Рамы из древесины. Конструкции, расчет, изготовление
СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции»
Деревянные рамы применяют в одно- и многопролетных зданиях различного назначения.
Наличие жесткого узла в месте сопряжения ригеля со стойкой позволяет у↓ «+» момент в ригеле. Поэтому рамной констр-ей м. перекрыть пролет до 60 м, что значительно ↑, чем простой балкой. Высота ригеля рамы м.б. принята ↓ высоты стропильной фермы, что приводит к с↓ высоты стен, сокращает V помещения, и, след-но, удешевляет эксплуатацию здания.
Рамные системы м. иметь разнообразные очертания и решения. Наибольшее распространение получили 3-шарнирные рамы. При ↑ пролетах целесообразно исп-ие сквозных рам с современным решением узловых соединений. Для облегчения опорных к-ций распор рамы м. воспринимать затяжкой, расположенной ↓ уровня пола.
Схемы рамных конструкций:
Для всех типов рам уклон принимается 0,25...0,30. Высота сечения ригеля - в карнизном узле составляет hкap =(1/12...1/30)L, в коньке не ↓ 0,3hкap, стоек в пяте не ↓ 0,4hкap. Стойки и ригели м. вып-ся из цельной древесины: бревен, брусьев, перекрестных досок, стержней, брусков; клееной древесины в виде прямолинейных и гнутоклееных элементов переменного сечения и из клеефанерных элем-ов.
Клеефанерные рамы, состоящие из дощатых поясов и 2-х фанерных стенок, подкрепленных ребрами жесткости, относятся к легким к-циям.
Рамы из цельной древесины пролетом до 9 м м.б. изгот-ны не только в заводских условиях, но и на стройплощадке. Для у↑ несущей способности, а следовательно, и у↑ пролета исп-ются ригели из составных брусьев и перекрестных дощатых балок: подкосные, подбалочно-подкосные и ригельно-подкосные системы. Рамы пролетом 12 и 18 м иногда проектируют с карнизным узлом
Схемы рам из цельной древесины:
Исп-е современных видов узловых соединений позволяет проектировать сквозные рамные к-ции значительных пролетов.
Сопряжения полурам в коньковых узлах решают в виде лобовых упоров, болтовых шарниров, врубок, а также с использованием болтов.
Для у↑ надежности узел рекомендуется вып-ть с помощью клеедощатой вставки L = 40...60 см двойным зубча-тым соединением.
Гнутоклееные полурамы изготавливают гнутьем тонких досок толщиной не ↑ 1/150 радиуса кривизны.
Опорные узлы рам вып-ются с прим-ем стальных башмаков, передающих продольное усилие и распор на фунд-ты, ж/б башмаков с боковыми стальными накладками. В кач-ве подкладок исп-ся свинцовые плиты, битумный войлок, рубероид. Стальные башмаки вып-ся шарнирными и жесткими. Статический расчет рам производится по правилам строймеха. В 3-шарнирных рамах со стойкой высотой до 4 м ветровую нагрузку можно не учитывать.
При гнутье досок возникают доп-е напряжения, кот. накладываются на напряжения от внешних воздействий.
Расчет рам на уст-ть производится по формуле: N/F≤φy*Rc.
Работоспособность нагельного соединения будет опред-ся min несущей способностью 2-х условных плоскостей среза. Поэтому принимаем Nmax= 2Tmin, где Tmin - min несущая способность нагеля, находимая в соответствии с нормативными документами. Работоспособность карнизного узла будет обеспечена, если NCp*n >Nэкв.
Опирание полурам на фунд-ты вып-ся упором торцов стоек, поэтому площадь древесины проверяется на смятие вдоль волокон.
В жестком узле опред-ся высота и толщина вертикального листа из условия смятия древесины и изгиба защемленного листа, проверяются на сжатие с изгибом боковые стальные накладки, сварные швы рассчитываются на срез, а анкер. болты - на срез и растяжение.