Проверка прочности рабочего настила

Расчет изгибаемых элементов на прочность по нормальным напряжениям следует производить по формуле:

где  – расчетное сопротивление древесины изгибу для элементов прямоугольного сечения шириной от 0,11 до 0,13 м при высоте сечения от 0,11 до 0,5м для сосны II сорта (табл. 6.4);  – коэффициент условий работы, учитывающий условия эксплуатации и продолжительность действия нагрузок (табл. 6.3);  – частный коэффициент надежности по назначению; Проверка жесткости Проверка жесткости рабочего настила производится только для нагрузок в стадии эксплуатации:

43. Прогоны, их виды. Конструкция, расчет. Прогоны: - консольно-балочные; - спаренные неразрезные

Прогоны рассчитывают на изгиб от действия только нормальной составляющей нагрузки от настила, определяемой с учетом шага прогонов , если настил, как, например, двойной перекрестный, воспринимает скатные составляющие, и может при этом иметь любое, в том числе дощатое, сечение. Если такой настил отсутствует, прогоны работают и рассчитываются на косой изгиб от нормальной и скатной составляющих нагрузки  и изготовляются из брусьев или бревен, в которых косого изгиба не возникает.

Спаренные многопролетные прогоны располагаются поперек скатов крыши и опираются на основные несущие конструкции покрытия и поперечные стены, к которым крепятся так же, как однопролетные прогоны. Спаренный прогон состоит из двух рядов досок, соединенных гвоздями.

 

Спаренный неразрезной прогон:

а — общий вид; б — деталь стыка; в — расчетная схема; 1 — доски; 2 — гвозди

Продольные стыки соседних досок располагаются вразбежку на расстоянии 0,2 длины пролета от опор, где значения изгибающих моментов близки к нулю. В стыке прямо обрезанные концы соединяемых досок прибивают к соседней сплошной доске расчетными гвоздями. Между стыками доски соединяют конструктивными гвоздями через каждые 0,5 м. Крайние пролеты, где изгибающие моменты больше, усиливают третьей доской. Такие прогоны рекомендуется применять только в сочетании с настилами, воспринимающими скатные составляющие нагрузки и закрепляющими прогон от косого изгиба, при котором требуются доски значительной толщины и большое количество гвоздей. Эти прогоны требуют меньшего расхода древесины, чем однопролетные, но их изготовление более трудоемко.

Расчет спаренного прогона производят по схеме многопролетной неразрезной балки на нормальную составляющую нагрузки. Максимальные изгибающие моменты возникают в прогоне над опорами— над второй опорой момент равен и над промежуточными . Сечение на второй опоре, усиленное третьей доской, как правило, работает с достаточным запасом прочности.

Гвоздевые соединения стыков рассчитываются на действующие в них поперечные силы Q в стыкуемых досках, определяемые в зависимости от величины опорного момента М и расстояния от опоры до ближайшей группы гвоздей Хгв из выражения Q=M/2хгв

В некоторых случаях имеется возможность сократить длину первых пролетов прогона до 0,8l, уменьшив крайний шаг основных несущих конструкций. При этом изгибающие моменты на всех промежуточных опорах и прогибы всех пролетов могут считаться одинаковыми. Отпадает необходимость усиления прогона в первых пролетах и максимальные прогибы уменьшаются в 2,5 раза.

Консольно-балочные прогоны представляют собой продольные ряды брусьев или бревен со встречным расположением стыков за пределами опор. При этом более длинные брусья образуют в промежуточных пролетах две консоли, а в крайних — одну, на которые опираются более короткие брусья при помощи косого прируба, стянутого болтом. Такие прогоны применяют в покрытиях при шаге основных несущих конструкций не более 4,5 м, допускающем использование лесоматериалов стандартной длины.

 

55.Трёхшарнирные рамы из прямолинейных элементов (клеедощатые, решётчатые). Конструкция, принцип расчёта. Узлы рам.

