Рамные конструкции

двухшарнирными жестко опертыми 3) двухшарнирными шарнирно опертыми
(статически неопределимыми)
(статически определимыми)

Наиболее распространенными являются трехшарнирные рамы, т.к. в статически определимых системах не происходит перераспределения усилий при деформировании под длительно действующей нагрузкой, что обеспечивает соответствие их расчетным усилиям.

изготовления.
Рамы построечного изготовления из досок и брусьев собирают непосредственно на строительной площадке. В этих рамах используются преимущественно податливые виды соединений: болты, гвозди, упоры.
Ригель и стойки таких рам могут иметь сплошное сечение или выполняются в виде решетчатых систем.

Рамы построечного изготовления отличаются большим количеством узлов и требуют больших затрат труда и высококачественных материалов, поэтому наибольшее распространение получили рамы заводского изготовления или клееные рамы.
В зависимости от технологии изготовления или используемых материалов клееные рамы можно разделить на три группы:
1) гнутоклееные (из склеенных по пласти досок);
2) дощатоклееные из прямолинейных элементов;
3) клеефанерные, имеющие дощатые пояса и стенки из водостойкой фанеры.

по пласти, досок.

В таких рамах для образования карнизного узла доски выгибаются, образуя плавный переход от ригеля к стойке. Таким образом, жесткий узел здесь выполняется цельноклееным, что выгодно отличает данную конструкцию от рам с карнизными узлами на податливых связях.

Вместе с этим гнутоклееные рамы имеют существенные недостатки экономического порядка. В связи с необходимостью выгиба досок в узле сопряжения ригеля и стойки для этих рам необходим тонкий пиломатериал (δ=12…17 мм после острожки), что связано со значительным удорожанием конструкции: при использовании таких досок резко увеличиваются потери древесины и расход клея, а также трудозатраты на изготовление.
В результате оказывается, что гнутоклееные рамы являются по себестоимости, наиболее дорогие из всех рам.
Более эффективны рамы из прямолинейных элементов с жесткими клееными узлами: эти конструкции отвечают требованиям поточно-конвейерного производства, для их изготовления используется пиломатериал обычной толщины. При этом склеивают пакет досок, который затем распиливают по диагонали, получая при этом две стойки или два ригеля.

и стойка соединяются
при помощи приклеенных к ним
в узле двусторонних накладок из
бакелизированной фанеры.
2. Соединение ригеля со стойкой
на зубчатый шип.

могут быть двух видов: 2) гнутоклееные
1) пятиугольные

Конструкции жестких узлов с пятиугольными вставками можно использовать только в легких рамах, где решающим фактором при назначении поперечных размеров элементов является расчет не по первому, а по второму предельному состоянию.
Длина гнутоклееной вставки вдоль рамы может быть либо постоянной (б), либо переменной (а). Вставки постоянной длины предпочтительнее, т. к. здесь увеличивается площадь клеевых швов в стыке, таким образом повышается надежность соединения. Применение гнутоклееных вставок позволяет создавать рамные конструкции с широким диапазоном углов наклона ригеля к стойке.

использовать фанеру марки ФСФ, как наиболее доступную по стоимости. Количество фанерных стенок, а так же их толщина определяются расчетом.
Сопряжение поясов (сжатого и растянутого) в жестком переломленном узле рамы рекомендуется проектировать с использованием гнутоклееных вставок, соединенных с дощатыми поясами рам зубчато-шиповым стыком.
В клеефанерных рамах указанные стыки могут размещаться как в одном сечении пояса, так и вразбежку. В последнем случае достигается увеличение надежности стыкуемого соединения.
Гнутоклееные вставки (внутренняя и наружная) могут изготавливаться из разных материалов: внутренняя, имеющая меньший радиус – из шпона, наружная – из досок.
Конструктивные возможности при создании разнообразных форм в клеефанерных рамах с гнутоклееными вставками больше, чем в клеедощатых: легко конструируются рамы с консолями, причем увеличение сечения в защемленных стойках достигается без перерасхода материалов, что позволяет создавать оригинальные по архитектурному решению здания.

3…6 м.
Высота сечения в коньке – не менее 0.3 высоты сечения в карнизном узле
Высота сечения в карнизном узле: 1/12… 1/30 пролета
Высота сечения стоек у опор: не менее 0.4 высоты в карнизном узле.
Расчету рамы предшествует установление ее расчетной схемы (двухшарнирная или трехшарнирная) и расчетной оси.
Расчет рамы выполняют в следующей последовательности:

1) статический расчет, т. е. вычисление усилий в элементах рамы от действия внешних нагрузок (снег, ветер) собственного веса рамы и веса покрытия;
2) проверка сечений рамы; 3) расчет узлов рамы.
При статическом расчете определяют усилия и строят эпюры М, N, Q от действия равномерно распределенной нагрузки отдельно от собственного веса конструкций, от снеговой нагрузки слева, справа от конькового узла и на всем пролете, а так же от действия равномерно распределенной нагрузки от ветра слева и справа.
При высоте стойки до 4 м расчет на ветровую нагрузку можно не производить.

от действия равномерно распределенной нагрузки отдельно от собственного веса конструкций, от снеговой нагрузки слева, справа от конькового узла и на всем пролете, а так же от действия равномерно распределенной нагрузки от ветра слева и справа.
При высоте стойки до 4 м расчет на
ветровую нагрузку можно не производить.
Например, так выглядит
загружение от собственного веса.
Усилия в раме можно определять либо относительно ее геометрической оси, либо относительно наружного контура. В последнем случае необходима корректировка изгибающего момента вследствие переноса нормальной силы с нагруженного контура на ось сечения.
Усилия определяются методами строительной механики в характерных точках по периметру рамы, например А, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Количество точек определяется характером эпюр.

основных и дополнительных сочетаниях нагрузок:
а) расчетная постоянная и временная на всем пролете;
б) постоянная на всем пролете, временная – на половине пролета;
в) по схемам а и б в сочетании с ветром.
При выполнении статического расчета рамы, также как и при расчете других конструкций необходимо пользоваться СНиП «Нагрузки и воздействия».
Поскольку в настоящее время в практике строительства применяют только клееные рамы, то в дальнейшем речь будет идти об этих рамах.
Проверка сечений рамы
Наиболее напряженными сечениями по нормальным напряжениям, если обратить внимание на эпюры M и N, для рам являются карнизные узлы, а для рам с подкосами – сечения у концов подкоса в местах примыкания его к стойке и ригелю.

выполнять по правилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии:
2. Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам допускается выполнять по формуле:
Криволинейные участки гнутоклееных рам при отношении h/r≥1/7 (h – высота сечения, r – радиус кривизны центральной оси криволинейного участка) следует рассчитывать:

сила N воспринимается смятием вдоль волокон древесины стойки. В этом случае проверку выполняют по формуле:
Поперечная сила Q может быть передана на фундамент через болты или глухари, крепящие стойку к стальным элементам, заделанным в фундамент.
В этом случае рассчитывается количество болтов, воспринимающих силу Q.