19. Деревянные рамы построечного изготовления. Решение узлов.

Рамы являются одним из основных классов несущих деревянных конструкций. Их форма вполне соответствует большин­ству производственных и общественных зданий. Вертикальные стойки и наклонные ригели служат основами для настилов по­крытий и обшивок стен. Однако рамы требуют большего расхода древесины на изготовление, чем арки, поскольку форма их осей менее, чем осей арок, соответствует закономерностям действу­ющих в них распределенных и особенно сосредоточенных нагру­зок. В отечественном строительстве в основном применяют однопролетные двускатные рамы при пролетах 12...24 м, в зарубеж­ном строительстве — рамы пролетом до 60 м. Деревянные рамы можно разделить по ряду признаков.

По статическим схемам деревянные рамы могут быть ста­тически определимыми и однократно статически неопределимыми. Трехшарнирная рама (рис.) является статически опре­делимой. Преимуществом этой схемы является независимость действующих в ее сечениях усилий от осадки фундаментов и относительная простота решения шарнирных опорных узлов. Недостатки: возникновение больших изгибающих моментов в карнизных сечениях или узлах. ( из учебника Г.Н.Зубарева)

Рамные конструкции отличаются от арочных своим очертанием, которое сильно влияет на распределение изгибающих моментов в пролете. При ломаном очерта­нии рамы в жестком карнизном узле при загружении как левой, так и правой половины рамы возникают мо­менты одного знака. В результате при загружении рамы по всему пролету угловые моменты сильно увеличивают­ся, что ограничивает длину пролетов, перекрываемых ра­мами, до 18—30 м.

Рамы могут воспринимать горизонтальные нагрузки, обеспечивая поперечную устойчивость здания без защемления стоек и без устройства жестких поперечных стен. Рекомендуется делать рамы трехшарнирными, так как в статически определимых системах не происходит пе­рераспределения усилий при деформировании под дли­тельно действующей нагрузкой, что обеспечивает соот­ветствие их расчетным усилиям.( из уч. Г.Г.Карлсена)

Деревянные рамы бывают построечного и заводского изготовления.

Построечные рамы из брусьев или бревен (чаще всего это подкосные рамы)

Используются для придорожных складов.

Стойки и подкосы работают на сжатие, а ригели на изгиб.

За счет подкоса max момент а карнизном узле разнесен, а следовательно уменьшен.

3) Стойка с подкосом объед. расчетными болтами.

Стойка в фундаменте закрепляется с помощью анкерных → пластин, заанкеренных в фундаменте.

К оньковый узел решается лобовым упором; накладка для восприятия сдвига

2 ) Решается врубкой , соединяется металлической накладкой или скобой

1) врубка (растяжение)

20. Клееные деревянные рамы. Решение карнизных узлов.

Рама работает как изгибаемый элемент, самый большой момент в карнизном узле(соединение стойки с ригелем) + растягивающие напряжения.

В клеефанерных рамах карнизный узел усиливается дополнительно ребрами жесткости. В клеедощатых рамах весь этот узел выполняется из досок малой толщины, а в особо напряженных конструкциях – из фанерного шпона.

1. Соединение на накладках

Рамы пролетом 12-18 м иногда проектируют с карнизным узлом, решенным с помощью косынок из фанеры, приклеиваемых к стойке и ригелю. Они перекрывают стык, воспринимая нормальное усилие и изгибающий момент. Клеевой шов проверяют на скалывание.

Недостаток: разномодульный материал › изменение влажностного режима › возникают паразитические напряжения (возникает возможность разрушения клеевого шва при усушке и разбухании пакета досок, приклеенного к фанерной косынке больших размеров).

2. Соединение на зубчатый шип

В сплошных клееных дощатых рамах из прямолинейных элементов сопряжение ригелей и стоек осуществляют с помощью зубчатого стыка. Предварительно изготавливают прямолинейные клееные элементы стоек и ригелей в виде балок с последующей косой распиловкой для того, чтобы уклон внутренней кромки относительно наружной был не более 15 %.

Расчет рам с таким соединением производят на прочность и устойчивость плоской формы деформирования. При проверке напряжений по биссектрисному сечению, в котором элементы соединяются на зубчатый шип, учитывают как технологическое ослабление, так и криволинейность эпюры напряжений. В растянутой зоне биссектрисного сечения должны быть проверены напряжения растяжения.

Недостатки: Зубчатый шип хорошо работает на изгибающие усилия под прямым углом, у нас же угол не прямой; расположен по биссектрисе угла, в зоне действия наибольшего момента; склеивается под углом к волокнам; чтобы обеспечить прочность приходится увелич. размеры узла.