Трехшарнирные клееные деревянные рамы, также как и арки, относятся к распорным конструкциям, и применяются для однопролетных зданий с двускатным покрытием. Рама состоит из двух полурам, стыкованных меж­ду собой в коньковом узле. Полурама состоит из стойки и ригеля. При изго­товлении полурам из прямолинейных элементов стойка и ригель должны стыковаться в карнизном узле. Распор, как правило, воспринимается фундаментами. Прямолинейные рамы имеют прямоугольное сечение, постоянное по ширине и переменное по высоте. Максимальная вы­сота сечения в карнизной зоне полурамы.

 

Соединяют стойки и ригели в карнизном узле разными способами в зависимости от условий изготовления рам. Наиболее широко распро­странено соединение по биссектрисе карнизного узла с помощью зубчатого стыка (см. рис. а), осу­ществляемого фрезерованием го­товых эле­ментов стоек и ригелей и последующим склеиванием их в заводских условиях.

Ригели со стойками можно соединять с помощью болтов, распола­гаемых в узле по окружности.

При конструктивном расчете рам из прямо­ли­нейных элементов размеры поперечных сечений ригелей и стоек принимают по формуле

,

 приняв k = 3...3.2. Опреде­ляют геометрические характеристики рассматриваемых сечений и про­веряют прочность и устойчивость рамы в ее плос­кости в биссектрисном сечении:

для сжатой и растянутой зоны вдоль оси под углом α к волокнам

для сжатия вдоль оси у под углом

гибкость — исходя из расчетной длины полурамы, измеряемой по осевой линии;

; — соответственно расчетные сопро­тив­ления древесины смятию (под углами α и β к во­ло­кнам) и изгибу,

В опорном сечении проверяют касательные напряжения по формуле , вместо подставляя .

 – расчётное сопротивление скалыванию материала.

Коньковый узел решается лобовым упором с за­креплением его деревянными накладками на бол­тах, которые рассчитывают количество которых необходимо рассчитать. В опорном узле проверя­ют торец стойки на смятие вдоль ее во­локон от дей­ствия вертикальной опорной реакции и боковую поверхность на смятие поперек волокон дре­ве­сины стойки на дей­ствие распора. Так же рас­считывают на изгиб опорную горизонтальную и упорную вертикальную стальные пластины, на­гру­женные напряжениями смя­тия опорных ре­акций, сварные швы и анкерные болты.

 

56.Трехшарнирные гнутоклееные рамы. Конструкция, принцип расчета, узлы рам.

В таких рамах для образования карнизного узла доски выгибаются, образуя плавный переход от ригеля к стойке. Таким образом, жесткий узел здесь выполняется цельноклееным. Сечение рамы делают прямоугольным, а высоту сечения – переменной по длине, что достигается уменьшением числа досок в пакете во внутренней стороны рамы.

Рамы рассчитывают на сжатие с изгибом. В связи с переменностью высоты поперечного сечения нормальные напряжения следует проверять в различных местах по длине рамы.

Расчет прочности криволинейных участков гнутоклееных дощатых рам следует выполнять по формулам

а) на сжатой кромке

   

б) на растянутой кромке

Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам, закрепленных по внешнему контуру, допускается проверять по формуле.

где — площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента.

Wsup          — максимальный момент сопротивления брутто.

n = 2 — для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования.

kс               — коэффициент продольного изгиба.

 

57.Трёхшарнирные двухконсольные рамы (клеедощатые, решётчатые). Конструкция, принцип расчёта. Узлы рам.

Расчет дощатоклееных рам проводится по тем же принципам, что и расчет всех стр. кон-ий, т.е. состоит из след. ос­новных этапов:

- статический расчет,

- подбор поперечных сечений,

- расчет и конструирование узлов.

