Главная | Обратная связь

Коли в коньковому вузлі рами(арки) виникає поперечна сила? Чим вона сприймається?

Сприйм. болтами

Поперечная сила равна сумме проекций на плоскость сечения внешних сил, приложенных к отсеченной части рамы.
Поперечная сила по длине стержня не меняется: QP 200 кг.

Поперечная сила в произвольном сечении балки численно равна алгебраической сумме проекций на поперечную ось у всех внешних сил, действующих по одну сторону от рассматриваемого сечения.
Поперечная сила, действуя в плоскости поперечного сечения, вызывает срез. В сечении при этом возникают касательные напряжения.

Поперечная сила и изгибающий момент определяются методом сечений.

 

Например, так выглядит загружение от собственного веса.

Рисунок 14 – Загружение рамы от собственного веса

Рисунок 15 – Варианты загружения рам

 

 

Що дає використання карнізних вставок в прямолінійних і гнутоклеєних рамах?

Распространенными конструкциями являются гнутоклееные рамы прямоугольного сечения, состоящие из гнутых, склеенных по пласти, досок.

Рисунок 5 – Гнутоклееная рама

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.

При наибольшей высоте стойки вся рама выполняется из двух элементов
Г-образного очертания, соединенных между собой в коньке.

клеефанерные, имеющие дощатые пояса и стенки из водостойкой фанеры. Эти рамы, как правило, имеют прямолинейные элементы ригеля и стойки. Распространенными конструкциями являются гнутоклееные рамы прямоугольного сечения, состоящие из гнутых, склеенных 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. При наибольшей высоте стойки вся рама выполняется из двух элементов Г-образного очертания, соединенных между собой в коньке. 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, 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 сойки или два ригеля.

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 сойки или два ригеля.

Рисунок 6 –Клееный пакет досок (заготовка для полурам)

Существует несколько конструктивных решений соединения прямолинейных элементов рам в жестком узле.

1. Ригель и стойка соединяются при помощи приклеенных к ним в узле двусторонних накладок из бакелизированной фанеры.

Рисунок 7 – Соединение ригеля и стойки накладками из фанеры

Рамы этого вида имеют несомненные технологические и экономические достоинства. Вместе с тем надежность узла на накладках из бакелизированной фанеры вызывает сомнения: в клеевых швах по плоскостям приклейке накладок к широким дощатым элементам могут возникнуть (при колебаниях влажности) опасные внутренние напряжения, обусловленные различием влажностных деформаций древесины и бакелизированной фанеры. Величину этих напряжений теоретически установить затруднительно, т.к. неизвестна действительная деформация клееного пакета.

Для окончательных выводов о надежности рам с фанерными накладками необходимы опытные данные, на основе которых и может быть решен вопрос о возможности массового применения таких конструкций.

2. Соединение ригеля со стойкой на зубчатый шип.

Это более надежный и перспективный тип соединения.

Рисунок 8 – Соединение ригеля со стойкой на зубчатый шип

Однако при таком соединении стойки и ригеля в карнизном узле возникают нежелательные концентрации напряжений, поэтому чаще сопряжения элементов рамы в жестком узле производят при помощи специальных вставок, соединенных с ригелем и стойкой.

3. Соединение ригеля со стойкой с помощью вставок. По форме вставки могут быть двух видов:

1) пятиугольные

Рисунок 9 – Соединение ригеля и стойки при помощи пятиугольной вставки

2) гнутоклееные

а) б)

Рисунок 10 – Гнутоклееное соединение ригеля и стойки а) переменной длины б) постоянной длины

Первые (пятиугольные) вставки соединяются с элементами рамы под углом к волокнам. Поэтому в рамах с пятиугольными вставками определяющим условием при назначении размеров поперечного сечения элемента в узлах является несущая способность работающего под углом к волокнам на растяжение соединение его со вставкой.

Кроме этого, в самой вставке не исключается выклинивание кососрезных досок, выходящих на растянутую кромку рамы в месте наибольшего изгибающего момента.

Конструкции жестких узлов с такими 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.

Более удачно решается жесткий рамный узел при помощи гнутоклееной вставки. Длина 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.

27.Чим сприймається момент в карнізному вузлі рами з механічними з’єднаннями?

 

Рамы

 

