Материал: 1245
Предварительно собственный вес фермы необходимо определит по формуле:
|
|
|
pн |
gн |
|
(5.1) |
|||
g |
ф |
|
сн |
|
0 |
|
, |
||
1000 |
1 |
||||||||
|
|
|
|
||||||
|
|
|
kсв l |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где pснн , кН/м2 – расчетная снеговая нагрузка, определенная в соответ- |
|||||||||
ствии с П [2]; l - пролет фермы, м; kсв=4 – коэффициент собственно- |
|||||||||
го веса фермы, пр нят ориентировочно по данным таблицы 1 [3]; g0н- |
||||||
ли |
|
|
|
|
||
нормат вный вес крыши, отнесенный к плану покрытия, определяе- |
||||||
Смый по формуле |
g0н gкрн |
|
S |
; |
(5.2) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
l |
|
|
здесь l |
б |
|
||||
- пролет фермы; S – длина дуги верхнего пояса фермы (для |
||||||
сегментной фермы) |
геометрическая длина верхнего пояса фермы |
|||||
(в случае треугольной фермы); |
|
|
|
|
||
3. |
В ПК «Л ра» создать КЭ-модель фермы. При этом необхо- |
|||||
|
|
А |
|
|||
димо учесть ряд осо енностей: |
|
|
|
|
||
- в соответствии с СП [1, п. 8.38] элементы решетки следует центрировать в узлах; - в случае нецентрированных узлов ферм необходимо учитывать воз-
никающие изгибающие моменты; - стыки сжатых поясов ферм следует располагать в узлах или вблизи
узлов, закрепленных от выхода из плоскости фермы СП [1, п. 8.38].
резности, следует учитывать изгибающие моменты, возникающие в опорных узлах, выполненных на наклонно вклеенных связях;
Расчет металлодеревянной фермы необходимо выполнять в со- |
||
ответствии с требованиями СП [1, п. 8.46]с учетом конструктивных |
||
особенностей: |
Д |
|
|
||
a) |
усилия в поясах следует определять из условия их нераз- |
|
|
|
И |
б) усилия в решетке допускается определять из условия шарнирных узлов сопряжения ее с поясами.
4. В ПК «Лира» выполнить статический расчет фермы. В соответствии с СП [1, п. 8.36] расчет ферм с разрезными и неразрезными поясами необходимо производить по деформированной схеме с
36
учетом податливости узловых соединений. В фермах с неразрезными поясами осевые усилия в элементах и перемещения допускается определять в предположении шарнирных узлов.
Необходимо создать следующие загружения:
- постоянные нагрузки (с.в. фермы, прогонов, конструкции кровли), приложив нагрузку от с.в. фермы как равномерно распределенную, а нагрузку от прогонов и конструкции кровли как узловую.
Снием требован ями СП [2]. Данный вид нагрузки необходимо приложить в узлы фермы.
- временная дл тельно действующая (снеговая, в соответствии с зада-
таблицыесть в расчетной схеме), раскосов.
Выполн ть расчетное сочетание усилий и привести в расчет «Расчетные сочетания усилий» поэлементную (отдельно для элементов верхнего пояса фермы, нижнего пояса, стоек фермы (если
усилий определбть тре уемые поперечные сечения элементов фермы в соответствии с рекомендациямиАСП [1] пунктами 5.1; 5.2; 6 .2 – 6.5.
5. Используя полученные таблицы расчетных сочетаний
Расчётную длину сжатых элементов ферм при расчёте на устойчивость необходимо принимать в соответствии СП [1, п. 8.37] в плоскости фермы – равной расстоянию между центрами узлов, а из плоскости – между точками закрепленияДих из плоскости.