Статический расчет сводится к определению основных усилий в ра­мах M, Q, N и H, которое осуществляется методами строймеханики. Расчетная схема строится обычно по геометрической оси рамы. При опреде­лении усилий относительно геометрической оси конструкции задаются ори­ентировочными размерами поперечных сечений. Исходя из опыта проекти­рования рам, ориентировочная высота поперечного сечения рамы hmax в ме­сте действия максимального изгибающего момента принимается равной 1/20-1/30 пролета l. При симметричной конструкции рамы статический рас­чет прежде всего выполняют на одностороннюю единичную нагрузку.

Конструктивный расчет рамы или подбор поперечного сечения до­щатоклееных распорных рам допускается проводить по приближенным ме­тодам, хотя это приводит к излишним запасам прочности из-за неточности определения (в сторону запаса до 20%) действующих напряжений. Из опы­та проектирования также следует, что расчет дощатоклееных безраскосных рам на ветровую нагрузку с высотой стоек, не превышающих четверть про­лета (Н< 0,25/), может не производиться. Это обусловлено тем, что суммар­ное усилие отсоса ветра создает в карнизных узлах разгружающие изгиба­ющие моменты.

Расчёт

если высота сечения ригеля в коньке составит более 0,3 hmax, а на опоре более 0,4 hmax _x, то проверку напряжений в этих сечениях можно не произво­дить, а расчет вести только по максимальному по высоте сечению.

Поперечные сечения рассчитывают по форму­лам сжато-изгибаемых элементов.

 где — изгибающий момент от действия поперечной нагрузки;

— расчетное сопротивление древесины сжатию;         — расчетный момент сопротивления поперечного сечения                    — площадь расчетного сечения нетто; — коэффициент, учитывающий дополнительный момент от продольной силы вслед­ствие прогиба элемента.

Расчет рам по максимальным касательным напряжениям выполня­ется в опорном сечении по формуле Д. И. Журавского:

Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам при закреплении по внешнему контуру проверяется по ТКП:

 где —площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_m; W sup — максимальный момент сопротивления брутто на участке l_m; n = 2               — для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования
на участке l_m и n = 1 — для элементов, имеющих такие закрепления; kc — коэффициент продольного изгиба.

58.. Трехшарнирные арки (без затяжки, с затяжкой)прмолинейные треугольные. Конструкция, принцип расчета. Узлы арок.

Распорные системы треугольного очертания пролетом 12-24м проектируют с применением клеедощатых элементов со стальной затяжкой или с опиранием непосредственно на фундамент.

Рис. Трехшарнирная треугольная арка:
а — схема арки; б — опорный узел; в — коньковый узел; г — расчетная схема элемента арки; 1 — элемент арки; 2 — затяжка; 3 — упорный швеллер; 4 — подушка или обвязочный брус; 5 — крепежный уголок; 6 — крепежный болт (анкер); 7 — накладка

 

 

 

 

 

59. Трехшарнирные арки криволинейные (клеедощатые, решетчатые): круговые, стрельчатые (без затяжки, с затяжкой). Конструкция, принцип расчета. Узлы арок.

Трехшарнирные арки изготавливаются обычно из двух полуарок. При больших пролетах арки могут изготавливаться составными по длине с жесткими монтажными соединениями отдельных частей. Соединения в коньке для малых пролетов (24м) можно выполнять с деревянными накладками на болтах, обеспечивающими жесткость узла из ее плоскости. При больших пролетах в опорных и ключевых узлах устанавливаются металлические башмаки.

3-шарнирные арки бывают:

-без затяжки-с затяжкой

По материалу:

-сплошные (клеедощатые)-решетчатые

По очертанию:

-кругового очертания-стрельчатые

3-х шарнирные сплошные

 Арки рассчитываются на след. сочетания нагрузок: 1)постоянной по всему пролету и временной снеговой, распределенной по закону косинуса по всему пролету; 2)постоянной по всему пролету и временной снеговой распределенной по треугольнику. Определяются расчетные усилия M,N,Q. Подбор сечения арок производится по макс.изгибающему моменту и продольной силе, действующей в том же сечении.

