конструкційні деревина і пластмаси

Трьохшарнірні підкісні рами з брусів і колод розраховують методами, аналогічними методам розрахунку трьохшарнірних клеєдерев’яних підкосних рам. Двухшарнірні підкісні і багатопролітні рами з брусів і колод розраховують за приблизними емпіричними формулами.

Отримані зусилля в перерізах рами зводять у таблицю зусиль за допомогою якої визначають розрахункові максимальні зусилля з урахуванням коефіцієнта поєднання тимчасових снігового та вітрового навантажень k= 0,9.

Підбір перерізів і перевірка напружень в елементах рам проводиться на дію в них максимальних згинаючих моментів М, поздовжніх і поперечних сил N і Q. Ширина перерізів елементів рам приймається, як правило, однакової, звичайно не більше 18 см, щоб уникати необхідності стикування дощок по ширині при склеюванні. 

Необхідна висота перерізу hн визначається по формулі hн=1.5Q/(bRck). 

Висоту максимального перерізу в переломах гнутоклеєної і ломаноклеєної рам підбирають при дії там максимального згинального моменту М. Такий момент виникає в основному при дії навантажень від власної ваги g і снігу s на всьому прольоті рами. Поздовжню силу при цьому поки не враховують. Для визначення висоти перерізів використовують формулу для поперечного згину з врахуванням коефіцієнта k=0.8, який приблизно враховує вплив поздовжньої сили і розрахункового опору стиску Wн =М/(0.8R). Після цього попередньо визначають необхідну висоту перерізу 

Перевірка міцності перерізу гнутої частини напіврами гнутоклеєної рами проводиться на дію згинаючого моменту М і поздовжньої сили N,. прикладених до геометричної осі цього перерізу в половині його висоти. Ці зусилля визначають шляхом переносу відповідних зусиль, які визначаються звичайно відносно розрахункової осі рами, на нейтральну вісь перерізу. Відстань між цими осями е визначається в залежності від висоти опорного і карнизного перерізів з виразу е=(h-h0)/2. При цьому подовжня сила N зберігає своє значення, згинальний момент Мо зменшується до величини М=Мо-Nе 

   

Рис. 7.9. Напружений стан карнизних перерізів трьохшарнірних рам: 

а — гнутоклеєної; б — ломаноклеєної

 

Епюра нормальних напружень у цьому перерізі, отримана у результаті дослідів, є криволінійною, і напруження стиску деревини σс значно перевищують напруження розтягу деревини зовнішньої кромки σр. що враховується розрахунком (рис. 7.9). Перевірка цього перерізу при радіусі згину стиснутих rc і розтягнутих rр дощок при стиску з згином проводиться на міцність не тільки стиснутих, але і розтягнутих крайніх волокон по формулах

 

Тут моменти опору .при визначенні напружень стиску Wc і розтягання Wр визначаються для врахування особливостей роботи цього перерізу по формулах

 

Змінність висоти перерізу рами враховується при визначенні значення згинаючого моменту з урахуванням деформації її осі Мд = М/ξ, де коефіцієнти (φ = З000К / λ, ξ=1-N / (φARc). а коефіцієнт врахування змінності перерізу K= 0,07 + 0,93hо/ h, де hо- висота перерізу в вузлах, а h- висота перерізу гнутої частини напіврами. Розрахункові опори деревини стиску і розтяганню визначають з урахуванням коефіцієнтів роботи — висоти тб, радіуса згину тгні товщини шарів дощок тш, приведених у § 2.1.

 Відносно великі напруження стиску в карнизному перерізі ломаноклеєної рами враховуються коефіцієнтом k=0,85 до значень площі перерізу А і моменту опору W цього перерізу ломаноклеєної рами.

Розрахунок вузлів гнутоклеєної і ломаноклеєної рам полягає в перевірці напружень зминання в місцях опирання кінців піврам в вузлах, перевірці напружень в елементах сталевих башмаків і визначень числа болтів кріплення дерев'яних накладок. Ці перевірки роблять аналогічно розрахунку вузлів клеєдерев’них арок.

Підбір перерізів і перевірка напружень в перерізах трьохшарнірних клеєдеревяних підкосних рам. Ширина прямокутних перерізів цих рам примається, як правило, однаковою. Висоту перерізів в опорному і коньковому вузлах вибирають з умови міцності деревини при сколюванні. Переріз стійок приймають перемінної висоти при кріпленні до них підкосів і постійної, коли підкоси опираются на фундаменти. Стійки перевіряють на міцність на стиск зі згином, а при зовнішніх розкосах - на стиск з врахуванням стійкості. Переріз ригелів приймають перемінними з врахуванням кріплення до них підкосів і перевіряють на стиск з згином. Переріз стиснутих підкосів приймають постійними і перевіряють на стиск з врахуванням стійкості. Зовнішні розкоси розраховують на розтяг.

Підбір перерізів і перевірка напружень в перерізах двохшарнірних клеєдерев'яних рам. Ригелі двухшарнірних рам розраховують відповідно до їх конструкції. Розрахунки клеєдерев’яних балок, арок і ферм приведені відповідно в розділах 5, 6 і 8. Переріз стійок приймають - перемінними по висоті — максимальним у жорстких і мінімальним в шарнірних вузлах. В шарнірних опорних вузлах перерізи  приймають з умови максимальної міцності деревини при сколюванні, а у жорстких опорних вузлах також з врахуванням конструкції жорстких кріплень.

Розділ 8 ДЕРЕВ'ЯНІ ФЕРМИ

8.1 Конструкції дерев'яних ферм

Дерев'яні ферми – це наскрізні решітчасті конструкції  балкового типу, які знаходять велике застосування в будівництві. Вони є основними несучими конструкціями дерев'яних покрить споруд різного призначення, що мають малі та середні довжини прольотів.

Деревина і сталь в дерев'яних фермах концентруються в стержнях поясів і решітки, де діють переважно поздовжні сили,  і  несуча здатність цих матеріалів використовується в повній мірі.

Основний недолік дерев'яних ферм – це велика кількість елементів та вузлів. В зв'язку з цим затрати праці при виготовленні значно більші, ніж при виготовленні ферм чи арок.