Состоят из горизонтальных или наклонных элементов — ригелей и вертикальных — стоек. Благодаря совместной работе этих элементов значительно снижается изгибающий момент в ригеле, что позволяет увеличить пролет конструкций до 18...24 м. Соединение ригеля со стойкой может быть неподатливым (в случае применения дощатых гнутоклееных и клееных фанерных рам) или относительно податливым (в случае применения дощато-гвоздевых или сборных рам из прямолинейных клееных дощатых и фанерных блоков). Рамы работают преимущественно как трехшарнирные конструкции. Их собирают из двух Г-образных или из четырех прямых блоков, более транспортабельных, чем Г-образные. Дощато-гвоздевые рамы двутаврового сечения имеют перекрестную сплошную стенку, обрамленную поясами из досок или брусьев и усиленную ребрами жесткости. Для повышения жесткости карнизного узла к наружным кромкам ригеля и стойки крепят на шурупах стальные полосы, через которые передается часть растягивающих усилий. Растягивающие усилия воспринимаются также диагонально поставленными ребрами, скрепленными с верхним и нижним поясами. В коньковом узле Г-образные элементы соединяются парными накладками, а торцы ригелей во избежание обмятия древесины обшивают стальными полосами или заключают в стальные скобы. Дощато-гвоздевые рамы применяют для временных сооружений — летних павильонов, складов. Клееные дощатые рамы, собираемые из четырех блоков, в карнизном узле скрепляются швеллерами и парными деревянными схватками на болтах. Швеллеры воспринимают в узле растягивающие усилия, а схватки — сжимающие. Ригели и стойки имеют переменное сечение с учетом изменения изгибающего момента. В коньковом узле рамы скрепляют деревянными парными накладками. Собирают рамы на строительной площадке. Применяются также рамы из прямых клееных блоков, скрепленных в карнизном узле накладками из бакелизированной или водостойкой фанеры. Накладки соединяют с блоками водостойкими клеями, прижимают винтовыми или гидравлическими ваймами и дополнительно крепят винтами или шурупами. На строительство такие рамы поступают в виде Г-образных блоков. В связи с недостаточной жесткостью накладок и возможностью неплотной подгонки их к боковым поверхностям блоков карнизное сочленение может быть слабым местом конструкции, что следует учитывать при транспортировании и монтаже. Более надежно соединение блоков на клею зубчатым шипом, предложенное лабораторией деревянных конструкций ЦНИИСКа им. В. А. Кучеренко Госстроя СССР. В косообрезанных торцах блоков выбирают зубчатые пазы, направленные вдоль высоты сечения, покрывают их клеем и запрессовывают при помощи гидравлических вайм. Получение таких соединений возможно только в заводских условиях при строгом контроле точности вырезки шипов, подгонки блоков, усилий запрессовки, режимов склеивания и т. п. Блоки в карнизном узле могут также соединяться при помощи выпусков стальной арматуры, вклеенной в дощатые пакеты. При возведении сооружений, к конструкциям которых не предъявляют особых эстетических требований (склады, навесы и т. п.), стойки сборных рам дополняют подкосами, а для уменьшения изгибающего момента в ригеле делают карниз. Более прогрессивны конструкции складывающихся рам, предназначенных для транспортирования в отдаленные районы и быстрого монтажа. При поворотном устройстве карнизного узла ригель расчленен на две ветви, между которыми помещена стойка, удерживаемая болтом. В рабочем положении стойка закрепляется нагелями, в транспортном — заводится в просвет между ветвями ригеля. По другому варианту стойка складывается с ригелем, поворачиваясь на шарнире, а в рабочем положении закрепляется при помощи металлических стержней, вклеенных в блоки. Монолитная конструкция узла получается при изготовлении гнутоклееных блоков. В месте перехода от ригеля к стойке доски изгибают, поэтому толщина досок должна быть не более 14...19 мм. В этом месте блок наиболее нагружен, поэтому сечение делают мощным, для чего наслаивают много досок. Требуемое расчетом постепенное уменьшение высоты сечения в направлении от карниза к коньку и от карниза к пяте достигается укладкой разных по длине досок и опиливанием кромок блока со стороны, на которой образовались уступы. Для упрощения технологии изготовляют гнутоклееные блоки с одним уступом — при переходе от карниза к ригелю. Сохранение постоянной высоты сечения рам в месте перехода от ригеля к стойке может быть достигнуто армированием зоны карнизного узла гибкой арматурой. Этот прием позволяет уменьшить высоту сечения в месте перехода на 20...25 % и сократить расход древесины и клея на 15...20 % (расход материалов на рамы указан в табл. 3).Клееные фанерные рамы двутаврового и коробчатого сечения могут иметь монолитное и сборное решение карнизного узла. При монолитном решении пояса ригеля и стойки рам двутаврового сечения соединяют на клею при помощи гнутых вставок, изготовленных из шпона или тонких досок. Концы вставок сращивают с поясами зубчатым шипом. При сборном решении в поясах рам двутаврового сечения закрепляется стальная арматура (стержни, полосы, профили с выпусками, которые соединяются механическими средствами. Для облегчения таких конструкций среднюю часть ригеля делают из балок с волнистой фанерной стенкой, имеющих двутавровое сечение. Остальная часть ригеля и стойки имеют коробчатое сечение. Стальные арматурные стержни, служащие для передачи усилий с ригеля на стойку, вклеены эпоксидным клеем в пазы наружного пояса рамных блоков. В рамах коробчатого сечения карнизный узел, как правило, конструируется монолитным. Рамы пролетом 9... 15 м состоят из брусчатого или клееного реечного каркаса, обклеенного с боковых сторон водостойкой фанерой толщиной 6...12 мм. При наклейке фанеры в зоне карнизного узла стыки располагают возможно дальше от его середины, а волокна рубашек направляют вдоль ригеля. В оконные рамы соединяют потайным оолитом, а при пролетах 15 м и более — парными накладками на болтах. В пятах рамы опираются на стальные сварные башмаки, закрепленные в бетонных фундаментных подушках. Клееные фанерные рамы применяют для покрытия складских зданий, птичников, клубов, ремонтных мастерских.