Узлы арок

Малопролетные арки (l<30…36м)

 Большепролетные арки

60. Треугольные фермы из неклееной (цельной) древесины. Фермы имеют следующие элементы: верхний пояс, нижний пояс, решетку (стойки и раскосы). Взаимное сопряжение указанных элементов в узлах осуществляют при помощи различных соединений (врубки, нагели, хомуты, шпонки).

Фермы на лобовых врубках имеют треугольное или пятиугольное очертание. Схема решетки в этих фермах принимается таким образом, чтобы раскосы были сжаты, а стойки - растянуты. Сатые эл-ты выполняются из брусьев или из бревен.Растянутые стойки (тяжи) выполняют из круглой стали. Тяжи на одном конце снабжены резьбой и гайкой, что обеспечивает возможность уплотнения узлов при сборке, а также при эксплуатации фермы.

Опорные узлы брусчатых деревянных ферм выполняют на лобовых врубках с одним–двумя зубьями или на стальных хомутах. Лобовую врубку с одним зубом применяют в опорных узлах простейших треугольных ферм при небольших пролетах и нагрузках. Лобовую врубку с двумя зубьями применяют в опорных узлах много- панельных ферм, когда врубка с одним зубом при ограниченной площади смятия не может обеспечить передачу значительных усилий, возникающих в этих фермах. Общим недостатком опорных узлов на врубках является наличие длинного участка нижнего пояса, работающего на скалывание, нередко мешающего правильному размещению фермы на верхней связке стены и требующего большого выноса кар- низа кровли.

Коньковый узел (рис. 5.9, 5.10) обычно решают непосредствен- ным торцевым упором элементов верхнего пояса друг в друга с не- большой подрезкой их сверху для образования горизонтальной пло- щадки под шайбу тяжа. Шайбу в этом узле часто делают жесткой из отрезка швеллера. Узел перекрывают парными накладками, скреп- ленными стяжными болтами.

 При определении усилий в стержнях фермы принимается, что все нагрузки (включая собственный вес фермы) приложены к узлам верх- него пояса в виде сосредоточенных сил.

Условие прочности нижнего пояса можно записать как:

где Nнп — максимальное растягивающее усилие в элементах нижнего пояса; Ант — площадь поперечного сечения нетто нижнего пояса, Rр — расчетное сопротивление древесины растяжению.

Раскосы рассчитывают как центрально сжатые стержни аналогично расчету центрально сжатых поясов по формулам (5.2), (5.3).

 

61. Треугольные фермы из клеенной древесины. Основные схемы. Сечения элементов. Усилия, принцип расчета.

Клеедеревянные фермы треугольного очертания заводского изготовления в основном имеют пролеты от 12 до 24 м и высоту, равную 1/6 (1/7) пролета.Верхний пояс ферм имеет прямую форму, крупное прямоугольное сечение и способен нести межузловую нагрузку от настилов покрытия. Ширину сечения пояса обычно принимают не более 17 см, с тем чтобы его можно было склеивать из досок без их стыкования по кромкам. Нижний пояс обычно делают стальным из двух стальных уголков, соединенных полками внутрь, и имеет такую же ширину, как и ширина верхнего пояса для упрощения конструкции узлов. Из-за стального нижнего пояса эти фермы называют иногда металлодеревянными.

Также бывают шпренгельные треуг. фермы пролетом18…21 м

Все раскосы ферм работают только на сжатие и имеют прямоугольное сечение такой же ширины, как у сечения верхнего пояса. Стойки ферм работают только на растяжение и изготовляются из одиночных стальных арматурных стержней.

Расчетные нормальные усилия в элементах треугольных ферм опред. Обычным способом. При нагружении временной нагрузкой половины пролета решетка на незагруженной половине не работает.

Панели верхнего пояса помимо нормальных сил работают на изгиб от межузловой нагрузки и рассчитывают как сжато-изгибаемые стержни

Если верхний пояс разрезной то расчётный момент в панели:

Нижний пояс рассчитывается на растяжение с учётом имеющихся ослаблений в узлах и стыках. Местная поперечная нагрузка, например от подвесного потолка, вызывающая изгибающие моменты в нижнем поясе, недопустима.

