6. Деревянные рамы. Конструирование и расчет

Дощатоклееные рамы в зависимости от технологии изготовления бывают

следующих типов:

а) гнутоклееные- тип ДГР;

б) из прямолинейных элементов, соединенных в карнизном узле на зубчатый стык- тип РДП;

в) из прямолинейных элементов ригеля и стоек, соединенных с помощью гнутоклееной вставки- тип ДГРП;

г) из прямолинейных элементов ригеля и стоек с соединением в карнизном узле с помощью нагелей- тип РДПН;

д) из ригелей, стоек и упирающихся в фундамент подкосов, с помощью которых образуется рамный карнизный узел- рамно-подкосная система.

Расчет и конструирование клееных рам Определение расчетных усилий в сечениях рам

Рамы рассчитывают как сжато-изгибаемые элементы, при этом учитывают с помощью коэффициента ξ увеличение изгибающего момента вследствие геометрической нелинейности их работы:

ющих схемах загружения:

й механики. 00000000000000000000000000000000000000000000000для схем 1-3 из условия транспортировки, чтобы высота стоек не превышала 4м. части сечения или с помощью стального ша

Гибкость рам в плоскости деформирования

λ=ℓ₀/0,289h_пр,

где ℓ₀=0,5S- расчетная длина оси рамы, принимаемая равной длине оси полурамы,

h_пр- приведенная высота сечения рамы.

h_пр=h_пр.стS_ст+h_крS_кр+h_пр.рS_р/ℓ₀,

где h_пр.ст, h_пр.р- приведенные высоты сечений стойки и ригеля, определяемые умножением максимальной высоты на участке на коэффициент

h_кр- высота сечения криволинейной части; S_ст, S_кр, S_р- длины стойки, криволинейного участка и ригеля по оси рамы.

Расчет рам с криволинейными участками

При расчете криволинейного участка рам схем 1-3 проверку прочности производят в сечении с максимальным изгибающим моментом по нормальным тангенциальным напряжениям по формуле:

которая для краевых тангенциальных напряжений примет вид:- растянутая (наружная) кромка

-сжатая (внутренняя) кромка

где N, М_g- расчетные усилия в сечении;

r_н, r_в- радиус кривизны наружной и внутренней кромок;

r=0,5(r_н+r_в)- радиус кривизны геометрической оси сечения; z₀=I/Fr- смещение нейтрального слоя от геометрической оси в криволинейных сжато-изгибаемых элементах (для прямоугольного сечения z₀=h²/12r);

R_р, R_с- расчетные сопротивления растяжению и сжатию вдоль волокон, табл. 3 СНиП ІІ-25-80;

m_гн- коэффициент, учитывающий снижение расчетных сопротивлений в криволинейных элементах и определяемый в зависимости от отношения радиуса гнутой доски к её толщине τ_к/а, табл. 9 СНиП;

m_сл- коэффициент, учитывающий толщину слоев в клееном пакете, табл. 8, СНиП;

m_в- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации деревянных конструкций, табл. 5, СНиП ІІ-25-80.

Проверку максимальных нормальных радиальных напряжений, действующих по нейтральному слою, производят по формуле:

где R_с90- расчетное сопротивление древесины сжатию поперек волокон.

Расчет рам из прямолинейных элементов с зубчатым соединением стоек и ригеля

Проверку прочности карнизного узла рам производят в зоне максимального момента- по биссектрисе угла, образуемого наружными гранями стойки и ригеля в зоне их стыка, от действия тангенциальных напряжений по формуле:

где F_расч.=к_δh_δв; W_расч.=в(к_δh_δ)²/6- расчетная площадь и момент сопротивления в месте зубчатого шипа;

h_δ=h/cos0,5(90²+α₁)- высота биссектрисного сечения рамы;

α₁- угол наклона верхней грани ригеля к горизонтали;

к_δ- поправочный коэффициент, учитывающий криволинейность эпюры нормальных напряжений в биссектрисном сечении (δ- биссектрисное сечение).

R_cα- расчетное сопротивление сжатию (смятию) под углом к направлению волокон древесины, определяемого в зависимости от угла стыкования стойки и ригеля, α=90-α₁.

m_зс- коэффициент, учитывающий наличие ослаблений в сечении при нарезке зубчатого шипа (m_зс=0,9).

Проверка прочности рам из прямоугольных элементов с пятиугольной вставкой осуществляется в двух сечениях- биссектрисном и месте стыкования элементов ригеля или стоек со вставкой по следующим формулам:

- по биссектрисному сечению

- по сечению с зубчатым стыком

α- угол между направлением волокон древесины в ригеле (стойке) и вставке.