6. Статичні схеми рам. Класифікація рам за геометричними ознаками. Прийоми розміщення рам в структурі покриття.

Рамами называют стержневые конструкции, состоя­щие из вертикальных (стоек) и горизонтальных элементов (ригелей), жестко соединенных между собой в узлах. Бла­годаря жесткому сопряжению ригеля и стоек в раме по сравнению с рамой в виде фермы, шарнирно опертой на колонны, достигается более эффективное использование материала и значительно повышается жесткость ригеля.

Рамы бывают однопролетными (портальными), а так­же многопролетными.

Рамы - распорные конструкции. Их делят на трех­шарнирные, двухшарнирные и бесшарнирные.

Трехшарнирные рамы наиболее материалоемки, и их использование ограничено сравнительно небольшими пролетами и высотами. Применяют их в том случае, когда величины пролета и высоты позволяют изготовить полураму в заводских условиях полностью и транспортиро­вать ее на строительную площадку. Двухшарнирные рамы имеют наиболее широкое применение и большие проле­ты. Самые экономичные по расходу материала - бесшарнирные рамы, поэтому их используют при самых больших пролетах, характерных для рам.

Чем больше высота по отношению к про­лету, тем меньше распор

Поперечное сечение элементов рам может быть сплошностенчатым или сквозным (решетчатым).

Очертание (конфигурация) рам может быть самой разнообразной. Основные геометрические схемы показа­ны на рис. 22.31. Каждая из показанных здесь схем мо­жет отличаться вариантами опирания стоек, очертанием ригеля, наличием или отсутствием шарниров и затяжек.

Затяжки в рамах устанавливают с целью восприятия распора. Они могут иметь место на уровне опор или выше - соединять карнизные узлы Помимо уменьшения (погашения) распора установка затяжек способствует сни­жению величины изгибающих моментов в карнизных узлах.

Основными факторами, влияющими на формирова­ние покрытий из рам (полурам), являются: приемы рас­положения основных несущих элементов в плане, использование разных по конфигурации и величи­не пролета рам и второстепенных элементов (прогонов, подкосов, консолей).

Чаще всего применяется параллельное расположе­ние рам с постоянным шагом на прямоугольном плане. Попарно-перекрестное расположение рам в струк­туре характеризуется попарным опиранием на один фун­дамент и попарным сопряжением рам в коньковом узле. Этот прием обеспечивает хорошую про­странственную жесткость каркаса.

В зданиях (помещениях) с центричным планом целе­сообразно радиальное расположение рам, дающее весьма разнообразные формы покрытий: конус­ную, пирамидальную, складчатую, многогранную.

Радиально-ячейковое расположение рам может ис­пользоваться в зданиях ячеистой планировочной структу­ры, образованной на основе треугольника, квадрата, ше­сти- или восьмиугольника. Несущими явля­ются Г-образные элементы – полурамы. Безусловное достоинство радиально-ячейковой структу­ры - пространственная устойчивость, возможность уст­ройства в покрытии световых фонарей, своеобразная организация внутреннего пространства Основной недо­статок - сложность решения водоотвода.

При звездчатом расположении конструкций структуру покрытия образуют рамы, соединяю­щие середины сторон многоугольного плана или его углы через один, и полурамы, примыкающие в коньковом узле к рамам. Звездчатая структура применяется в небольших зданиях с правильным много­угольным планом.