Деревянный нижний пояс рассчитывают на растяжение по площади нетто в стыках или узлах, где учитывают ослабления от нагелей.

Расчёт элементов решётки-раскосов и стоек в треугольных фермах ничем не отличается от их расчёта в ранее рассмотренных типах ферм: сжатые элементы решётки рассчитывают на продольный изгиб,растянутые проверяют на растяжение с учётом имеющихся ослаблений.

 

62. Трапециидальные (пятиугольные) фермы из неклееной древесины. Основные схемы. Сечения элементов. Усилия, принцип расчета.

Трапециевидные металло-деревянные фермы имеют небольшой уклон (1/10 — 1/12) верхнего пояса и предназначены для рулонных кровель. Фермы двускатные, пролетом 18-24 м. Практически одинаковое расстояние между сжатыми и растянутыми поясами обеспечивает более равномерное значение усилий между узлами обоих поясов. Высота фермы назначается из условия требуемых усилий в поясах и деформативности конструкции.

Решетка обычная, треугольная со стойками проектируется в двух вариантах: либо со сжатыми восходящими, либо растянутыми нисходящими опорными раскосами. Восходящие приопорные раскосы проектируются деревянными, а нисходящие — из стали.При проектировании ферм схема решетки принимается на стадии расчета, исходя из усилий и возможности простого и надежного решения узлов приопорных раскосов и унификации остальных элементов решетки и их узлов.

Верхний пояс выполняется из составных по высоте брусьев на нагельных пластинах. При использовании брусьев в качестве верхнего пояса рекомендуется схема решетки с восходящим сжатым приопорным раскосом.

 

63. Трапециидальные (пятиугольные) фермы из клееной древесины. Основные схемы. Сечения элементов. Усилия, принцип расчета.

Трапециевидные металло-деревянные фермы имеют небольшой уклон (1/10 — 1/12) верхнего пояса и предназначены для рулонных кровель. Фермы двускатные, пролетом 18-24 м. Практически одинаковое расстояние между сжатыми и растянутыми поясами обеспечивает более равномерное значение усилий между узлами обоих поясов. Высота фермы назначается из условия требуемых усилий в поясах и деформативности конструкции.

Решетка обычная, треугольная со стойками проектируется в двух вариантах: либо со сжатыми восходящими, либо растянутыми нисходящими опорными раскосами. Восходящие приопорные раскосы проектируются деревянными, а нисходящие — из стали.При проектировании ферм схема решетки принимается на стадии расчета, исходя из усилий и возможности простого и надежного решения узлов приопорных раскосов и унификации остальных элементов решетки и их узлов.

Верхний пояс от опры до конькового узла принимается из клееной древесины.

Двухветвевой нижний пояс выполняется из стальных стержней уголкового профиля. Уголки соединены между собой узлами на планках.

Модификацией трапециевидных ферм является ферма с параллельными поясами под кровлю с малым уклоном. Ферма состоит из двух полуферм с параллельными поясами, объединенных между собой в середине пролета затяжкой.

 

Для уменьшения расчетных изгибающих моментов в верхнем поясе нормальная сила в нем приложена с эксцентриситетом, дающим момент обратного знака по отношению к моменту от поперечной нагрузки.

64. Многоугольные брусчатые фермы. Основные схемы. Сечения элементов. Усилия, принцип расчета.

Конструкции фермы такого типа использовались в больших объемах в качестве несущих конструкций,покрытий производственных зданий пролетами от 12 до 30м. Верхний пояс ферм имеет вид многоугольника, вписанного в окружность.

При проектировании таких конструкций, при требуемом пролете, задается высота фермы, которая должна быть равной 1/8 пролета. Исходя из этих параметров определяют радиус окружности. Панели верхнего пояса принимают длиной до 4 м при их нечетном количестве. Количество панелей нижнего пояса на одну панель меньше. Решетка треугольная со стойками, для уменьшения изгибающего момента в панели верхнего пояса. Узлы крепления раскосов совмещаются с узлами панелей верхнего пояса.

