Дерев'яні стійки

Суцільнодерев’яні стійки - це бруси, товсті дошки, колоди круглого або окантованого перерізу. Вони застосовуються у вигляді опор покриттів, навісів, робочих площадок, платформ, елементів каркаса дерев’яних стін огороджень, вертикальних стержнів наскрізних конструкцій, опор ліній електропередач і зв'язку.

Розміри суцільнодерев’яних стійок і їх несуча здатність обмежена сортаментом лісоматеріалів. Довжина їх не повинна Перевищувати 6,4 м, а розміри перерізів практично не перевищують 20 см. Великі довжини і перерізи мають стійки ліній электропередач, виготовлені з лісоматеріалів, спеціально призначених для них.

Рис. 5.6 Складені брущаті стійки: а-суцільна; б-наскрізна з прокладками; в.-схема роботи;. 1-бруси; 2 -болти; 3 -прокладки

Складені стійки виготовляються з суцільних брусів чи з товстих дощок, з'єднаних по довжині болтами або цвяхами. Стержні складених стійок з'єднуються пластями впритул або мають між ними зазори, виконувані за допомогою коротких дощатих чи брущатих прокладок. Довжини складених стійок, як і суцільнодеревяних, не перевищують 6,4 м.

Розрахунок складених стійок проводиться на стиск і стійкість по формулі (2.5) у двох площинах. Розрахунок щодо матеріальної осі, що проходить через центри перерізів обох елементів стійки, проводиться як стійки суцільного перерізу шириною, рівній ширині перерізу обох брусів. Піддатливість з'єднань при цьому на несучу здатність стійки не впливає і не враховується.

Розрахунок стійки щодо вільної осі, що проходить поза перетинами брусів, проводиться з врахуванням того, що її гнучкість значно вища, а несуча здатність нижча, ніж стійки суцільного перерізу подвійної висоти.

Клеєдерев’яні стійки (рис. 5.7) є конструкціями виключно заводського виготовлення. Їхні форми і розміри можуть бути будь-якими і визначаються тільки призначенням, величинами діючих навантажень, розрахунком і не залежать від обмежень сортаменту дощок, застосовуваних для їхнього склеювання. Розміри перерізів можуть перевищувати 1м, а їх довжин-досягати 10м;

Клеєдерев’яні стійки можуть мати квадратні і прямокутні постійні перерізи, перемінні і східчасті по довжині. Трудомісткість виготовлення і вартість цих стійок значно вища, ніж суцільнодерев’яних, але вони можуть мати значно більшу несучу здатність.

Розрахунок такої стійки в напрямку більшої висоти перерізів у площині дії вітрових навантажень виконується на стиск із згином по формулі (2.11). Розрахункова довжина стійки, яка защімлена на опорі і має вільний верхній кінець, приймається l_р= 2,2l. Якщо вільний кінець стійки шарнірно закріплений у площині покриттів від горизонтальних зсувів, то її розрахункова довжина приймається l_р= 0,8l.

Рис. 5.7. Клеєдерев’яні стійки: а — постійного квадратного перерізу; б-постійного прямокутного перерізу;

в-перемінного прямокутного перерізу

Розрахунковий опір деревини 2-го сорту стиску при ширині перерізу b > 13 см приймається R_c=15 Мпа, причому враховуються коефіцієнти умов роботи т_н і т_ш. Коэфіцієнт т_н=1,2 враховує короткочасність дії вітрового навантаження.

Стійка перевіряється на стійкість плоскої форми деформування. При цьому її розрахункова довжина приймається рівною відстаням між її кріпленнями вертикальними зв’язками. При цьому розрахункова довжина l₁ приймається рівною відстані між закріпленнями стійки в цьому напрямку вертикальними зв'язками.

Перевірка опорного кінця стійки на сколювання від поперечної сили виконується по формулі (2.16).

Жорсткі кріплення опорного кінця стійки до фундаменту виконуюються з застосуванням анкерних столиків, похило вклеєних стержнів, клеєдерев’яних накладок або інших з'єднань.

Жорсткекріплення з анкерними столиками (рис. 5.8) складається з чотирьох сталевих столиків, прикріплених в крайніх зонах стійки болтами, і чотирьох анкерів із пруткової сталі, замонолічених у бетоні фундамента. Це з'єднання дозволяє підтягувати гайки анкерів у процесі експлуатації будинку і при необхідності заміняти стійки

Жорстке кріплення стійки і фундаменту з вклеєними сталевими стержнями складається з двох груп коротких арматурних стержнів, вклеєних у деревину крайніх зон перерізу стійки і замонолічених зовнішніми кінцями в анкерних гніздах фундамента. Це з'єднання відрізняється простотою, невеликою трудомісткістю і твердістю, але воно не дає можливості заміни стійки.

Рис 5.8 Жорсткі обпирання клеєдерев’яних стійок перемінного перерізу: а- кріплення з анкерними столиками; б-кріплення з вклеєними сталевими стержнями;

1 — анкерні столики; 2 — анкери; 3 — болти; 4 — вклеєні арматерні стержні

Розрахунок жорстких кріплень стійки до фундаменту виконується на дію максимальної сили, що розтягує, N_р. Вона виникає від дії максимального згинаючого моменту в опорному перерізі М_д і визначається з урахуванням подовжньої сили N_р по формулі N_р=М_д/е - N/2. Тут е = h - h₀ — плече пари внутрішніх сил.

Розрахунок жорсткого кріплення стійки до фундаменту з анкерними столиками полягає в наступному. Необхідне число болтів кріплення двох столиків до стійки з врахуванням їх симетричної двохзрізної роботи між металевими накладками визначається по формулі (3.2). Необхідний переріз анкерів по нарізці, що з'єднують стійку з фундаментом і працюють на розтягання, визначається по формулі (3.1).

Розрахунок жорсткого кріплення стійки до фундаменту вклеєними стержнями полягає у визначенні числа стержнів, що працюють на висмикування растягуючою силой. При цьому несуча здатність стержня визначається в залежності від його діаметра d, глибини вклеювання в деревину l і розрахункового опору сколюванню R_ск по формулі (3.4).