28. Простейшие рамные и ригельно-подкосные системы.

Рамы могут воспринимать горизонтальные нагрузки, обеспечивая поперечную устойчивость здания без защемления стоек и без устройства жестких поперечных стен. Рекомендуется делать рамы 3-х шарнирными (т.к. в статически определимых системах не происходит перераспределения усилий при деформировании под длительно действующей нагрузкой, это соответствует их расчетным усилиям).

Виды 3-х шарнирных рам:

1. По очертанию рамы подразделяются на: рамы из прямолинейных элементов; рамы с подкосами; рамы ломаного очертания; рамы произвольного очертания.

2. По типу поперечного сечения: сплошного прямоугольного сечения; составного сечения; клеефанерные рамы коробчатого и двутаврового сечений; рамы из стеклопластика.

Последовательность расчета рам:

1) Вычерчивается геометрическое очертание рамы;

2) Задаются минимально допустимой шириной (табл. 23, пособие к СНиП);

3) Задаются высотой поперечного сечения: в карнизном узле в пределах 1/12-1/30 пролета; в коньковом узле не менее 0,3 высоты сечения ригеля в карнизном узле. высота сечения стоек у опор принимается не менее 0,4 высоты в карнизном узле;

4) Вычисляются геометрические координаты сечения. Угол наклона ригеля рамы принимается в зависимости от вида кровли;

5) Сбор нагрузок: постоянная нагрузка; снеговая нагрузка (в 2-х сочетаниях: при расположении снега по всей длине ригеля и на половине пролета); ветровая нагрузка – обычно учитывается при расчете высоких рам > 4м;

6) Методами строительной механики определяются опорные реакции, М, Q, N для каждого характерного сечения;

7) составляется таблица сочетания нагрузок и определяется сечение с максимальным значением М и N, а также с максимальными N и Q.

8) Производят расчет рам как сжато – изгибаемого элемента на наиневыгоднейшее сочетание М и N.

9) Производят расчет узлов рамы (опорный, карнизный и коньковый).

29.Шпренгельные системы

Шпренгельными называются стержневые системы, состоящие из способных самостоятельно работать основных деревянных конструкций, но которые, кроме того, содержат дополнительные элементы, предназначенные для усиления основных элементов. Схемы простейших шпренгельных сис­тем даны на рис. 6.15. Шпренгельные системы статически неопределимы.

Расчет системы как неразрезной балки

Для уменьшения расчетного изгибающего момента нормальную силу N нередко на крайних опорах прикладывают с эксцентриситетом е . Тогда изгибающий момент на средней опоре при равномерно распределен­ной нагрузке будет (рис. 6.7.)

М_в = - ql²/8 + Ne/2

Сжимающая нормальная сила в верхнем поясе N- = 1.25ql/2tgβ

Растягивающее усилие в нижнем поясе - подпружной цепи U+ - l,25ql/2sinβ

Сжимающее усилие в стойке (с учетом неразрезкости верхнего по­яса)

V=1,25ql. Проверку сечения верхнего пояса проводят по формуле для сжато- изгибаемых стержней о_с - N/Fрасч+M/Wрасч<или= R_c,

Расчет системы при просадке средней опоры.

Расчетный момент в середине пролета / при равномерно распреде­ленной нагрузке q и при наличии эксцентриситета е будет М - (ql²/8) - Ne

Сжимающая сила в верхнем поясе N - =ql/2 tgβ

Растягивающее усилие в нижнем поясе - подпружной цепи U + = ql/2 sina Сжимающее усилие в стойке V- = ql.