Загальні положення і класифікація арок

Системи криволінійного або ламаного обрису, в опорах яких від вертикального навантаження виникають похилі реакції, називаються арковими.

Ці похилі реакції спрямовані, як правило, усередину прольоту, а їх горизонтальні складові називаються розпорами.

Аркові системи виявляються більш вигідними, чим балкові, тому що наявність розпору приводить до зменшення нормальних напруг у поперечних перерізах.

Арка, що спирається на дві шарнірно-нерухомі опори, називається двохшарнірною (мал.4.1,а). Тому що число її опорних стержнів дорівнює чотирьом, то двохшарнірна арка є статично невизначеною.

а
б

Рис.4.1. Двохшарнірна і трьохшарнірна арки

Якщо в проміжному перетині такої арки установити шарнір, то вона стає статично визначною і називається трьохшарнірною (мал.4.1,б).

Шарнір С (мал.4.1,б) приєднаний до землі за допомогою двох стержнів — дисків арки, тому трьохшарнірна арка є геометрично незмінною системою.

У багатьох випадках застосування трьохшарнірних арок є більш вигідним, ніж двохшарнірних, тому що в статично невизначених системах виникають додаткові напруги, зв'язані з осіданням опор і змінами температури.

Розрізняють трьохшарнірні арки з затягуванням (мал.4.2,а), з підвищеним затягуванням (мал.4.2,б) і з опорами в різних рівнях (мал.4.2,в).

а
б
у

Рис.4.2. Трьохшарнірні арки

Трьохшарнірні рами можуть бути одноповерховими (мал.4.3,а,б) і двоповерховими (мал.4.3,в).

а
б
у

Рис.4.3. Трьохшарнірні рами