КДиП- И Лекция 2 ПЛАН ЛЕКЦИИ: 1 Трехшарнирные рамы 1.1 Основные показатели и

Основные показатели и классификация
1.2 Дощатоклееные гнутые рамы

Лекция 17
№17/1

ЗАДАНИЕ НА САМОСТОЯТЕЛЬНУЮ ПОДГОТОВКУ:

1. ТРЕХШАРНИРНЫЕ РАМЫ

1. Плиты на пролет с фанерной обшивкой. Конструктивные решения и особенности расчета.

достаточно широко применяют в одноэтажных однопролетных зданиях различного назначения.
По статической

По очертанию:
- криволинейные,
- ломаные.

По материалу исполнения:
- дощатоклееные,
- клеефанерные,
- с применением пластмасс.

По конструктивному решению жесткого карнизного узла:
- гнутоклееные рамы, выполненные из тонких досок,

и вставками;
- клеефанерные гнутоклееные рамы и рамы с

консолями и ригелем, опирающимся на стойку и подкосы;
-

- рамы из прямолинейных элементов с соединением ригеля и стойки в карнизном узле с помощью механических связей, расположенных по окружности;

и стойки металлическими пластинами и арматурными стержнями, вклеенными под углом

- рамы из прямолинейных элементов с соединением ригеля и стойки в карнизном узле на зубчатый шип или через пятиугольную вставку;

- рамы из прямолинейных элементов с соединением стойки и ригеля в карнизном узле с помощью накладок и прокладок из бакелизированной фанеры на клею.

рам часто выполняют переменными. При этом ширина сечения постоянна. Гнутоклееные

1.2 Дощатоклееные гнутые рамы

Поперечное сечение рамы выполняют прямоугольным. По длине конструкции оно может быть постоянным или переменным.

Переменность сечения достигается уменьшением количества ламелей со стороны помещения.

Плавное изменение высоты сечения архитектурно выразительно, но менее технологично.

Криволинейность карнизных узлов достигается выгибом ламелей с радиусом R=2…4 м. Толщина ламели δ≤R/150 и составляет обычно δ= 16…25 мм.

рам по сравнению с балками и арками (больший расход древесины

Преодолеть этот недостаток позволяет использование гнутоклееной вставки в карнизный узел и прямолинейных участков стойки и ригеля. Прямолинейные участки изготавливают из ламелей толщиной 42 мм.

Прямолинейные участки соединяют с гнутоклееной вставкой с использованием зубчатых клеевых соединений (I-50).

рамы i принимается с учетом требуемого уклона кровли. При кровле

Расчетные оси элементов трехшарнирных рам, имеющих переменное сечение, для упрощения расчетов принимают параллельными их наружным кромкам и проходящими через центры их опорного о конькового узлов.

Радиус кривизны гнутых участков рекомендуется принимать равным предельному значению r=150δ. С ростом радиуса уменьшается внутренний объем помещения.

По технологическим соображениям назначают длину прямолинейного участка стойки lст .

Центральный угол оси выгиба

стойки и ригеля
Координаты характерных точек оси полурамы:
- начало выгиба
- середина

- конец выгиба

1.3 Расчет дощатоклееных гнутых рам

Подбор сечения и проверку напряжений в элементах рам производят на действие в них максимальных изгибающих моментов M, продольны N и поперечных Q усилий.

во избежание стыкования досок по ширине.
Требуемую высот у сечения в

Максимальную высоту сечения в карнизном узле гнутоклееной рамы подбирают при действии максимального изгибающего момента M и продольной силы N, приложенных к геометрической оси этого сечения в половине его высоты.

Эти усилия рассчитывают путем переноса соответствующих усилий, определяемых относительно условной оси (см. выше) на нейтральную ось сечения.

Расстояние e между этими осями вычисляют в зависимости от высоты опорного и конькового сечений.

а изгибающий момент M0 уменьшается
Согласно многочисленным экспериментам эпюра нормальных

Проверку этого сечения при радиусе выгиба сжатых rс и растянутых rр ламелей при сжатии с изгибом производят по прочности как сжатых, так и растянутых волокон

Здесь моменты сопротивления при определении сжимающих и растягивающих напряжений определяют с учетом особенности работы этих зон

криволинейного участка.
Переменность высоты сечения учитывают коэффициентами
и
Примеры зданий с использованием гнутоклееных

гнутоклееных. Наиболее нагружен, а потому и ответственен карнизный узел.
Соединяют стойки

Наиболее широко распространено соединение по биссектрисе карнизного узла с помощью клеевого зубчатого соединения (I-50 или I-32). Стойки и ригели целесообразно склеивать из ламелей δ=33 мм.

В целях экономии древесины этот узел может быть выполнен с использованием 5-угольной вставки длиной 400…600 мм.

действуют вдоль волокон древесины.
Достаточно широкое применение получило решение карнизного узла

Другие решения сборных (на площадке) карнизных узлов.

С растянутыми металлическими связями и короткими подкосами

При помощи прокладки – «колена» из двутавра.

ферменной стержневой системы.
С помощью упорного швеллера и тяг.
Карнизный узел может

верхней кромки ригеля рамы i принимается с учетом требуемого уклона

Расчетные оси элементов трехшарнирных рам, имеющих переменное сечение, для упрощения расчетов принимают параллельными их наружным кромкам и проходящими через центры их опорного о конькового узлов.

В раме ломаного очертания сечение, проходящее через точку перелома оси полурамы, где располагается зубчатый шип, следует проводить по направлению биссектрисы угла этой оси

Координаты сечений полуригеля этой рамы определяют из выражения

где

- условная длина стойки, равная расстоянию от опор до пересечения стойки и ригеля.

по биссектрисному сечению, рассматривая раму как сжато-изгибаемый элемент, учитывая криволинейность

1. Проверяют биссектрисное сечение в сжатой зоне вдоль оси x, под углом к волокнам α

2. В растянутой зоне вдоль оси x под углом α к волокнам

3. Вдоль оси y на сжатие под углом β=90-α к волокнам древесины

биссектрисного сечения; Rсмα, Rсмβ, Rи - расчетные сопротивления древесины смятию

Расчет рам по скалывающим напряжениям выполняется для опорного узла. В других сечениях ее не производят, если соблюдаются условия

и

1.6 Конструктивное решение коньковых и опорных узлов трехшарнирных рам

С использованием деревянных накладок. Необходимо выполнение условия

со сварного башмака (Поз.5) на фундамент.
Передача усилий на фундамент через

Валиковый шарнир

и Q.
1.7 Рамы подкосного типа
Четырехподкосная
Двухподкосная

раскосами.
Пример решения узлов сопряжения подкоса с ригелем и стойкой.

и ригеля на нагелях, расставленных по окружности.
Пример трехшарнирной рамы с

Пример трехшарнирной рамы с сопряжением стоек и ригеля при помощи клеевого зубчатого соединения.

рам. Рекомендуемая длина 15-25 м.
Подкосные рамы