриситетов уменьшает изгибающий момент в середине сечения полуарок, при этом момент по концам прямолинейных элементов воспринимается усиленным сечением, включающим парные тонкостенные элементы 1 и листовые фасонки 2.

Предложенная конструкция трехшарнирной арки позволяет уменьшить расход стали до 20% и уменьшить высоту сечения тонкостенных элементов.