Стійки з цілісних елементів
Поділяються на наступні види:
1) у вигляді окремого бруса або колоди
Рис. 41 - Стійки з окремих колод і брусів
Такі стійки мають порівняно невелику несучу здатність. Їх висота і розмір поперечного перерізу обмежена сортаментом лісоматеріалів.
У цих стійках застосовують зазвичай шарнірне опирання на фундамент.
2) Стійки у вигляді елементів складеного перерерізу набраного з двох або кількох брусів, дощок або колод, з'єднаних болтами або іншими податливими зв'язками
Рис. 42 - Складені брущаті стійки
а) суцільна; б) наскрізна з прокладками; 1 - бруси; 2 - болти; 3 - прокладки
Рис. 43 - Складова стійка з дощок
Стійки складеного перерізу так само мають висоту, обмежену сортаментом, проте, їх несуча здатність може бути істотно вище в порівнянні зі стійками з окремого бруса.
Нагельні з'єднання, що застосовуються для цих стійок (болти, цвяхи, шпонки) є податливі, а це збільшує гнучкість стійок і має бути враховано при розрахунку.
Гратчасті стійки
Застосовують частіше за все як стиснуто-згинані стійки рам. Вони можуть бути з паралельними поясами або з одним похилим поясом. Різновидом останньої є трикутні стійки.
Рис.44 - Гратчасті стійки
а) прямокутна; б) трикутна
Елементи гратчастих стійок з'єднуються у вузлах на болтах.
Рис. 45 - Переріз гратчастої стійки
а) пояси з двох віток, гратка з одної; б) пояси і гратка з однієї вітки.
Якщо гратка виконана з однієї вітки, а пояси - з двох (мал. 7а), то гратка пропускається між вітками поясів і кріпиться безпосередньо до останніх. Якщо пояси і гратка виконуються одновітковими (рис. 7б), то поєднання елементів решітки з поясами виконується встик, і вузли конструюються зі сталевими накладками на болтах.
Стійки з паралельними поясами можуть бути ступінчастими. У цьому випадку на більш високий зовнішній пояс спираються несучі конструкції покриття, а на внутрішній - підкранові балки.
Розрахунок стійок
Обчислення зусиль в стійках виконують з урахуванням прикладених до стійки навантажень.
Середні стійки
Середні стійки каркасу будівлі працюють і розраховуються як центрально стиснуті елементи на дію найбільшого стискаючого зусилля N від власної ваги всіх конструкцій покриття (G) і снігового навантаження (Рсн).
Рис. 46 - Навантаження на середню стійку
Розрахунок центрально стиснутих середніх стійок виконують:
а) на міцність
,
де: 
- розрахунковий опір деревини стиску вздовж волокон;
- площа нетто поперечного перерізу елемента;
б) на стійкість
,
де 
– коефіцієнт поздовжнього згину;
– розрахункова площа поперечного перерізу елемента;
Навантаження збираються з вантажної площі покриття, що припадає на одну середню стійку ( 
).
Рис. 47 - Вантажні площі середньої і крайньої колон
Крайні стійки
Крайня стійка знаходиться під дією поздовжніх по відношенню до осі стійки навантажень (G и Рсн), які збираються з площі і поперечних 
, 
і Х. Крім цього від дії вітру виникає поздовжня сила 
.
Рис. 48 - Навантаження на крайню стійку
G – навантаження від власної ваги конструкцій покриття;
Рсн – - навантаження від ваги снігового покриву;
- вертикальне вітрове навантаження;
- вітрове навантаження від вітру ліворуч (активний тиск вітру);
– вітрове навантаження (пасивний тиск) при вітрі справа;
Х – горизонтальна зосереджена сила, прикладена в точці примикання ригеля до стійки.
У випадку жорсткого защемлення стійок для однопролітної рами:
Рис. 49 - Схема навантажень при жорсткому защемленні стійок в фундаменті
де 
- горизонтальні вітрові навантаження відповідно від вітру ліворуч і праворуч, прикладені до стійки в місці примикання до неї ригеля.
