Проектирование трехшарнирных рам из клееной древесины. Часть I. Основы конструирования и расчета рам: Методические указания, страница 8

Кроме проверок прочности по нормальным и касательным напряжениям сжато-изогнутые элементы трехшарнирных рам, закрепленных по внешнему контуру, проверяет на устойчивость плоской формы деформирования по формуле (7.35) (см. п. 7.1.9.5 СНБ 5.05.01-2000 [7]).

,                                (3.12)

где k_g,m, - коэффициент, учитывающий переменность высоты сечения, определяемый по табл. 7.5 СНБ 5.05.01-2000[7] (при ,  ), k_r,m, k_r,c - коэффициенты, учитывающие закрепления из плоскости деформирования со стороны растянутой от момента M кромки, вычисляются по формулам (7.38) и (7.39) СНБ 5.05.01-2000[7]:

 ;                  (3.13)

 ;                         (3.14)

α_р- центральный угол в радианах, определяющий участок элемента кругового очертания (для прямолинейных элементов ); т - число подкрепленных (с одинаковым шагом) точек растянутой кромки на участке l_р (при величину  следует принимать равной 1);

φ_у - коэффициент продольного изгиба из плоскости деформирования на участке элемента расчетной длиной l_p , вычисляемый по формулам при     ;                                                              (3.15)    при     ;                                                                     

;  k_inst - коэффициент, вычисляемый по формуле

;                                                                                      (3.16)

l_p - расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромки элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба - расстояние между этими точками; в - ширина поперечного сечения;

k_f - коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке l_p , определяемый по табл. 7.4 СНБ 5.05.01-2000[7]; A_sup - площадь брутто с максимальными размерами сечения; W_sup - максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке l_p ; n=2 - для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n=1 - для элементов, имеющих такие закрепления.

Для рам из прямолинейных элементов, закрепленных по внешнему контуру, если угол между осями ригеля и стойки 2φ более 130°, и для гнутоклееных рам расчетную длину элемента l_p следует принимать равной длине осевой линии полурамы (рис.2.1). При угле между стойкой и ригелем меньше 130° расчетную длину ригеля и стойки следует принимать равной раздельно длинам их внешних подкрепленных кромок (см. п. 7.3.3.3 СНБ 5.05.01-2000[7]).

Раскрепление рам по внешнему контуру со стороны растянутой кромки осуществляется элементами кровельных покрытий и стен, поэтому при ширине кровельных и стеновых панелей (шаге прогонов) можно принимать в формулах (3.13) и (3.14) величину , а .

В этом случае условие устойчивости плоской формы деформирования рамы примет вид

.                                                      (3.17)

В случаях, если условия устойчивости плоской формы деформирования не выполняются, применяют продольные вертикальные или наклонные связи, позволяющие уменьшить свободную длину сжатой кромки элемента l_р (рис.1.8, д).

3.3. Расчет по деформациям

При соблюдении указанных в п. 3.1 размеров сечений элементов рам проверки прогиба их в коньке не требуется (п. 8.14 Руководства [II]). Для трехшарнирных рам с консолями должен проверяться прогиб консоли, для которой предельный относительный прогиб равен 1/150 ее вылета а (табл.16 СНБ 5.05.01-2000 [7]).

Прогиб консоли прямолинейного ригеля переменного сечения в трехшарнирных рамах с подкосами определяется по формуле

,                                                                     (3.18)

где U₀ - прогиб консоли постоянного сечения высотой h_ку без учета деформаций сдвига; - коэффициент, учитывающий влияние переменности высоты сечения, принимаемый по табл.8.2 СНБ 5.05.01-2000;  - коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы, принимаемый по табл. 8.2 СНБ 5.05.01-2000 [7]; h_ку - наибольшая высота сечения консоли у карнизного узла; а - вылет консоли.

Для действия равномерно распределенной нагрузки ; , где , h_к - высота сечения на конце консоли.

Проверка жесткости консоли выполняется из условия

.                                                                                               (3.19)

4. РАСЧЕТ УЗЛОВ ТРЕХШАРНИРНЫХ РАМ