Сечения одинаковы во всех панелях верхнего пояса, а элементы решетки принимаются деревянными. Нижний пояс выполнен из металла.

В узловых соединениях верхнего пояса фермы размещают стальные сварные вкладыши, в центре которых располагается узловой цилиндрический стержень, пропускаемый через отверстие Раскосы и стойки решетки из бруса имеют по концам пластинки-наконечники, выполняемые из полосовой стали, которые надевают на узловой стержень.

Стык панелей верхнего пояса перекрывается деревянными накладками на болтах. Диаметр узлового стержня опред. Из расчета на изгиб. Диаметр и количество нагелей, крепящих наконечники к раскосам, опред. По методике расчета нагельных соединений. Наконечники сжатых раскосов проверяют на устойчивость.

Размеры поперечного сечения верхнего пояса опред. Из расчета опорной панели, как наиболее нагруженной.

1. Расчет ведут как для двухпролетной неразрезной балки. Момент на средней опоре при равномерно распределенной нагрузке (см. рис. 6.7 а).

Mq= - qP/8,

Нормальная сила N приложена на крайней опоре с эксцентрисите­том е, тогда MN= Ne.

Момент на средней опоре MN= 0,5Ne,

так как эпюра моментов проходит через фокусную точку, находя­щуюся на расстоянии 1/3/ от средней опоры.

Расчетный момент на средней опоре (см. рис. 6.9.,а) М = Mq+ MN= - qP/8 + 0,5Ne.

Проверка сечения:

σс = N/Fpaсч + Мд/Wрасч<Rc при Мд =М/ξ

2. Рассчитывают как разрезную балку с пролетом, равным длине панели (см. рис. 6.76). Момент посередине длины панели от поперечной на- грузки при равномерно распределенной нагрузке

Mq= qP/8, где / - проекция длины панели.

Момент от эксцентричного приложения нормальной силы MN= Ne.

Расчетный момент М = Mq- MN.

Проверку сечения производят так же, как в предыдущем случае, причем гибкость определяют по полной длине панели.

 

65. Сегментные фермы из клееной древесины. Основные схемы. Сечения элементов. Усилия, принцип расчета.

Верхний пояс клееных сегментных ферм очерчен по дуге и разбит на панели крупных размеров. В современном строительстве применяют главным образом металлодеревянные сегментные фермы с клееным верхним поясом и с прямолинейным нижним поясом из профильной или круглой стали. Пролеты клееных ферм рекомендуется принимать до 36 м.

Отношение высоты ферм к пролету рекомендуется принимать не менее 1/6 в случае прямолинейного клееного и не менее 1/7 в случае металлического нижнего пояса.

Верхний пояс сегментных ферм изготавливается: неразрезным на весь пролет, неразрезным на его половину или состоящим из отдельных блоков, соединяемых в узлах. Стыки гнутоклееных блоков выполняют непосредственным упором торцов или через сварные вкладыши в узлах, закрепленных от выхода из плоскости фермы.

В конструктивном отношении верхний пояс представляет собой пакет, склеенный из досок плашмя, имеющий прямоугольное сечение шириной b и высотой h. Поясам сегментных ферм следует придавать строительный подъем, равный 1/200 пролета.

Элементы решетки сегментных ферм изготавливают либо из брусьев, либо из клееной древесины. В сегментной ферме применяется треугольная решетка и в узлах сходится не более двух элементов, которые центрируют в этих узлах

При определении расчетных усилий в элементах сегментных ферм рассматривают следующие сочетания постоянной и временной нагрузок:

- равномерно распределенные по всему пролету постоянная и временная;

- равномерно распределенные по всему пролету постоянная и на половине пролета временная;

- равномерно распределенная по всему пролету постоянная и по закону треугольников временная;

- равномерно распределенная по всему пролету постоянная и распределенная по закону треугольника на половине пролета временная.

