31. Ветровые связи и их назначение, конструкции связей, места их постановки.

Нагрузки, действующие не в плоскости этих конструкций (на­пример, ветровые, тормозные, сейсмические и др.), требуют дополнительных мероприятий для обеспечения пространственной неиз­меняемости и жесткости покрытия или всего сооружения в целом.

Цель создания пространственных связей – все плоские несущие конструкции каркасного здания объединить с помощью пространственных связей в пространственно-неизменяемую геометрическую систему.

Решение этой задачи сводится к тому, чтобы все горизонтальные нагрузки, действующие на конструкции стен и покрытия самым коротким путем передать на неподвижные точки здания, то есть фундаменты

• а - поперечные рамы со стойками, жестко соединенными с фундаментами; б — то же, шар­нирно соединенными с фундаментами; в — трехшарнирные рамы; г — арки; д— шарнир­ные рамы с передачей усилий на жесткие диски покрытий и торцевых стен; е — схемы поперечных связевых ферм покрытия; ж — разрезы здания с поперечными связевыми фер­мами в плоскости верхних поясов; и — то же, со связевыми фермами в плоскости нижних поясов; к — схемы продольных вертикальных (наклонных) связей;

• 1 — поперечные связи с треугольной решеткой; 2 — то же, с перекрестной; 3— то же - с раскосной; 4 — прогоны или ребра плит; 5 — вертикальные связи продольных стен; 6 — то же, портального типа; 7- вертикальные связи торцевых стен; 8 — стойки торце­вых стен; 9 — прогоны торцевых стен; 10 - продольные связи; 11 — связевые фермы по нижним поясам.

а, б - ветровая ферма жесткости в сводчатом покрытии из сквозных арок в торце здания; в, г, д – работа связей; е, ж – не правильно, надо убрать подкосы и раскрепить сжатый контур; г – продольная вертикальная связь.

32. Стеклопластики

В зависимости от характера наполнителя и технологических особенно­стей изготовления стекловолокнистые пластмассы условно делятся на три основные группы:

7. на основе непрерывного волокна бесщелочного состава непосредст­венно после вытягивания покрываемого связующим или переработанного в крученые нити или некрученые жгуты-ровницы (стеклопластики типа СВАМ ¹ стекловолокниты типа АГ-4С);

8. на основе рубленного из жгутов хаотически расположенного волокна бесщелочного состава в виде стекломатов или наносимого методом напыле­ния (волнистые стеклопластики и др.);

9. на основе стекломатов из грубого стекловолокна щелочного состава и фенольных смол с добавкой гипса (стеклопластики типа «глакрезит»).

1 Свам – стекловолокнистый анизотропный материал

Кроме указанных видов, применяется еще большая группа стеклопла­стиков высокой стоимости на основе стеклотканей — стеклотекстолита (КАСТ, ВФТ, СКМ-1 и другие).

Стеклопластики выпускаются в листах и в виде готовых изделий (труб, профильного погонажа, вентиляционных коробов, плоских и гофрирован­ных кровельных листов и т. п.), а также и крупногабаритных блоков. Изготовление стеклопластиков на основе полиэфирных смол позволяет получать их прозрачными, полупрозрачными, окрашенными и бесцветными для стеновых панелей в каркасных конструкциях.

33. Расчет однопролетных рам из прямолинейных клееных блоков, соединенных в карнизном узле.

Трехшарнирные рамы сплошного сечения рекомендуется расчитывать, придерживаясь

следующей последовательности. Выбирается положение расчетной (силовой) оси рамы. Для удобства расчета ось рамы проводят через центры опорных и ключевого шарниров параллельно внешнему контуру стоек и ригеля, так как элементы трехшарнирных рам имеют переменную высоту сечения, а размеры сечений заранее неизвестны. Различие в

положении расчетной и действительной (нейтральной) осей учитывается на стадии

конструктивного расчета введением в расчетные формулы дополнительного момента от

продольной силы, приложенной внецентренно.

На осях стоек и ригеля назначают положение расчетных точек. Обычно их 24

на стойке, 13 в карнизном узле и 35 на ригеле полурамы в зависимости от пролета.

