Клееные рамы. Общая характеристика конструктивного решения. Расчет клеедощатых рам

Лекция 2

КЛЕЕНЫЕ РАМЫ

СОДЕРЖАНИЕ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ РАМ. РАСЧЕТ КЛЕЕДОЩАТЫХ РАМ. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ УЗЛОВ

1.  ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯРАМ

Рамы наряду с арками относятся к наиболее распространенным типам несущих деревянных конструкций. Деревянные рамы применяются обычно однопролетными,возможно с односторонними или двухстороннимикарнизными консолями при пролетах от 12 до 60м и более. Рамы могут быть сплошные из клееных блокови сквозные.

По расчетнойсхеме рамы могутбыть двухшарнирными, трехшарнирными и консольными.

Двухшарнирные рамы — один раз статически неопределимые системы и состоят из шарнирноопертых стоек и ригеля, жестко соединенного со стойками. При расчете таких рам решающими являются напряжения изгиба в ригеле, стойке и в карнизном узле. В ригеле и стойках возникают продольные сжимающие усилия, поэтому следует учитывать устойчивость рамы в целом. Основным недостатком двухшарнирных рам является их чувствительность к возможной осадке опор.

Трехшарнирные рамы применяются чаще. Они более технологичны в изготовлении и проще при транспортировке. Трехшарнирные рамы - статически определимые системы. В отличие от двухшарнирных рам наличие шарнира в ригеле ведет к образованию точки нулевого момента, и самые большие изгибающие моменты возникают в карнизных узлах.

В зависимости от технологии изготовления и используемых материалов трехшариирные клееные рамы могут быть:

—  гнутоклеенными, из досок склеенных по пласти;

—  клеедощатыми из прямолинейных элементов;

— клеефанерными, имеющими дощатые пояса и стенки из водостойкой фанеры. Клеефанерные рамы на 35— 40% легче дощатоклеенных рам, но более трудоемки в изготовлении и имеют значительно меньший предел огнестойкости.

В гнутоклеенных рамах с прямоугольной формой поперечного сечения для образования карнизного узла доски выгибаются, образуя плавный переход от ригеля к стойке. Таким образом, жесткий узел здесь выполняется цельноклееным, что выгодно отличает эти конструкции от рам с карнизными узлами на податливых связях.

Гнутоклееные рамы относятся к конструкциям полной заводской готовности. Они могут быть как с постепенным изменением высоты сечения по длине ригеля и стойки (типа бумеранг), так и с одним местом изменения сечения. Изменение высоты ригеля от максимального значения до минимального (у конькового шарнира) производится за счет изменения числа досок в клееном пакете. Это осуществляется в сжатой зоне сечения ригеля с тем, чтобы не происходил отрыв досок, как это может быть в растянутой зоне.

В растянутых слоях сечения необходимо использовать древесину 1 -го сорта, в остальных частях — древесину 2 и 3-го сортов. Отдельные доски клееного пакета стыкуются на зубчатый шип.

При выборе очертания рамы существенным фактором является выбор радиуса кривизны: чем дальше геометрическая ось рамы отклоняется от воображаемой линии, соединяющей коньковый шарнир с опорным, тем больше изгибающий момент в карнизном узле.

Радиус кривизны в рамах следует принимать не менее 3 м и отношение радиуса кривизны к толщине доски должно быть не менее 150. Чем больше радиус кривизны, тем толще доски можно применять, тем меньше отходов при острожке и меньше расход клея. С другой стороны, не всегда габариты здания позволяют использовать большие радиусы. При снижении толщины доски до 16 мм отходы древесины и расход клея увеличиваются до 80% по сравнению обычно используемым пиломатериалом толщиной 33—35 мм. Значительно возрастают трудозатраты. В результате оказывается, что гнутоклеенные рамы по себестоимости являются наиболее дорогими из всех видов клееных рам.

Наиболее эффективны рамы из прямолинейных элементов с жесткими карнизными узлами. Эти конструкции отвечают требованиям поточно-конвейерного производства, для изготовления используется пиломатериал толщиной 33—42 мм. Ригель и стойки для таких рам целесообразно получать из клееных