Лекция 12 7.2. Решетчатые стойки. Решетчатые стойки Применяют для придания зданию поперечной жесткости и в конструкциях торцовых стен. Высота может достигать. - презентация

1 Лекция Решетчатые стойки

2 Решетчатые стойки Применяют для придания зданию поперечной жесткости и в конструкциях торцовых стен. Высота может достигать 10 м и более.

3 Решетчатые стойки состоят обычно из двух брусчатых ветвей, соединяемых в узлах болтами. Могут иметь прямоугольную форму с двумя вертикальными ветвями (поясами) или треугольную с одной вертикальной и другой наклонной ветвями.

4 Высота сечения прямоугольных стоек должна быть не менее 1/6 высоты стойки. Прямоугольные стойки проще в изготовлении – размеры стержней решетки не меняются по длине. Но два верхних узла требуют закрепления из плоскости.

5 Высота максимального опорного сечения треугольных стоек должна быть не менее четверти высоты стойки. Треугольные стойки более экономичны по расходу древесины и имеют только один верхний узел. Но более трудоемки в изготовлении.

6 Пояса решетчатых стоек могут быть двух- и однобрусчатыми. Двухбрусчатые пояса имеют большую жесткость в направлении из плоскости стойки. Однобрусчатые пояса менее материалоемки и трудоемки в изготовлении.

7 Конструкция решетчатой стойки: две параллельные двухбрусчатые ветви; раскосная решетка; опирание балки на одну (крайнюю) ветвь. При одиночном сечении ветви применяется двойная решетка: решетка стойки решетка стойки

8 Узловые соединения стержней решетки с двухбрусчатыми поясами выполняются введением их концов в зазоры между брусьями поясов и соединения болтами. Расстановка болтов требует смещения осей стержней от центра узлов. Возникает незначительный эксцентриситет и изгибающий момент в стойках, которым при расчете можно пренебречь.

9 Каждая из ветвей крепится к фундаменту анкерными болтами, аналогично дощатоклееным колоннам.

10 Проектирование начинают с подбора сечений поясов (ветвей) и решетки. Рассчитывают сжимающее усилие N в поясах:

11 При расчете прямоугольной стойки вертикальную составляющую нагрузки распределяют на две ветви с учетом неравномерности распределения усилий: Р Р

12 В треугольной стойке считают, что нагрузка, приложенная к одной ветви, передается этой ветвью непосредственно на фундамент, не вызывая усилий во второй ветви. Р Р N=P N=0

13 При определении усилий от горизонтальных нагрузок стойку рассматривают как консольную ферму защемленную в фундаменте:

14 Пояса стойки рассчитывают: в плоскости стойки (панель пояса) – как внецентренно сжатые от вертикальной и горизонтальной нагрузок; из плоскости – как центрально сжатые от вертикальной нагрузки. При этом расчетная длина ветви: в плоскости стойки равна расстоянию между узлами решетки – длине панели пояса. из плоскости – расстоянию между продольными горизонтальными связями каркаса.

15 Раскосы – сечение подбирают по максимальному усилию, полученному из расчета на горизонтальную нагрузку. Все раскосы принимают одинакового сечения. Болты узловых соединений – рассчитывают как нагели на максимальное усилие в раскосах.

16 После предварительного подбора сечений поясов и решетки рассчитывают стойку целиком как составной стержень. Усилия M и N в опорном сечении стойки находят из статического расчета поперечной рамы.

17 На полученные усилия проверяют стойку в плоскости рамы как внецентренно сжатый элемент составного сечения. Из плоскости рамы рассматривают стойку как центрально сжатый элемент цельного сечения или составного х х х х y y y y

18 Анкера крепления стойки к фундаменту рассчитывают на максимальное растягивающее усилие в ветвях стойки при действии: минимально возможной вертикальной нагрузки; максимально возможной горизонтальной нагрузки. Конструкция, расчет усилий, подбор сечений – аналогичны дощатоклееным колоннам.

19 7.3 Комбинированные системы

20 Позволяют значительно увеличить пролеты балок и ферм без увеличения сечения. Чаще всего комбинируются балка и арка. И балка и арка могут быть как сплошностенчатыми, так и сквозными. Балка может быть гнутоклееной. Возможно применение комбинированных систем для усиления.

21 Балка усиленная гибкой аркой Система распорная, статически неопределимая относительно опорных закреплений. Узлы арки располагают по окружности r=(4f 2 +L 2 )/8f. Участки между узлами арки спрямляются. Требуется повышенное внимание к обеспечению устойчивости из плоскости – плоские конструкции компонуются в блоки. Ширина блока B=2…3 м; B 1 =6 м.

22 Для предварительного назначения сечений арки принимают, что арка воспринимает 0,9 нагрузки: Сечения элементов арки подбирают как центрально-сжатых стержней с расчетной длиной L o =d/Cos. Стойки также центрально-сжатые, приближенно N ст =0,9qd. q

23 Предварительно проверяют узлы арки и стоек на смятие, рассчитывая их как трехлобовой упор: Расчетные сопротивления древесины на смятие определяют с учетом углов между направлениями усилий и волокон древесины:

24 Балка приближенно воспринимает 0,1 полной нагрузки. Изгибающий момент в середине пролета M=0,1qL 2 /8. Односторонняя нагрузка может вызвать значительный изгибающий момент в четверти пролета: q

25 После предварительного назначения размеров элементов проводят статический расчет конструкции. Расчетная схема: Рассматривают два варианта загружения временной нагрузкой: на весь пролет; на половину пролета.

26 При расчете деформаций – площади сжатых элементов определяют с учетом деформаций в узлах: - сумма узловых деформаций для данного стержня. Значения деформаций c в узлах: опирание торец в торец - c =1,5 мм; сжатие поперек волокон - c =3 мм; передача усилия через нагели - c =2 мм.

27 Балка усиленная аркой сверху Система безраспорная. Внешне статически определимая. Принцип расчета такой же, как балки усиленной аркой снизу. Балка жесткости рассчитывается на растяжение с изгибом.

28 Балка усиленная цепью снизу Система безраспорная. Внешне статически определимая. Опорный узел

29 Висячие системы с балкой жесткости Особое внимание требуется уделять обеспечению устойчивости сжатых пилонов Распорная система Система с двойной цепью Вантовая система Неразрезная трехпролетная балка жесткости

30