Литая бетонная арка

Литая бетонная арка

23.07.2012 14:57
Литая бетонная арка

Литая бетонная арка представляет собой дальнейшее развитие римской техники возведения арок. Гоможенная масса арки не создает бокового распора на опорных участках, в связи с чем спадает необходимость в соответствующих технических мероприятиях. По своей статической работе литая арка подобна балочной системе.

Горизонтальное усилие от распора арки воспринимается затяжкой, введенной между пятами арки. На опору передается только вертикальное усилие. В пяте арки, которая образована из клинообразных камней, возникает распор. Массивные опоры или обладающие необходимой жесткостью стены воспринимают распорные усилия арки.

 Достаточна высокое давление грунта (в подземном строительстве) или достаточно прочная кладка окружающей каменной стены (в надземном строительстве) противодействуют распору арки.

 Начиная с эпохи Древнего Рима, в течение двух тысячелетий системы арок используются в качестве выразительного архитектонического средства, решающего плоскость стены, а также для перекрытия больших пролетов. Распорные усилия двух смежных арок воспринимаются их общим опорным столбом.

Ученые-физики Де ля Гир и Парен в  исследовали условия равновесия арки как математическую задачу. Задача решалась в предположения отсутствия трения в швах между отдельными клинообразными камнями, из которых сложена арка. Эти ученые считали, что форму арки следует назначать таким образом, чтобы сжимающее усилие от каждого камня, представляющее собой равнодействующую от его собственной массы и сжимающего усилия от предыдущего камня, было направлено перпендикулярно к поверхности последующего камня. При этом предполагалось, что устойчивость несущей структуры будет обеспечена и в том случае, если отдельные камни, составляющие арку, смогут беспрепятственно взаимно перемешаться по линии их общих парабола Эта гипотеза, согласно которой между швами отдельных клинчатых камней, составляющих арку, нет трения наглядно показана на схеме, в которой клинообразные камни заменены круглыми дисками или шарами, размещающимися по кривой давления арки параболичсской формы и таким образом находящимися в неустойчивом состоянии.

Благодаря этому допущению шотландскому математику Д. Грегори и англичанину Штирлингу удалось придти к выводу, что теоретически ось арки должна соответствовать (зеркально) форме цепной линии или линии, по которой провисает ненагруженный трос, закрепленный в пятах арки.

Характер кривой давления в параболической арке. Если кривая давления и ось арки совпадают полностью, образуя общую кривую, например, параболу, то в такой арке передается только сжимающее усилие; растяжение и изгиб в такой арке отсутствуют.

 Характер кривой давления в пологой полукруглой арке Сравнение осевой линии плоской круговой арки с па-раболической формой кривой давления показывает, что между ними нет значительных отклонений (в отличие от приподнятых полукруглых арок.