Определение рам. Карнизные узлы рам. Основные принципы конструирования карнизного узла в сплошных и сквозных рамах.
Рамами называют стержневые конструкции, состоящие из вертикальных элементов (стоек) и горизонтальных (ригелей), жестко соединенных между собой в узлах.
Карнизные узлы сплошностенчатых рам конструируют так, чтобы внутренний угол во избежание концентрации напряжений был смягчен переходной кривой, а наружный — перекрыт накладкой. Сжатая область стенки должна быть усилена ребрами жесткости. Это указание распространяется и на те сквозные рамы, карнизные узлы которых имеют сплошную листовую вставку.
1
2
1Металл (сварные из трех листов) и дерево, 2 Дощатоклееные рамы
1
2
1 Сквозные рамы: а – из уголков, б – из уголков со сплошной листовой вставкой, в – из труб, г – из двутавра.
2 ж – дощатоклееные рамы, и, к, л - брусчатые рамы, м – клеенофанерные рамы
Определение перекрестных балок и ферм. Отличительные черты между плоскими пространственными конструкциями. Их применение, достоинства и преимущества перед обычными балками и фермами. Оптимальный вид плана, перекрываемого перекрестными конструкциями.
- Перекрестные балки или фермы состоят из вертикальных пересекающихся в двух или трех направлениях ребер (балок или ферм). Перекрытие, образованное перекрестно расположенными и связанными между собой балками или фермами, представляет собой сплошностенчатую или сквозную (решетчатую) пространственную конструкцию.
- Пространственный характер работы балок (все сказанное относится и к фермам), соединенных между собой в точках пересечения, заключается в том, что нагрузка, приложенная к любой из балок, вызывает деформирование, а следовательно, противодействие этой нагрузке, всей системы балок в целом.
Когда балки (фермы) уложены этажно, то они изгибаются каждая в своей плоскости. Если балки пересекаются в одном уровне и связаны между собой жестко, то прогибы балок одного направления (например, балки 1—1) сопровождаются не только соответствующими прогибами балок другого направления, но и их кручением (например, балка 2—3). Кручение балки создает дополнительное сопротивление действию внешних сил. Его можно рассматривать как резерв несущей способности всей системы. Однако для этого крутильная жесткость балок должна быть достаточно высокой, которой тонкие балки (тем более фермы) не обладают. Поэтому перекрестные балки рассчитывают без учета кручения.
- Оптимальный вид плана: квадрат, круг, или другая фигура с контуром, равноудаленным от центра. Ортагональная сетка, более вытянутый план —диагональные балки
- применение в промышленном строительстве и гражданском – для гаражей, павильонов спортивных сооружений и т.д.
Определение перекрестных балок и ферм. Виды систем в зависимости от расположения ребер перекрестных конструкций; характеристики систем.
Перекрестные балки или фермы состоят из вертикальных пересекающихся в двух или трех направлениях ребер (балок или ферм).
В зависимости от расположения ребер по отношению к сторонам перекрываемого плана различают ортогональные, диагональные и треугольные системы. Диагональные – наиболее рационально.
Ортогональные и диагональные системы не воспринимают крутящих моментов, ввиду малой крутильной жесткости плоских ребер, поэтому они более металлоемки, чем треугольные. Крутильную жесткость в ортогональных и диагональных системах повышают постановкой диагональных стержней в поясных сетках только в угловых зонах, где действуют максимальные сдвигающие силы, или по всему плану конструкции.
Диагональное (~45°) расположение балок, несмотря на то, что длина их увеличивается, не приводит к увеличению максимальных изгибающих моментов. Объяснение этого парадокса состоит в том, что короткие угловые балки обладают большей жесткостью при кручении, что создает эффект упругой заделки концов всей перекрестно- балочной системы. Диагональными балками можно перекрывать планы, более вытянутые по сравнению с теми, которые считаются нерациональными для перекрестных балок, параллельных сторонам плана.
Определение перекрестных балок и ферм. Способы опирания перекрестных балок и ферм, влияние расположения опор на их усилия. Эпюры моментов и поперечных сил в перекрестной конструкции при контурном и внутриконтурном опираниях.
Перекрестные балки или фермы состоят из вертикальных пересекающихся в двух или трех направлениях ребер (балок или ферм).
При перекрытии плана, отличающегося от квадратного, короткий пролет перекрывают цельными балками, а балки длинного пролета разрезают и стыкуют между собой в каждом пересечении. Каждый стык рассчитывают на изгибающий момент и поперечную силу, действующие в узле пересечения. Заметное снижение величин моментов в пролете покрытий с перекрестными балками достигают, располагая опоры не по контуру здания, а внутри его, на некотором удалении а от краев. Оптимальный вылет а консольной части, соответствующий примерному равенству моментов в пролете и над опорами, составляет 0,15...0,2 полного размера l стороны покрытия.