де 
- висота опорного перерізу ригеля або балки.
Вплив сил 
буде істотний, якщо ригель на опорі має значну висоту.
У разі шарнірного обпирання стійки на фундамент для однопролітної рами:
Рис. 50 - Схема навантажень при шарнірному обпиранні стійок на фундамент
Для багатопролітних рамних конструкцій при вітрі зліва p2 і w2, а при вітрі справа p1 і w1 будуть дорівнювати нулю.
Крайні стійки розраховуються як стиснуто-згинані елементи. Значення поздовжньої сили N і згинальних моментів M приймаються для такого поєднання навантажень, при якому виникають найбільші стискаючі напруження.
Ексцентриситет дорівнює:
Рекомендується визначати як max при наступних поєднаннях навантажень:
1) 0.9 (G + Pc + вітер зліва)
2) 0.9 (G + Pc + вітер праворуч)
3) G + Pc
Для стійки, що входить до складу рами, максимальний згинальний момент беруть як max з обчислених для випадку вітру ліворуч Мл і праворуч Мпр:
,
де е - ексцентриситет прикладання поздовжньої сили N, котра включає найбільш несприятливе поєднання навантажень G, Pc, Pb - кожне зі своїм знаком.
Ексцентриситет для стійок з постійною висотою перерізу дорівнює нулю (е = 0), а для стійок зі змінною висотою перерізу береться як різниця між геометричною віссю опорного перерізу і віссю прикладання поздовжньої сили.
Розрахунок стиснуто - згинаних крайніх стійок виконується:
а) на міцність:
б) на стійкість плоскої форми згину при відсутності закріплення або при розрахунковій довжині між точками закріплення lр > 70b2 / n за формулою:
Геометричні характеристики, що входять до формули, обчислюються в опорному перерізі. З площини рами стійки розраховують як центрально стиснутий елемент.
Розрахунок стиснутих і стиснуто-згинаних стійок складеного перерізу проводиться за наведеними вище формулами, однак при обчисленні коефіцієнтів φ і ξ в цих формулах враховується збільшення гнучкості стійки за рахунок податливості зв'язків, що з'єднують вітки. Ця збільшена гнучкість названа приведеною гнучкістю λn.
Розрахунок гратчастих стійок можна звести до розрахунку ферм. При цьому вітрове рівномірно розподілене навантаження зводиться до зосереджених сил у вузлах ферми. Вважається, що вертикальні сили G, Pc, Pb сприймаються тільки поясами стійки.
Вузли стійок
У верхньому вузлі, де на стійку опирається несуча конструкція покриття, стійка працює на зминання вздовж волокон.
Рис. 51 - Вузол обпирання балки на стійку
Цей вузол має однотипне вирішення для стійок різних видів.
Опорний вузол
Для стійок з цілісних елементів і для клеєних стійок, що працюють на стиск, опорний вузол вирішується простим упором стійки в сталевий черевик, який прикріплений до фундаменту анкерними болтами. Стійки кріплять до черевика болтами, діаметр і число яких визначається з конструктивних міркувань.
У стиснуто-згинаних жорстко защемлених стійках вузол може бути виконаний у вигляді анкерних столиків, прикріплених до стійки болтами.
Вузол сприймає поздовжню силу N і згинальний момент М.
Рис. 52 - Вузол обпирання стійки на фундамент
Розрахунок опорного кріплення виконують при поєднанні навантажень, що викликають найбільше розтягуюче зусилля Nр в кріпильних елементах:
де N і M поздовжня сила і згинальний момент в опорному перерізі
- враховує додатковий згинальний момент від повздовжньої сили,
е – плече сил Nр і Nе.
За найбільшим значенням Nр обчислюють число анкерних болтів, що розташовуються з одного боку стійки.
Сила N сприймається зминанням стійки вздовж волокон.
Лекція № 4
Дата добавления: 2017-01-29; просмотров: 1222;