6. При проектировании узлов фермы необходимо основы-
ваться на [4, разделы 9.2; 9.3; 9.4]. И
37
Раздел 3 ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ДЕРЕВА И
ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
С |
|
|
Тема 9 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
АРКИ И РАМЫ |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Практическое занятие № 6 |
|
|
|||||||
|
|
КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ |
|
|||||||||||
|
|
ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА КЛЕЕНЫХ РАМ ИЗ ДОСОК |
|
|||||||||||
|
|
Цель работы – ознакомиться с методикой проектирования и |
||||||||||||
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
расчетов дощатых клееных рам и арок различного геометрического |
|||||||||||||
|
иочертан я. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Задан е 6. |
Запроектировать конструкцию клееной рамы, нагру- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||||||
|
женной равномерно распределенной нагрузкой по всему пролету. Исходные |
|||||||||||||
|
данные приведены в та лице 6.1. Схемы рам приведены на рисунке 6.1. |
|
||||||||||||
|
Таблица 6.1. Исходные данные для проектирования клееной рамы |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
||||
|
№ |
|
|
А |
|
|
Б |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
f |
На- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вар |
пролет, |
H, м |
|
Схема |
|
Сечение склеивае- |
Материал |
||||||
|
|
грузка, |
|
|
||||||||||
|
|
l, м |
|
|
|
рамы |
|
|
мых досок. мм |
досок |
||||
|
|
|
|
|
|
кН/м |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
||||
|
1 |
25 |
|
5,5 |
|
1.5H |
7,2 |
|
а |
|
|
|
32 х 150 |
ель, 2с |
|
2 |
24 |
|
5,3 |
|
1.75H |
5,9 |
|
б |
|
|
|
40 х 150 |
листвен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ница, 2с |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
23 |
|
5,1 |
|
1.4H |
6,5 |
|
а |
|
|
|
32 х 175 |
сосна, 2с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
22 |
|
4,9 |
|
1.6H |
6,0 |
|
б |
|
|
|
40 х 175 |
кедр, 2с |
|
5 |
21 |
|
4,7 |
|
1.3H |
5,4 |
|
а |
|
|
|
32 х 150 |
пихта, 2с |
|
6 |
20 |
|
4,5 |
|
1.5H |
7,0 |
|
б |
|
|
|
40 х 150 |
кедр, 2с |
|
7 |
19 |
|
4,3 |
|
1.75H |
7,7 |
|
а |
|
|
|
32 х 175 |
ель, 2с |
|
8 |
18 |
|
4,0 |
|
1.4H |
4,5 |
|
б |
|
|
|
40 х 175 |
листвен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ница, 2с |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
17 |
|
5,2 |
|
1.75H |
5,6 |
|
а |
|
|
|
32 х 175 |
сосна, 2с |
|
10 |
16 |
|
4,1 |
|
1.4H |
6,0 |
|
б |
|
|
|
40 х 175 |
кедр, 2с |
38
Р сунок 6.1. Дощатоклееные рамы
Теорет ческ е положения для проектирования клееной рамы |
|
С |
|
Рамы арки пр меняются в качестве несущего каркаса зданий |
|
назначен я. Они относятся к распорным конструкциям. |
|
Благодаря нал ю распора |
моменты в них существенно |
различного |
|
меньше, чем в алочных конструкциях. Поэтому арками и рамами |
|
можно перекрывать значительно большие пролеты в сравнении с бал- |
|
ками. |
|
Распор в рамах передается на фундаменты, в то время как в ар- |
|
изгибающие |
|
ках распор попринимается затяжками или так же как в рамах, переда- |
|
ется на фундамент. |
А |
|
Д |
Зачастую рамы проектируют трехшарнирными. Уклон ригеля |
|
обычно принимается 1:3 или 1:4. |
|
Для изготовления прямолинейных рам (рис. 6.1, а) используют |
|
доски толщиной 40 – 50 мм и шириной до 200 мм в соответствии с |
|
сортаментом пиломатериалов. |
И |
||||||
|
|
|
|||||
Для гнутоклееных – доски толщиной 19, 22, 25 мм. При этом |
|||||||
отношение радиуса кривизны к толщине доски |
r |
150 . |
|||||
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
При проектировании рам необходимо учесть, что поперечное |
|||||||
сечение рам принимаемся прямоугольным. При этом: |
|||||||
а) высота поперечного сечения в карнизной части назначается в |
|||||||
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
пределах |
|
|
|
l ; |
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|||
25 |
|
|
|
|
|
||
б) на опоре - 0.4 0.5 h ;
в) в коньковой части - 0.3 0.4 h.
39
г) ширина поперечного сечения рам b определяется выбранной шириной досок, из которых склеивается рама.
С |
|
|
|
|
|
|
Опорный и конько- |
|||
|
|
|
|
|
|
вый узлы рам выполня- |
||||
|
|
|
|
|
|
ются зачастую выполня- |
||||
|
|
|
|
|
|
ются шарнирными (см. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
рисунок 6.2). Реакция в |
|||
|
|
|
|
|
|
|
опорном узле VA воспри- |
|||
|
|
|
|
|
|
|
нимается торцом стойки |
|||
|
|
|
|
|
|
|
рамы и передается на |
|||
6.2. Опорный коньковый узлы рамы |
вертикальную |
упорную |
||||||||
пластину, через нее на |
||||||||||
б |
||||||||||
Рисунок |
|
|
|
|
|
опорный башмак, удер- |
||||
|
|
|
|
|
живаемый в проектном |
|||||
положен анкерными олтами. |
|
|
нкерные болты работают на срез и |
|||||||
растяжен е. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В коньковом узле торцы половин рамы работают на смятие от |
||||||||||
действия продольной силы Nсм. Поперечную нагрузку Q воспринима- |
||||||||||
ют накладки и болты. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Каждый ряд болтов воспринимает усилия: |
|
|
||||||||
|
|
Д |
|
|||||||
|
|
|
|
e2 |
|
|
|
|
||
|
АT Q ; |
|
(6.1) |
|||||||
|
1 |
|
e2 |
e1 |
|
|
|
|||
|
T Q |
|
|
e1 |
; |
|
|
(6.1) |
||
|
2 |
|
|
e2 |
e1 |
И |
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
40