29.Расчет деревянной фермы

При определении усилий в элементах фермы все узлы считаются шарнирны­ми (погрешность от замены жестких сопряжений шарнирными незначительна).

Расчет фермы состоит из следующих этапов: подсчет узловых нагрузок, оп» ределение усилий в стержнях поясов и решетки; подбор сечений стержней фер­мы с проверкой их прочности и устойчивости; расчет узловых и стыковых со­единений.

Усилия в элементах фермы от каждого вида нагрузки определяют раздельно, так как несимметричное расположение временной нагрузки (например, снег) вызывает в решетке усилия, иные по величине и знаку, нежели усилия от посто­янной симметричной нагрузки,

В случае симметричной нагрузки ферму рассчитывают на воздействие сосре­доточенных сил F, приложенных в каждом узле (рис. 1.5):

Р = IJiL (Gnyf + Vnyf + $Л#Л (1.1)

Где Gm Vm Sn — нормативные нагрузки, (Н/м2): соответственно, — постоянная, временная, снеговая; У^ — Коэффициент надежности по нагрузке; 1т ■■-— Длина панели верхнего пояса; B — шаг ферм.

П литы покрытия

Грузовая площадь Для фермы

Фермы

Колонны

Прогоны

(Или ребра плит)

M ax

Рис. 1.5. К расчету фермы по­крытия »

А — схема фермы и нагрузки; Б — план покрытия (грузовые пло­щадки для фермы и узлов); В — эквивалентная балка; Г — эпюра изгибающих моментов; Д — эпю­ра поперечных сил; / — верхний пояс; 2 — нижний пояс; 3 — вос­ходящий раскос; 4 — нисходя­щий раскос

Для определения усилий в стержнях ферм используется один из следующих способов. Аналитические способы, характер­ные для простых ферм, основаны на приеме рассечения ферм («вырезание уз­лов» или «сквозное сечение») с последующим составлением и решением урав­нений равновесия. Графический метод ~— построение диаграммы Максвелла-Кремоны — отличается простотой и наглядностью. Он может использоваться для расчета ферм со сложным очертанием поясов и переменных углах наклона решетки. Под действием расчетных сосредоточенных сил в элементах фермы возника™ ют продольные сжимающие и растягивающие усилия. Подбор сечений этих эле­ментов выполняется в соответствии с методикой расчета центрально сжатых или растянутых стержней и учетом особенностей каждого конструкционного мате­риала.

30.Пространственные деревянные конструкции

Пространственные деревянные конструкции различаются в зависимости от формы плана перекрываемого здания и способов их опирания на стены.

К основным конструктивным типам пространственных деревянных конструкций относятся:

• своды при прямоугольном плане и опирании по продольным сторонам или по контуру здания;

• складки и своды-оболочки при опирании в основном только на торцовые стены;

• крестовые своды при опирании на колонны, расположенные в углах квадратного в плане здания;

• сомкнутые своды - при опирании по контуру здания квадратного или многоугольного в плане;

• купола - при опирании по контуру круглого в плане здания.

Все указанные выше решения могут быть выполнены в виде

1. тонкостенных оболочек;

2. ребристых складок и оболочек, в которых для увеличения жесткости тонкостенные элементы усилены ребрами;

3. сетчатых систем.

В таких пространственных деревянных конструкциях как складки, своды-оболочки, купола-оболочки, элементы ограждения совмещены с элементами конструкции, поэтому при применении этих систем в утепленных покрытиях необходимо предотвратить опасность конденсационного увлажнения и загнивания деревянных элементов конструкций. В этих конструкциях должны быть приняты меры по беспечению надежного осушающего эксплуатационного режима покрытия (надежная кровля, осушающие продухи, применение негниющих и несгораемых утеплителей и т. д.), а в конструкциях постоянного назначения обязательно антисептирование древесины.

В отличие от плоскостных систем в пространственных деревянных конструкциях разрушение какого-либо одного элемента обычно не приводит к обрушению всей конструкции, поскольку вместо выбывшего элемента в работу включаются смежные, пространственно связанные с разрушившимся элементом. Разрушение пространственных д. к. обычно сопровождается большими деформациями, приводящими к искажению геометрической формы конструкции, в некоторых случаях разрушение происходит от потери устойчивости всей системы (распорные своды) или отдельных ее элементов.

 Складки, своды-оболочки и купола-оболочки ранее создавались в виде гвоздевых конструкций построечного изготовления. Такого рода конструкции многодельны в выполнении и обладают повышенной деформативностью из-за податливости гвоздевых соединений. В последние годы эти конструкции можно выполнять из клееных или клеефанерных блоков, которые изготовляют заводским путем, а сборку ведут индустриальными методами. Применение клея в качестве соединения элементов складок и оболочек значительно увеличит их жесткость.

 Применение пространственных деревянных конструкций целесообразно в следующих случаях:

1. если необходимо использовать внутренний габарит помещения при малой строительной высоте конструкции и, следовательно, нецелесообразно применение подвесного потолка;

2. если распор желательно передать не сосредоточенно, а по всей длине фундаментов или продольных стен (область применения распорных сводов);

3. если в продольных стенах необходимы большие проемы для ворот (например, в ангарах) и опирание должно осуществляться на торцовые стены (область применения ребристых сводов-оболочек и складок);

4. в покрытиях над помещениями круглыми, квадратными или многоугольными в плане (область применения куполов и сомкнутых сводов).

Применение пространственных деревянных конструкций нецелесообразно в покрытиях над зданиями с высокой влажностью воздуха, а также в многорядовых покрытиях с ендовами, так как в них возможно образование снеговых мешков. К массовому применению рекомендуются конструкции индустриального изготовления - кружально-сетчатые своды и купола.