Арки: основная характеристика и типизация

Как правило, арка представляет собой конструкцию криволинейного или дугообразного очертания, которая перекрывает пролёт между двумя опорами, это могут быть фундамент, пилоны или колонны. Пролёты металлических арочных конструкций применяются в промышленных, общественных и сельскохозяйственных целях, в зависимости от сферы их применения изменяется и сам размер арки, их величина может варьироваться от 30 до 150 метров. Арки следует устанавливать в пролётах размером не более 60-80 метров в силу того, что они обладают малой массой, отмечается наличие распора в устройстве, а также из-за того, что в арке, как правило, возникают сжимающие усилия и небольшие изгибающие моменты.

Опираясь на статическую схему, арки подразделяют на:

• Трёхшарнирные;
• Двухшарнирные;
• Бесшарнирные.

О пользе арок следует судить по их моментам из комплексного чертежа. Наибольшие изгибающие моменты возникают в трёхшарнироной арке в четверти пролёта, в связи с этими характеристиками, трёхшарнирная арка считается самой тяжёлой, поэтому в строительстве используется редко.

В бесшарнирных арках моменты в средней половине пролёта минимально и возрастают на сравнительно небольших участках вблизи опор. Бесшарнирная арка считается одной из самых лёгких. Использование бесшарнирных арок допускается исключительно на недеформируемых грунтах.

Двухшарнирная арка отличается особой чувствительностью к температурам и деформационным воздействиям и обладает большей жёсткостью. Равномерное распределение изгибающего момента является главным фактором, опираясь на который, делают выбор в пользу двухшарнирной арки. Следует отметить, что такого вида арки отличаются особой экономичностью материалов, простотой в изготовлении и монтаже.

Если сравнивать характеристики самой арки и рамы, целесообразно обратить внимание на то, что арка занимает больше пространства, в силу того, что в арочных покрытиях вблизи опор имеются зоны ограниченной эксплуатации.