16.11.3. Розрахунок в’язевих каркасів

В’язеві каркаси також розчленовуються на окремі плоскі рами, які працюють, як правило, в поперечному напрямку. Розрахункова схема являє собою багатоповерхову раму з шарнірним сполученням ригелів

з колонами і з в’язевою фермою в одному з прольотів. Горизонтальне навантаження від вітру сприймається тільки в’язевими фермами.

Розрахункове граничне лінійне вітрове навантаження на в’язеву ферму на відповідній висоті:

, кН/м,

де b – ширина вантажної площі, з якої вітрове навантаження передається на в’язеву ферму (рис.16.25); W_m – розподілене по площі граничне розрахункове вітрове навантаження, кН/м².

Рис. 16.25. До визначення ширини вантажної площі вітрового навантаження

Далі, як і для рамних систем, будується епюра вітрового навантаження на поперечну в’язеву раму і обчислюються зосереджені вузлові сили (рис.16.26).

Рис. 16.26. Вітрове навантаження на в’язеву ферму

В’язеві ферми розраховуються на навантаження від вітру як консольні ферми, закріплені у фундаментах.

Ригелі такої рами навантажені лінійним постійним і змінним навантаженнями і працюють та розраховуються як розрізні балки. Вони шарнірно прикріплені до колон і передають на колони тільки вертикальне навантаження від перекриттів.

Колони при повному завантаженні перекриттів працюють на центральний стиск (тобто при симетричному вертикальному навантаженні). Але змінне навантаження на частині ригелів може бути і відсутнє, тоді схема навантаження перетворюється у несиметричну, що викликає згинаючі моменти в колоні. Найбільш невигідний випадок – при розміщенні змінного навантаження через проліт.

Рис. 16.27. Симетрична та несиметрична схеми навантаження на перекриття: 1 – постійне навантаження; 2 – змінне навантаження

Епюра згинаючих моментів має вигляд, наведений на рис.16.28.

Рис. 16.28. Епюра згинаючих моментів в колоні при несиметричному навантаженні

Моменти у вузлах примикання ригелів: ,

де і – сили, що діють з обох боків колони (опорні реакції примикаючих ригелів); і – ексцентриситети прикладання сил (рис.16.29).

Таким чином, при проектуванні колон виконують два розрахунки:

1. на центральний стиск ;

2. на позацентровий стиск від дії місцевого згинаючого моменту М і відповідної поздовжньої сили N.

Рис. 16.29. Вузол примикання ригелів до колони

16.11.4.Розрахунок каркасів на жорсткість

Розрахунок зводиться до виконання двох перевірок.

Перша перевірка полягає у визначенні відхилення верха каркасу від вертикалі (горизонтальний прогин каркасу) під дією горизонтального вітрового навантаження (рис.16.30).

Рис. 16.30. Горизонтальний прогин каркасу

Умова жорсткості виглядає :

.

-граничний відносний прогин.

Друга перевірка полягає у визначенні перекосу каркасу в окремих панелях і виконується, якщо жорсткість стінового огородження не враховується при розрахунку каркасу.