Проектирование трехшарнирных рам из клееной древесины. Часть I. Основы конструирования и расчета рам: Методические указания, страница 4

Опорные узлы рам из полурам (Г-образных блоков) устраивают в виде сварного башмака (рис.I.7, а) или распор передают на нагели (рис.I.7, б).

Для рам с опорными или угловыми подкосами конструкция опорных узлов приведена на рис. I.5, в, г.

Связи являются важным элементом каркаса, обеспечивающим устойчивость здания в целом при действии нагрузок вдоль его оси (ветер, продольные торможения подвесных кранов и т. п.) и отдельных элементов конструкций (рам, подкосов, стоек) за счет уменьшения их расчетной длины.

Связи выполняют из деревянных или стальных стержней, соединяющих смежные поперечные рамы и составляющие с ними геометрически неизменяемую пространственную систему.

В зданиях, каркас которых выполнен из трехшарнирных деревянных рам, применяют два основных вида связей: а) связевые поперечные фермы по наружному контуру рам (рис.I.8, а, б); б) продольные (вертикальные иди наклонные) связи, плоскость которых располагается перпендикулярно плоскости рам (рис.I.8, в, г, д); эти связи закрепляют внутренние кромки рам.

Поперечные связевые фермы, располагаемые по наружному контуру рам (скатные и вертикальные), соединяют ригели двух соседних рам и их стойки в пространственный блок, способный воспринимать нагрузки, направленные перпендикулярно плоскости несущих поперечных рам. Поясами их являются все сечения рам и стоек. Решетка связевых ферм может быть деревянной раскосной в виде букв N, К, V или перекрестной из стальных тяжей (рис.I.8, б). Роль стоек в решетке поперечных связевых ферм выполняют прогоны, панели или продольные связи. Поперечные связевые фермы устанавливают с интервалом не более 30 м, но не менее двух на здание. Поперечные связевые фермы у торцов здания можно не устанавливать, если торцовые стены в состоянии самостоятельно воспринять горизонтальные нагрузки.

Продольные вертикальные или наклонные связи устраивают в коньковых узлах и промежуточных точках трехшарнирных рам (в карнизных узлах, в местах крепления подкосов), если их внутренняя сжатая кромка не обеспечена от потери устойчивости без устройства продольных связей. Продольные связи соединяют ригели или стойки рам попарно и устанавливаются с интервалом, равным шагу несущих конструкций. В зависимости от высоты сечения элементов рам продольные связи могут выполняться в виде рамы или сплошной дощатоклееной балки (рис.I.8,в) или решетчатыми и облегченными клеефанерными (рис.I.8,г).

Конструкции узлов трехшарнирных рам с угловыми и опорными подкосами

а) - карнизный узел на стальных тяжах для рам с угловыми подкосами; б) - крепление подкосов к ригелю; в), г) - опорные узлы.

Рис. 1.5
Конструкции коньковых узлов трехшарнирных рам

а) - с деревянными боковыми накладками; б) - то же с металлическими накладками; в) - с клееной подкладкой; г) - с центрирующей шпонкой.

Рис. I.6

Опорные узлы трехшарнирных рам из Г-образных блоков-полурам

Рис.1.7.

Связи, обеспечивающие устойчивость рам и здания в целом

Рис. I.8

2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ТРЕХШАРНИРНЫХ РАМ

Статический расчет трехшарнирных рам производят по общим правилам строительной механики как статически определимых рам цельного сечения при следующих схемах загружения:

а) расчетная постоянная и временная (снеговая) нагрузка на всем пролете;

б) расчетная постоянная нагрузка на всем пролете и временная на половине пролета;

в) схемы «а» и «б» в сочетании с ветровой нагрузкой.

При высоте стойки рамы до 4 м расчет на ветровую нагрузку допускается не производить (см. примечание к п. 8.12 Руководства [II]).

При рассмотрении каждого загружения (рис. 2.1) необходимо определить вертикальные опорные реакции А и В и горизонтальную реакцию (распор) Н рамы. Например, для П-образных рам без консолей при равномерно распределенной по всему пролету погонной нагрузке  реакции трехшарнирной рамы составят:

 ;  ,                                                               (2.1)

где L_р - расчетный пролёт рамы, равный расстоянию между осями стоек на опорах; F - высота рамы в коньке.

При втором загружении, когда временная нагрузка  располагается на половине пролета, опорные реакции будут равны:

;   ;  ,        (2.2)

где - равномерно распределенная погонная нагрузка от веса кровли и ригеля; - то же снеговая нагрузка.