Расчет клееных сегментных ферм начинают с определения продольных усилий в элементах ферм от узловой расчетной нагрузки. Криволинейный верхний пояс заменяют при этом прямолинейным — узлы верхнего пояса соединяют прямыми линиями — хордами, исходя при этом "из предположения шарнирности узлов. Комбинированием полученных усилий определяют максимальные расчетные продольные усилия.

Верхний пояс работает как сжато-изгибаемый стержень.

Расчетный момент М в панели верхнего пояса исчисляют как сумму моментов от поперечной нагрузки I Мо и момента M_N от продольной силы N, возникающего за счет выгиба панели

M = M₀±M_N.

В случае разрезного верхнего пояса, загруженного равномерно распределенной нагрузкой.

М = (q2/8)— Nf,

Основные схемы:

а) трехпанельная (l=12-18м)

б) четырехпанельная (l=18-24м)

в) пятипанельная (l=24-30м)

г) шестипанельная (l=30-36м)

70. Своды применяемые из древесины. Конструктивные схемы. Условия расчета

Конструкции покрытий сводчатых очертаний могут быть распорны­ми (распорные своды) и безраспорными (своды-оболочки). Рассмотрим распорные своды.

По конструктивному исполнению их можно раз­делить на гладкие, ребристые, волнистые, складчатые, сетчатые, структур­ные, а также сплошные, двухслойные и трехслойные. По форме покрытия -на цилиндрические, стрельчатые, параболические, полигональные (призма­тические) бочарные, тороидальные. По способу передачи распора - на фун­даменты, поддерживающие конструкции и затяжки.

Гладкие своды однослойные, сплошные и двухслойные обычно при­меняют для небольших пролетов (до 4м) в закрытых переходах и световых фонарях.

Гладкие трехслойные своды имеют обшивки из листовых материалов (фанера, стеклопластик) и средний слой из пенопласта, сотопласта.

Расчетной схемой свода является трехшарнирная арка шириной на панель или 1 м. Методика расчета панели на прочность аналогична расчету плоских панелей покрытия с дополнительным учетом продольной силы.

Ребристые своды имеют одну или две обшивки из листового матери­ала (стеклопластик, водостойкая фанера) и деревянные, пластмассовые или металлические ребра.

 Статический расчет ребристого свода выполняют по схеме двух- или трехшарнирной арки на нагрузки от собственного веса конструкции, снега и ветра. Для расчета выделяют полосу шириной, равной ширине панели.

Волнистые своды наибольшее распространение получили в пласт­массовых покрытиях пролетом до 18-20 м, из фанерных элементов двоякой кривизны до 30 м.Лотковые пластмассовые элементы волнистых сводов обычно изго­тавливают из полиэфирного стеклопластика (светопрозрачного или несве-топрозрачного) толщиной 1 - 4мм, шириной пояса 0,75 - 1,6 м, при высоте поперечного профиля до 0,6 м.

Общий расчет волнистых элементов ведут как арочных конструкций. Местный расчет лотков в поперечном направлении зависит от конструктив­ных особенностей и формы элементов.

Складчатые своды чаще всего выполняют из ромбических элемен­тов, согнутых по большой диагонали.Ромбические панели состо­ят из контурных ребер и обшивок. Обшивки делают из одного или двух сло­ев листового материала - стеклопластика, фанеры. Ребра могут быть стеклопластиковыми, фанерными или деревянными.

Кружально-сетчатые своды представ­ляют собой пространственную конструкцию, которая состоит из отдельных, поставленных на ребро стандартных элементов - косяков, идущих по двум пересекающимся направлениям и образующих ломаные винтовые линии.

Кружально-сетчатые своды в поперечном сечении имеют снаружи круговое или правильное многоугольное очертание. В первом случае верх­няя грань косяков имеет близкое к круговому эллиптическое очертание, а во втором - ломаное. Распор покрытий воспринимается либо металлическими затяжками, либо непосредственно опорами.