Обязательным является назначение расчетных точек в шарнирах, на биссектрисе карнизного узла (в рамах из прямолинейных клееных блоков дополнительно на сечениях, находящихся на нормали к наружным граням и проходящих через внутренний угол), с шагом не реже 1,5 – 3 м на стойке и ригеле.

Осуществляют сбор нагрузок. Методика сбора нагрузок на конструкцию описана в

разделе 4.2.1.

4. Выполняют статический расчет. Некоторого сокращения времени и объема

вычислений в статическом расчете можно добиться, определив сначала усилия от единичной нагрузки q=1 Н/м, расположенной равномерно на одной (например, левой) половине рамы (см.рис. 6.16). Формулы для вычисления реакций и усилий от такой нагрузки имеют несколькоупрощенный вид:

Усилия в правом ненагруженном ригеле:

34. Соединения в элементах из пластмасс.

35. Пространственные конструкции. классификация. конструктивные решения.

Из дерева могут быть возведены пространственные конструкции следую­щих основных видов:

1) своды, очерченные по цилиндрической по­верхности и опирающиеся по сторонам, параллельным образую­щим;

2) своды-оболочки, очерченные по цилиндрической поверхности, опи­рающиеся на жесткие торцовые диафрагмы и имеющие продольные бортовые элементы;

3) купола, очерченные по сферической поверхно­сти;

4) сомкнутые своды;

5) крестовые своды;

6) цилиндрические и треугольные складки; складки могут быть одноволновые или многоволновые;

7) оболочки отрицательной гауссовой кривизны (с поверхностью гиперболического парабо­лоида) - ГИПАРы

Своды. Оболочки.

Оболочки в виде сводов, имеющие цилиндрическую поверхность и опирающиеся по сторонам, параллельным образующим, по харак­теру напряженного состояния не относятся к пространственным конструкциям, поскольку усилия в них возникают лишь в плоскости поперечного сечения свода (усилия в продольном направлении от­сутствуют).

Это приводит, с одной стороны, к увеличению расхода материала (по сравнению с аналогичной цилиндрической оболоч­кой, опирающейся на торцовые диафрагмы), но с другой стороны, в значительной мере упрощает конструкцию узлов сопряжения в продольном направлении (в своде эти узлы не несущие) и облег­чает условия монтажа (каждый сборный сводчатый элемент на внешнюю нагрузку может работать самостоятельно).

Поэтому, не­смотря на некоторый перерасход материала, своды в различном конструктивном исполнении нашли применение в зданиях различ­ного назначения (торговые и выставочные павильоны, бассейны, школьные здания и жилые дома, теплицы, автовокзалы и др.).

Кружально-сетчатые своды.

• Деревянные своды в большинстве случаев решаются как сетчатые своды.

Кружально-сетчатый свод состоит из ребер-косяков длиной на две ячейки, уложенных по направлениям двух взаимнопересекающихся ломаных винтовых ли­ний. Ранее при­менялись кружально-сетча­тые своды пролетом до 25 м с косяками-кружалами, вы­резанными из цельной доски. Косяки между собой соединялись на врубках «шип-гнездо» (безметалльные системы) или болтах (металльные своды). При этом в каждом узле соединялись элементы только одного на­правления. Такие своды не требуют устройства прого­нов под настил, однако из­готовление и монтаж такой конструкции достаточно трудоем­ки вследствие необходимо­сти вырезания из цельной древесины косяков с криво­линейным краем и обилия стыков — в узлах пересече­ния всех косяков (сегодня этот недостаток можно исключить, используя станки-автоматы с ЧПУ для изготовления косяков)

• Поскольку геометрия сводов такова, что длина косяков составляет примерно 1/10 часть пролета свода, а высота косяков должна составлять не менее 1/10 длины косяка, то пролеты, перекрываемые сводами с дощатыми косяками (если максимальная ширина доски по сортаменту 25 см) составляет 25 метров.

• Примене­ние клееных или клеефанерных косяков в значитель­ной мере усовершенствовало из­готовление этих элементов, так как клееный или клеефанерный косяк длиной на две ячейки набирают из досок, изгибаемых в процессе за­прессовки. Склеивание, во-первых, ис­ключает операцию выреза­ния криволинейного края, а во-вторых, позволяет изготавливать кося­ки большой высоты, а значит и длины. Это в свою очередь позволило собирать своды пролетом до 40—60 м.