Соединение с пятиугольной вставкой
В
карнизном узле возникают растягивающие
напряжения: чем меньше радиус, тем больше
напряжения; чем меньше толщина досок,
тем меньше напряжения. Но делать всю
арку из тонких досок не выгодно => для
уменьшения расхода древесины отделяем
узел от ригеля и стойки.
Для улучшения работы сечения рамы в карнизном узле у рам из прямолинейных элементов и для экономии древесины в гнутоклееных рамах карнизный узел можно проектировать со вставкой, соединяемой со стойкой и ригелем зубчатым стыком. Вставку длиной 40-60 см изготавливают из более тонких досок, чем ригель и стойки гнутоклееных рам.
По биссектрисе узла – цельная древесина => улучшается работа, шов относится дальше от места действия наибольших напряжений
Угол наклона соединения уменьшен
С
оединение
с гнутой вставкой
Сопряжение ригеля со стойкой часто осуществляется с помощью гнутых вставок. Гнутые вставки выполняются из тонких (12-17мм после острожки) досок, которые склеиваются на специальном стенде, обеспечивая заданную кривизну оси. Затем на их торцах вырезаются зубчатые шипы для скрепления с прямолинейными элементами. Криволинейная вставка проверяется на прочность по нормальным тангенциальным напряжениям. В криволинейной эпюре напряжений определяются крайние ординаты δн – напряжения в наружном волокне (растягивающие) и δв – напряжения во внутреннем волокне (сжимающие).
Этот вариант является наиболее удачным.
Достоинства: направления волокон в местах швов совпадают; стык отнесен от самого большого момента; доски можно заменить на тонкий шпон => меньше напряжения.
В общем, все недостатки предыдущих вариантов учтены и исправлены =)
21. Клееные деревянные рамы. Решение коньковых и опорных узлов.
В ригелях, стойках рам возникают: усилия сжатия, усилия изгиба. Узлы же делаются шарнирными (коньковой, опорный) – в узлах изгиба нет.
Коньковые узлы.
Коньковые узлы клееных деревянных рам могут выполняться и рассчитываться аналогично коньковым узлам трехшарнирных арок малого и среднего пролетов с применением стальных креплений или двусторонних клеедеревянных накладок и болтов.
Опорный и коньковый шарниры ввиду относительно небольших усилий выполняют в виде простейших лобовых упоров с накладками на болтах или металлических башмаков.
С
ЖАТИЕ
=>
Стык
лобовым упором
-хорошо работает на восприятие поперечной силы (центральное сжатие), но при неравномерной односторонней нагрузке возникает момент => рама потеряет устойчивость
Н
о
поперечная сила очень велика, пытается
сдвинуть один ригель относительно
другого. Тогда делаем двустороннюю
деревянную накладку на болтах (проверяется
на прочность и на изгиб с учетом ослабления
болтами). Болты рассчитывают на сдвиг
от восприятия опорных реакций
При расчете накладки: мысленно разрезаем по узлу и рассматриваем отдельно консольную балку: в зоне первых (от центра) болтов возникает максимальный момент.
Такие решения узлов подходят для пролета рамы не превыш. 30 м (т.к. лобовой упор не обеспечивает подвижности шарнира).
(
МОЖНО
НЕ ГОВОРИТЬ)
валиковый или роликовый шарнир (???)
Используется при пролете рамы более 30 м
Если рама или арка имеет длину более 30 м, запрещается рассматривать лобовой упор как шарнир, он воспринимается как заделка => приходтся решать узел с помощью роликовых или валиковых конструкций.
С использованием 2-х металлических Z-х элементов(2 мм сталь)
Так же, как и первый, используется при пролете рамы, не превышающим 30 м
Маленькие гвоздики – глухари. Если толщина стали в накладках достигает 3 мм расчет вообще делать не надо =)
Опорные узлы.
Опорные узы рам воспринимают горизонтальные и вертикальные составляющие внешних нагрузок и передают их на фундамент. Для этого конструкция узла предусматривает упор стойки в фундамент в указанных направлениях.
(бредь, можно не говорить): В настоящее время разработано много конструктивных решений опорных узлов рам. Выбор варианта зависит от вида и величины действующих нагрузок, условий эксплуатации и возможностей изготовления и монтажа. При этом следует предпочитать те варианты, в которых древесина не работает на смятие поперек волокон, а соединения обладают наименьшей податливостью.
Опорный узел с прививом
Используется для тяжелых, сильно загруженных рам
Уширенный жб фундамент с прививом
Прямоугольный брусок (прокладка из бруса – чтобы мусор в зазоре не собирался)
Обрезок уголка и анкерный болт
Не ставим болт внизу, чтобы можно было подтянуть
Уголок поднят над фундаментом для возможности t раскачивания
металлический башмак
Используется для более легких рам
Вертикальная составляющая усилия передается на металлические щечки, с щечек на пластину, затем через анкерные болты на бетонное основание.
Анкерные болты воспринимают распор, работают на срез. Либо к щекам приваривают затяжку, соединяющую два опорных узла.
1-стойки
2-стальной башмак
3-болт
4-анкер
5-сварка
В целом узел работает на смятие вдоль и поперек волокон (?)