В зависимости от способа узлового соединения косяков различают два конструктивных варианта кружально-сетчатых сводов:

с узлами на шипах;

с металлическими связями в узлах.

69. Купола с применением древесины. Конструктивные схемы. Усилия, принцип расчета.

Купольные покрытия являются самой распространенной формой пространственных конструкций. Купольные оболочки из пластмасс имеют диаметр от 1 метра до 50-60 м. купола из клеефанерных элементов достигают диаметра 90 м.

Классифицировать купола можно по различным признакам. По материалу – из древесины, фанеры, пластмасс и их сочетаний. По конструктивному решению – тонкостенные купола-оболочки, ребристые купола, ребристо-кольцевые, сетчатые. По форме поверхности м.б. эллиптического, конического очертания, в форме гиперболоида вращения и т.д.

Основными нагрузками, действующими на купольное покрытие, являются: собственный вес конструкции, снеговой покров, технологическая нагрузка от массы оборудования и приспособлений; для подъемистых куполов – ветровая нагрузка.

Тонкостенные купола-оболочки.

Их основной особенностью являются меридиональные арочки, кольцевой и косой настилы, верхнее кружальное и нижнее опорное кольца.

Деревянные тонкостенные купола-оболочки проектируют диаметром 12-35 м; они, как правило, имеют сферическое очертание. Купол состоит из меридианных ребер (арочек), верхнего и нижнего опорных колец, кольцевого и косого настилов.

Меридианные ребра воспринимают сжимающие усилия в оболочке по направлению меридиана и передают их на верхние и нижние опорные кольца. Ребра состоят из нескольких слоев досок, общей высотой поперечного сечения не менее 1/250 диаметра купола. Верхние концы ребер присоединяются шарнирно к верхнему сжатому кольцу и передают на него продольную и поперечную силу. Соединения осуществляются накладками на болтах, глухарями или зубчатыми шпонками.

Верхнее кольцо м.б. металлическим или деревянным (клееным или кружальным на гвоздях). Диаметр верхнего кольца принимают таким, чтобы к нему могло примыкать необходимое количество меридианных ребер.

Нижнее опорное кольцо воспринимает распор меридианных ребер и работает на растяжение. Оно м.б. ж/б, металлическим, деревянным. Концы ребер д.б. заанкерены в опорном кольце.

Статический расчет производят по безмоментной теории, согласно которой для сферической оболочки при действии на нее осесимметричной нагрузки основное уравнение имеет вид:

, где:

 - меридиональное усилие на ед. длины сечения;  - кольцевое усилие на ед. длины сечения;  - равномерно распределенное нормальное к поверхности купола давление, направленное к центру сферы;  - радиус сферического купола.

Постоянная нагрузка от собственного веса считается равномерно распределенной по всей поверхности купола., снеговая нагрузка

Ребристые купола

Состоят из 1- ребро, 2- прогоны или панели, 3- скатные связи, 4- кровля

Ребристые купола – такая схема покрытия, которая состоит из отдельных, поставленных радиально плоскостных несущих криволинейных или прямолинейных ребер, опирающихся в верхнее и нижнее опорные кольца или фундаменты. Ограждающее покрытие, уложенное по верхним граням ребер, образует поверхность купола. Оно состоит из дощатых щитов или настила по кольцевым прогонам, клеефанерных или стеклопластиковых панелей.

Несущие деревянные меридианные ребра постоянного переменного сечения м.б. выполнены в виде полуарок или прямолинейных элементов. Несущие ребра увеличивают жесткость купола, позволяют воспринимать сосредоточенные нагрузки от оборудования. Ребра устанавливают по нижнему кольцу с шагом 4,5 – 6 м, между двумя соседними ребрами устанавливаются связи.

Верхнее сжатое кольцо проектируют более жестким (жесткое соединение ребер с кольцом). При боль