Виды рамных конструкций сплошного сечения
Рамы являются одним из основных классов несущих деревянных конструкций. Их форма вполне соответствует большинству производственных и общественных зданий. Вертикальные стойки и наклонные ригели служат основами для настилов покрытий и обшивок стен. Однако рамы требуют большего расхода древесины на изготовление, чем арки, поскольку форма их осей менее, чем осей арок, соответствует закономерностям действующих в них распределенных и особенно сосредоточенных нагрузок. В отечественном строительстве в основном применяют однопролетные двускатные рамы при пролетах 12. 24 м, в зарубежном строительстве — рамы пролетом до 60 м. Деревянные рамы можно разделить по ряду признаков.
По статическим схемам деревянные рамы могут быть статически определимыми и однократно статически неопределимыми. Трехшарнирная рама (рис. 7.1, а) является статически определимой. Двухшарнирная схема с жесткими опорными узлами (рис. 7.1, б) является однажды статически неопределимой.
Двухшарнирная схема с шарнирными опорными узлами (рис. 7.1, в) тоже однажды статически неопределима.
По конструкции деревянные рамы делятся на трех- и двухшарнирные клеедеревянные, цельнодеревянные и клеефанерные.
Трехшарнирные клеедеревянные рамы заводского изготовления являются одним из основных видов деревянных рам. Они бывают бесподкосными и могут иметь от двух до четырех подкосов (рис. 7.2). Элементы этих рам имеют прямоугольные клеедеревянные сечения постоянной ширины и переменной, а в подкосах постоянной высоты.
Гнутоклееная трехшарнирная рама(рис. 7.2, а) состоит из двух полурам Г-образной формы прямоугольного переменного по высоте сечения, изогнутых при изготовлении в зоне будущего, карниза. Первым достоинством этой рамы является то, что она состоит только из двух крупных элементов — полурам, которые соединяются при сборке всего тремя узлами — двумя опорными и одним коньковым. Второе достоинство — это переменная высота сечений — максимальная в зоне выгиба, где действуют максимальные изгибающие моменты, и минимальная в узлах, где моменты отсутствуют. Это позволяет экономить древесину и рационально использовать ее прочность.
Гнутоклееная рама имеет и существенные недостатки. Транспортирование крупных изогнутых полурам при значительных расстояниях мест установки от завода-изготовителя встречается со значительными габаритными затруднениями.
Двухподкосная клеедеревянная трехшарнирная рама (рис. 7.2, г) состоит из двух стоек, двух полуригелей переменного сечения и двух подкосов постоянного сечения. К недостаткам этой рамы относится наличие значительных растягивающих усилий в карнизных узлах. Кроме того, изгибающие моменты в стойках и ригелях этой рамы значительно больше, чем в рамах с парными подкосами.
Клеедеревянная трехшарнирная рама с опорными подкосами (рис. 7.2, д) состоит из двух полуригелей переменного сечения, двух подкосов и двух стоек постоянного сечения. Основные достоинства этой рамы те же, что и прочих подкосных рам. Основные недостатки — это работа стоек на растяжение и изгиб от ветровой нагрузки и значительная длина сжатых подкосов.
Клеедеревянная трехшарнирная рама с наружными раскосами (рис. 7.2, е) отличается от предыдущей только наружным расположением раскосов. Достоинства ее и недостатки те же, что и прочих подкосных рам.
 |
Двухшарнирные клеедеревянные рамы (рис. 7.3) состоят из трех конструктивных элементов — двух вертикальных стоек и горизонтального ригеля.
Двухшарнирная клеедеревянная рама с жесткими опорными узлами (рис. 7.3, а и б) может иметь две клеедеревянные стойки постоянного, переменного или ступенчатого сечения. Стойки переменного сечения наиболее экономичны по расходу древесины, так как в опорном сечении, где действуют максимальные моменты, имеют наибольшую высоту Стойки постоянного сечения проще в изготовлении, а стойки ступенчатой формы позволяют опирать на их ступени клеедеревянные балки мостовых кранов небольшой грузоподъемности.
Основным недостатком этой рамы является относительно большая сложность жестких опорных узлов стоек, чем шарнирных..
Двухшарнирная клеедеревянная рама с шарнирными опорными узлами(рис. 7.3, в) может иметь две стойки постоянного или переменного клеедеревянного сечения наименьшей высоты в опорных узлах, где нет изгибающих моментов. Ригелем этой рамы может служить клеедеревянная двускатная балка или пятиугольная ферма. Достоинством этой рамы является простая конструкция шарнирных опорных узлов, а недостатком — более сложное решение жестких креплений ригеля к стойкам.
Узлы клеедеревянных рам (рис. 7.4).
Цельнодеревянные рамыиз брусьев или бревен или из толстых досок имеют определенные достоинства. Они могут быть изготовлены в пределах любой строительной площадки в помещении или под навесом в любое время года и не обязательно в заводских условиях. Их могут изготовлять подсобные организации строек. Их стоимость ниже клеедеревянных.
К недостаткам относится то, что их изготовление трудно механизируется, требует расхода дефицитных лесоматериалов крупных сечений и больших затрат ручного труда рабочих высокой квалификации. Пролеты этих рам невелики, обычно до 15 м.
