23. Деревянные колонны. Расчет

Дощатоклееные колонны для зданий с напольным транспортом и подвесными кранами проектируют, как правило, постоянного по высоте сечения. Для зданий с мостовыми кранами характерно применение колонн с уступом для укладки подкрановых балок (рис. 49). Колонны в фундаментах защемляют одним из способо.

Колонны рассчитывают: на вертикальные постоянные нагрузки от веса покрытия, стенового ограждения и собственного веса; на вертикальные временные снеговые нагрузки, нагрузки от кранов и различных коммуникаций, размещаемых в плоскости покрытия; на горизонтальные временные ветровые нагрузки и нагрузки, возникающие при торможении мостовых и подвесных кранов.

Предельная гибкость для колонн равна 120. При определении гибкости расчетную длину колонны в плоскости рамы принимают l₀ = 2,2 H (при отсутствии соединения верха колонн с жесткими торцами здания горизонтальными связями). При вычислении гибкости колонны из плоскости рамы расчетную длину принимают равной расстоянию между узлами вертикальных связей, поставленных по колоннам в плоскости продольных стен.

При определении усилия N_а снеговую и другие временные вертикальные нагрузки, не вызывающие изгибающего момента, не учитывают, а момент берут максимальным.

В соответствии с расчетной схемой показанной на рис. 52 составляют систему линейных уравнений второго порядка

N + N_а - D_C = 0 ;

- N h_К / 2 + М_Д - N_а h_а + D_C (х/3) = 0 .

Определяя из первого равенства значение N_а и подставляя его во второе равенство, получаем полином второй степени относительно х. Решая этот полином и отбрасывая непригодный корень, получаем требуемое значение х. Подставляя х в первое уравнение, получаем равнодействующую усилия анкерных болтах. Учитывая, что анкерных болтов на рис. 50, б всего два (по одному с каждой грани колонны), расчетное усилие в одном болте получаем по формуле

N_a.б = N_a / 2⋅ 0,85,

где 0,85 - коэффициент, учитывающий возможную неравномерность усилий в анкерных болтах.

Требуемую площадь анкерного болта определяем по формуле

F_a.б^НТ = N_a.б / R_a.б ,

где F_a.б^НТ - площадь анкерного болта нетто (по сечению, ослабленному нарезкой); R_a.б - расчетное сопротивление стали, принимаемое по табл. 60 СНиП 11-23-81 (как для фундаментных болтов).

24. Деревянные арки.

Арочные конструкции

Трехшарнирные арки из балок Деревягина. Трехшарнирные арки из балок Деревягина, как отмечено выше (см. раздел 6), проектируют таким образом, чтобы был создан разгружающий момент, противоположный по знаку изгибающему моменту в полуарках. Для этого в опорном и коньковом узлах создают внецентренное опирание полуарок. С этой целью в опорном узле центр опорной площадки диафрагмы располагают ниже центра тяжести полуарки, а в коньковом узле устраивают зазор шириной 1 - 2 см требуемой глубины. Расчет арки на прочность производят по формуле расчета сжато-изогнутых составных стержней

N / F_НТ + M_РАСЧ / W_НТ k_W ξ ≤ R_C .

Здесь M_РАСЧ = М_Б - N e_СР ; М_Б - балочный изгибающий момент в полуарке; e_СР - величина среднего эксцентриситета приложения продольного усилия в полуарке между эксцентриситетом в опорном e_ОП и коньковом e_К узлах соответственно, вычисляемая по формуле e_СР = (e_ОП + e_К ) / 2 .

Кружальные арки. Кружальные арки обычно применяют в виде кружал при возведении каменных или бетонных сводов, или придают форму кружально-

временными конструкциями. Изготовление косяков может быть организовано в заводских условиях.

Кружальные арки могут быть двух - и трёхшарнирными. В результате статического расчета определяются величины внутренних усилий - изгибающие моменты, поперечные и продольные силы.

Конструктивный расчет тела арок выполняется как сжато-изогнутого элемента. При этом изгибающий момент в поперечном сечении арки воспринимается лишь сквозными косяками, продольное усилие - всеми косяками.

Опыты показали, что при l_К ≥ 13 h_К (здесь l_К - длина косяка; h_К - высота косяка в середине его длины), косяки разрушаются только от изгиба, а не от разрыва поперек волокон, поэтому при проектировании необходимо соблюдать указанное соотношение линейных размеров.

Арки с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях. Как отмечено выше (см. рис. 35), указанные конструкции проектируются аналогично дощато-гвоздевым балкам с двойной перекрестной стенкой, а конструктивные расчеты выполняют также аналогично.

Дощатоклееные арки. Конструкция этих арок показана на рис. 36. Расчет указанных арок выполняют как сжато-изогнутых элементов.

При определении величины коэффициента ξ, расчетную длину круговой арки l_РАСЧ принимают равной: при симметричной нагрузке l_РАСЧ = 0,6 S для двухшарнирных арок и l_РАСЧ = 0,7 S для трехшарнирных арок; при несимметричной нагрузке l_РАСЧ = 0,5 S.

При расчете трехшарнирных стрельчатых и треугольных арок расчетную длину определяют по формуле l_РАСЧ = 0,5 S . В приведенных формулах определения расчетной длины S - полная длина дуги арки.