Рамы из прямолинейных элементов. Конструирование и расчет

Деревянные рамы применяют в одно и многопролетных зданиях различного назначения(рис.1). Для всех типов рам уклон принимается 0,25…0,30. Высота сечения ригеля в карнизном узле составляет h_кар=(1/12…1/30)l, в коньке h_к=0,30 h_кар

Стоек в пяте h_оп=0,40 h_кар. Стойки и ригели могут выполнятся из цельной древесины в виде бревен, брусьев, перекрестных досок, стержней, брусков, клееной древесины. Главной особенностью рам при 2-х и 3-х шарнирной схеме и шарнирных опорах явл-ся развитие в карнизном узле изгибающих моментов, для восприятия требующие спец. узловых соединений.По статической схеме рамы: статически определимые(3х шарнирные рамы),неопределимые(2х шарнирные рамы, рамы с жестко или шарнирно закрепленными стойками.Конструкции рам приведены на рис1.

КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ: расчету рамы предшествуют установление ее расчетной схемы и выбор осей ее элементов. Приведем пример расчета 3-х шарнирной рамы сплошного сечения: вычисляют усилия в элементах левой половины рамы при снеговой нагрузке, на половине пролета. Для этих же сечений вычисляют усилия от ветровой нагрузки.рис.2.

При действии снеговой нагрузки на половине пролета опорные реакции в трехшарнирных рамах равны: R=3/8pl; R=l/8pl; H=pl²/16f

Усилия от снеговой нагрузки вычисляют с учетом ломаного очертания оси рамы. Изгибающий момент в вертикальной стойке М=Ну, а в левом ригеле при снеге слева изгибающий момент М=Rx-Hу-0,5рх², а при снеге справа М= Rx- Hу.

Продольную силу N и поперечную Q можно вычислить лишь, где М=М_МАКС, а также в узлах. В вертикальных стойках продольная сила равна вертикальной составляющей опорной реакции рамы N=R, а поперечная сила Q=H. В наклонном ригелеэти усилия вычисляют как сумму проекций вертикальных и горизонтальных составляющих. Например, в левой половине ригеля при снеге слева

N=(R-px)sinα+ Hcosα;

Q=(R-px)cosα-Hsinα

Реакции от ветровой нагрузки вычисляют из условия равенства нулю моментов относительно опор А и В и конького узла С

R_A=(1/l)(P₁b₁+P₂b₂+ P₃b₃ + P₄b₄)

R_В=(1/l)(-P₁a₁-P₂a₂+ P₃a₃ + P₄a₄)

H_A=(1/f)(0,5R_al+P₁c₁- P₃c₃)

H_В=(1/f)(-0,5R_бl+P₂c₂+P₄c₄),

Где P₁= р₁l_c, P₂= р₂l_c, P₃= р₃l_р, P₄= р₄l_р – равнодействующие ветрового давления, приложены по середине участков контура.

Усилия М,N,Q-вычисляют от ветровой нагрузки аналогично расчету рамы на снеговую нагрузку.