Основная область применения — небольшие здания, возводимые в районах, где нет заводского изготовления деревянных конструкций.
 |
Подносные рамы(подкосные системы) из брусьев или бревен являются наиболее простыми по конструкции. Пролеты их в большинстве случаев не превышает 9 м (рис. 7.6). Подносная трехшарнирная рама (рис. 7.6, а) состоит из двух стоек, двух полуригелей и четырех подкосов. При малых пролетах и нагрузках эта рама может иметь только два внутренних подкоса.
Подбалочно-подкосная трехшарнирная рама (рис. 7.6, б) имеет дополнительно две подбалки над стойками и повышенную несущую способность.
Ригельно-подкосная двушхарнирная рама (рис. 7.6, а) имеет дополнительный ригель между подкосами и еще большую несущую способность. Такая рама применяется также в небольших мостах. Подкосные Цельнодеревянные рамы могут объединяться в многопролетные конструкции, позволяющие перекрывать помещения с большими площадями. При этом степень их статической неопределимости может быть значительной
 |
Трехшарнирная клеефанерная рама состоит из коробчатык клеефанерных элементов неременной высоты, максимальной в карнизном узле и может найти применение. Она отличается относительно малой массой и небольшим расходом клееной древесины. Однако она требует расхода дефицитной строительной фанеры, но является трудоемкой в изготовлении и имеет пониженный предел огнестойкости.
Дата добавления: 2014-01-20 ; Просмотров: 6309 ; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Определение рам. Классификация рам по сечению. Виды сечения рам.
— Рамами называют стержневые конструкции, состоящие из вертикальных элементов (стоек) и горизонтальных (ригелей), жестко соединенных между собой в узлах.
— По поперечному сечению: сплошностенчатые и сквозные (решетчатые).
— Состав сечения элементов рамы (ригеля, стоек) определяется его видом (сплошностенчатое, решетчатое) и зависит от пролета рамы, высоты стоек, выбранного соотношения жесткостей элементов рамы, величины нагрузки и физико-механических свойств материалов. Влияют также соображения технологии; изготовления и монтажа.
Высота сечения ригеля определяется главным образом величиной изгибающего момента в пролете Мпр. Как правило, она меньше, чем высота балки или фермы такого, же пролета.
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.
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.
Рамные конструкции
Рамы, перекрывающие большие пролеты, могут быть двухшарнирные и бесшарнирные.
Бесшарнирные рамы более жестки, экономичнее по расходу металла и удобнее в монтаже; однако они требуют более массивные фундаменты с плотными основаниями для них и более чувствительны к температурным воздействиям и неравномерным осадкам опор.
Рамные конструкции по сравнению с балочными более экономичны по затрате металла и более жестки, благодаря чему высота ригеля рамы имеет меньшую высоту, чем высота балочных ферм.
Рамные конструкции применяются для пролетов до 150м. При дальнейшем увеличении пролетов они становятся неэкономичными.
В большепролетных покрытиях применяются как сплошные, так и сквозные рамы.
Сплошные рамы применяются редко при небольших пролетах (50-60м), их преимущества: меньшая трудоемкость, транспортабельность и возможность уменьшения высоты помещения.
Наиболее часто применяются рамы с шарнирным опиранием. Высоту ригеля рам рекомендуется принимать равной: при сквозных фермах 1/12 – 1/18 пролета, при сплошных ригелях 1/20 – 1/30 пролета.
Рамы рассчитывают методами строительной механики. В целях упрощения расчета легкие сквозные рамы можно приводить к эквивалентным им сплошным рамам.
Тяжелые сквозные рамы (типа тяжелых ферм) должны рассчитываться как решетчатые системы с учетом деформации всех стержней решетки.
При больших пролетах (более 50м) и невысоких жестких стойках необходимо производить расчет рам на температурные воздействия.
Ригели и стойки сплошных рам имеют сплошные двутавровые сечения; их несущая способность проверяется по формулам для внецентренно-сжатых стержней.
В целях упрощения расчета решетчатых рам их распор допускается определять как для сплошной рамы.
Рекомендуется следующий порядок расчета большепролетных рам:
приближенным расчетом устанавливают предварительные сечения поясов рамы;
определяют моменты инерции сечений ригеля и стоек по приближенным формулам;
рассчитывают раму методами строительной механики; расчетную схему рамы следует принимать по геометрическим осям;
определив опорные реакции, находят расчетные усилия во всех стержнях, по которым окончательно подбирают их сечения.
Типы сечений, конструкция узлов и соединения рамных ферм такие же, как и для тяжелых ферм балочных конструкций.
Уменьшение изгибающего момента в ригеле рамы можно получить путем передачи веса стены или покрытия пристроек, примыкающих к главному пролету, на внешний узел стойки рамы.
Другим искусственным приемом разгрузки ригеля является смещение в двушарнирной раме опорных шарниров с оси стойки внутрь.
В этом случае вертикальные опорные реакции создают дополнительные моменты, разгружающие ригель.
Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 4767 ; Нарушение авторских прав?
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет