конструкційні деревина і пластмаси

       

Рис. 7.4. Опорні вузли клеєдерев’яних рам: а — зі стійкою постійного перерізу; б — зі стійкою перемінного перерізу; 

1 — стійки; 2  сталевий башмак; 3 — болт. 4 — анкер; 5 — зварювання

 

Конькові вузли цих рам можуть виконуватися аналогічно коньковим вузлам трьохшарнірних арок із застосуванням сталевих кріплень чи двосторонніх клеєдеревяних накладок і болтів. Карнизні стики ломаноклеєних рам вирішені з застосуванням зубчастих шипів, іноді з використанням вставок з деревяного пластика підвищеної міцності (рис. 7.5).

       

Рис. 7.5. Карнизні стики ломаноклеєних рам: а — із зубчатим шипом; б — із вставкою з деревяного пластику;

1— стійка; 2 — ригель; 3 — зубцюваті шипи; 4 — вставка

 

Суцільнодерев’яні рами з брусів або  колод з товстих дощок (рис.7.6) мають свої переваги. Вони можуть бути виготовлені на будь-якому будівельному майданчику, в приміщенні або під навісом у будь-який час року і не обов'язково в заводських умовах.  Їхня вартість нижче клеєдерев’яних.

До недоліків відноситься те, що їх виготовлення важко механізується, вимагає витрати дефіцитних лісоматеріалів великих перерізів і великих витрат ручної праці робітників високої кваліфікації. Прольоти цих рам невеликі, звичайно до 15 м.Основна область використання - невеликі будинки, які будуються в районах, де немає заводського виготовлення дерев'яних конструкцій.

7.2. Розрахунок дерев'яних рам

Розрахунок дерев'яних рам виконується в тому ж порядку, что і дерев’яних арок (див. § 6.2), з врахуванням форми цих конструкцій. Навантаження, що діють на раму, у більшості випадків є рівномірно розподіленими і визначаються згідно норм “Навантаження і впливи”. На раму вони діють у виді лінійних навнтажень з врахуванням кроку розміщення рам В. 

Геометричний розрахунок рами полягає у визначенні довжин розрахункових осей її елементів, координатних перерізів  необхідних кутів нахилу елементів.

 

Рис. 7.7. Геометричні схеми осей трьохшарнірних рам. а- гнутоклеєної; б — ломаноклеєної

 

Ухил верхньої кромки ригеля рами і приймається з урахуванням необхідного ухилу покрівлі. При покрівлі з хвилястих асбестоцементних листів і>= 25 %. При рулонній покрівлі і<= 25 %. Цей ухил відповідає куту нахилу α=14°20.

Геометричний розрахунок напіврами гнутоклеєної рами з кутом нахилу ригеля , радіусом згина r і довжиною прямих ділянок стійок lст можна робити з використанням наступних параметрів (рис. 7.7): центральний кут осі згина 2β =90-α;кут нахилу дотичної осі середини згина до осей стійки і ригеля α1 = (90 + α)/2; α1р=α1/180. ; координати характерних точок осі напіврами:

початок згина            х = 0,                         y=lст;

середина згина         x=r(1-sin1)               y=lст +rcos ;

кінець згина               x=r(1-sin1)               y=lст +rcos;

довжина осі згина      lгн=r1p.

У ломаноклеєної рамі переріз, що проходить через точку перелому  осі напіврами, де розташовується зубчатий стик, потрібно проводити по напрямку бісектриси кута цієї осі β =(90+α)/2. При цьому розрахункові опори деревини зминанню під кутом будуть одинаковими і мінмальними в стійці і ригелі. Кут зминання між перпендикуляром до цього перерізу, вздовж якого діють поздовжні сили N, і волокнами деревини сійки і ригеля β =(90-α)/2, як і кут між хордою гнутої ділянки і осями стійки і ригеля гнутоклеєної рами. Координати перерізів напівригеля цієї рами визначаються з виразу yп=hст+xntgα, де hст - умовна довжина стійкі, рівна відстані від опор до перетинання осей стійки і ригеля.

   

Рис. 7.8. Розрахункові схеми й епюри згинальних моментів у перерізах рам; а - гнутоклеєної; б - ломаноклеєної,

 

Статичний розрахунок трьохшарнірних гнутоклеєних і ломаноклеєних рам полягає у визначенні вертикальних R и горизонтальних Н опорних реакцій і розрахункових зусиль у перерізах -  згинальних моментів М, поздовжніх і поперечних сил N і Q. Зусилля визначається тільки в лівій піврамі. Цей розрахунок має багато спільного з розрахунком трьохшарнірних арок.

Розрахунок двохшарнірних рам має свої особливості. Ригелі цих рам - це балки,  арки або ферми, шарнірно чи жорстко з'єднані зі стійками мають теоретично на порядок більшу, ніж стійки, жорсткість. Ці рами є один раз статично невизначеними і за зайве невідоме при їхньому розрахунку зручно приймати поздовжню стискаючу силу Nр   в  нижній зоні конструкції ригеля. Ця сила виникає від дії горизонтальних вітрових навантажень – тиску ω+ на підвітрову стійку і відсоса - на завітряну. В ригелі рами з жорстким кріпленням стійок до опор і шарнірним кріпленням ригеля до стійок при довжині стійок lст  ця сила Nр= 3/16(ω+-ω-)lст. В ригелі рами із шарнірними опорами і жорстким кріпленням ригеля до стійок ця ж сила Nр= 5/16(ω+-ω-)lст. У жорсткому вузлі кріплення ригеля рами до стійки виникає згинальний момент М =(ω+lст--Nр)lст-ω+lст2/2 .Зусилля в конструкціях ригеля визначають від вертикальних навантажень без врахування відсоса вітру на ригель і поздовжню силу в ньому N, оскільки вони, як правило, не збільшують цих зусиль. Стійки цих рам розраховують методами, викладеними в