16. Конструктивные решения дощатоклееных арок
Клеедеревянные арки из клееных элементов заводского изготовления имеют наиболее широкую область применения. Их формы, размеры и несущая способность могут отвечать, требованиям сооружения покрытий самого различного назначения, в том числе уникальных по своим размерам и формам. Склеенные из досок плашмя в условиях заводского изготовления эти; арки имеют повышенную стойкость против загнивания, химической коррозии и значительный предел огнестойкости, Элементы этих арок могут иметь любую из указанных выше форм оси в покрытиях с пролетами 12...80 м.
Рис. 5 - Клеедеревянные арки
а — сегментные; б — треугольные; в — стрельчатые.
Сегментные клеедеревянные арки без затяжек, имеющие значительную высоту, достигающую половины длины их пролета, опираются обычно непосредственно на фундаменты и применяются в покрытиях общественных однопролетных зданий без стен. Невысокие сегментные клеедеревянные арки без затяжек, имеющие высоту, равную около 1/6 длины пролета, используют преимущественно в покрытиях среднего наибольшего пролета трехпролетных общественных зданий. Они опираются на элементы несущего каркаса боковых пролетов, которые воспринимают их и вертикальные и горизонтальные опорные давления.
Сегментные клеедеревянные арки с затяжками имеют обычно небольшие пролеты и высоты порядка 1/6 длины пролета. В большинстве случаев они имеют трехшарнирные схемы. При малых пролетах эти арки выполняются двухшарнирными, что уменьшает трудоемкость их изготовления и упрощает транспортирование в полносборном виде- Верхние пояса этих арок обычно имеют ширину сечений, не превышающую 17 см, и изготовляются без поперечных стыков досок по кромкам.
Стрельчатые клеедеревяниые арки всегда имеют трехшарнирные схемы, как правило, без затяжек. Они состоят из двух полуарок кругового очертания осей и имеют пролеты 18...80 м. Высота стрельчатых арок обычно близка к половине длины их пролетов. При меньших пролетах эти арки имеют сечения шириной не более 17 см без поперечных стыков досок, а при больших пролетах их сечения имеют большую ширину и состоят из досок, стыкуемых по ширине.
Треугольные клеедеревянные арки могут быть только трехшарнирными с затяжками или без них. Длина пролета этих арок обычно не превышает 30 м. Они проще в изготовлении, чем сегментные, так как состоят из прямых полуарок. Такие арки могут служить основой плоских настилов двускатной асбестоцементной кровли, наиболее рациональной для деревянных покрытий. Основным недостатком треугольных арок является возникновение в их сечениях значительно больших изгибающих моментов от основных распределенных нагрузок, чем в сечениях сегментных арок. Это ограничивает рациональные длины их пролетов.
17. Конструктивное решение и расчёт сегментных ферм
Рис.1 - Сегментная металлодеревянная ферма
Сегментные клееные фермы компонуются с таким расчетом, чтобы дуга верхнего пояса была из криволинейных элементов одинаковой длинны. Все узлы, включая узлы верхнего пояса, центрируют по осям элементов. Верхний пояс такой фермы может быть разрезным или неразрезным. Благодаря криволинейному очертанию верхнего пояса создается обратный выгиб по отношению к оси изгиба пояса под действием внешней нагрузки, поэтому эта ферма имеет мало нагруженную решетку, что упрощает конструкцию ее элементов и узлов.
Расчет ферм.
Порядок расчета ферм такой же, как и порядок расчета плоских несущих деревянных конструкций:
статический расчет;
подбор сечения элементов фермы;
расчет узлов.
Расчету ферм предшествует сбор нагрузок. Нагрузки, действующие на ферму, складываются из постоянных (от собственной массы фермы и ограждающих конструкций покрытия) и временной (чаще всего только от снега).
Статический расчет фермы сводится к определению усилий от внешних нагрузок в элементах фермы. Для всех стержней определяется значение продольной силы N, а для верхнего пояса еще и изгибающий момент M.
Определение усилий в стержнях можно производить графически или аналитически. При этом в схемах сегментных ферм криволинейные оси панелей верхнего пояса на участках между соседними узлами заменяют хордами, стягивающими эти дуги.
Усилия определяют отдельно:
1) для случая загружения снеговой равномерно распределенной нагрузкой на половине пролета;
2) для случая загружения снеговой нагрузкой на всем пролете;
3) для случая загружения постоянной нагрузкой (собственный вес фермы и вес ограждающих конструкций покрытия) на всем пролете фермы.
Целесообразно сначала определить усилие от единичной нагрузки, а затем, умножив на величины фактических нагрузок, получить истинное значения усилий в стержнях.
При вычислении усилий в средних раскосах учитывают два случая: когда раскос сжат и когда растянут.
Расчетные усилия в стержнях определяются при следующих двух комбинациях нагрузок:
1) Равномерно распределенная постоянная нагрузка на всем пролете, временная (снег) - на половине пролета фермы.
2) Равномерно распределенная постоянная и временная нагрузки на всем пролете фермы.