ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - ЧАСТЬ 31

приближается к очертанию арки, то, руководствуясь 

СНиП II-25-80

, пп. 4.17 и 6.27, в 

формулу для определения коэффициента ξ подставляем значение сжимающей силы N

0

 

= 29 кН в ключевом шарнире рамы: 

ξ = 1 - N

0

/(φFR

с

) = 1 - 29

10

3

/(0,425

8,810

4

13,8) = 0,94; 

Здесь 

φ = 3000/λ

2

 = 3000/84

2

 = 0,425; 

λ = l

0

/(0,289h) = 0,5s/(0,289h) = 0,5

30,8/(0,2890,63) = 0,84; 

s - полная длина контура рамы по центральной оси. 

При  подкреплении  внешней  кромки  полурамы  в  трех  промежуточных  точках 

поперечными и продольными связями жесткости с отношением размеров поперечного 
сечения  рамы  h/b = 630/140 ≈ 4,5 проверка  устойчивости  плоской  формы 
деформирования не требуется ввиду очевидного запаса. 

Соединение  полурам  в  ключевом  шарнире  осуществляется  лобовым  упором  с 

боковыми  накладками  на  болтах.  Сопряжение  концов  рамы  с  фундаментами  в  пятах 
для  передачи  распора  и  вертикальной  опорной  реакции  выполняется  при  помощи 
сварного башмака из листовой стали. Для обеспечения пространственной жесткости и 
устойчивости  рам  и  здания  в  целом  в  торцевых  секциях  устраиваются  поперечные 
связевые фермы, доведенные до основания рам. 

Применение  рамы  эллиптического  очертания  позволяет,  не  стесняя  габаритов, 

достигнуть  более  выгодного  соотношения  между  радиусом  кривизны  и  толщиной 
слоев, снижая за счет этого расход пиломатериалов. 

Колонны 

6.50.

  Деревянные  колонны  каркасных  зданий  могут  осуществляться  в  виде 

дощатоклееных  и  составных  брусчатых  элементов  прямоугольного  сечения  с 
защемлением в пяте. Высоту сечения наружных колонн рекомендуется принимать h = 
1/16 - 1/12 длины колонны, а ширину сечения b = h/4 - h/2. 

Для внутренних колонн допускается использование квадратного сечения. 
Защемление  деревянной  колонны  в  пяте  осуществляется  с  помощью  анкерных 

креплений  к  оголовку,  верхняя  отметка  которого  должна  возвышаться  над  уровнем 
пола св. 15 см. 

 

Рис. 62. Варианты анкеровки клееной колонны в подошве посредством 

металлических деталей

 

1 - колонна (поперечный разрез); 2 - анкеры 

6.51.

  В  зависимости  от  схемы  нагружения  колонна  рассчитывается  на  центральное 

сжатие  или  на  сжатие  с  изгибом  и  проверяется  на  устойчивость  плоской  формы 
деформирования. 

6.52.

  Сечение  колонны  подбирается  методом  последовательного  приближения  на 

воздействие  наиболее  невыгодного  сочетания  нагрузок,  задаваясь  в  рекомендуемых 
пределах значениями высоты и ширины сечения. 

Подбор сечения анкерных креплений и проверка прочности сечения в пяте колонны 

(рис. 

62

) производятся в зависимости от величины эксцентриситета e

0

 = M

д

/N, где M

д

 = 

M/ξ. 

Если  e

0

  ≤  h/6  и  все  сечение  сжато,  то  анкерные  крепления  в  пяте  ставятся 

конструктивно. При этом суммарная площадь их сечения должна составлять не менее 1 
% площади сечения колонны. 

Если  e

0

  >  h/6  и  сечение  колонны  сжато  не  по  всей  площади,  то  возникающее 

растягивающее усилие N

a

, которое должно быть воспринято анкерными креплениями, 

определится в первом приближении по формуле 

N

a

 = N(e

0

 - h/2 + x/3)/(h

0

 - x/3). (50) 

x = h[(1 + h)/6e

0

]/2 - высота сжатой зоны сечения, 

h

0

 = h ± a - расстояние  от  центра  тяжести  анкерных  сечений  до  сжатой  грани 

колонны в соответствии с рис. 

62

; 

a - расстояние  от  центра  тяжести  анкерных  креплений  до  ближайшей  к  ним  грани 

колонны. 

Площадь  сечения  анкерных  креплений  со  стороны  растянутой  зоны  сечения 

колонны определяется из условия 

F

a

 ≥ N

a

/R

a

, (51) 

где R

a

 - расчетное сопротивление растяжению стальных анкерных креплений (болтов, 

арматуры). 

6.53.

 Проверка прочности сечения в пяте колонны производится в приведенной ниже 

последовательности.  Сначала  находятся  возможные  предельные  значения  осевого 
усилия N

1

 и N

2

 

N

1

 = bh

0

R

см

[2(1 + T/A)] - T; N

2

 = bhR

см

/2, 

где  T - расчетная  несущая  способность  анкерного  крепления,  принимаемая  равной 
меньшему из двух значений T

a

 и T

д

: 

T

a

 = F

a

R

a

 - несущая способность самого анкерного крепления; 

T

д

 - несущая  способность  соединения  анкерного  крепления  с  древесиной  согласно 

СНиП II-25-80

 п. 5.31, при этом должно выполняться условие 

T

д

 ≥ N

a

; 

A = 20F

a

R

см

. 

Если N ≤ N

1

, то прочность сечения обеспечена при 

Ne ≤ (N + T)(h

0

 - x/3), (52) 

где 

e = e

0

 + h

a

 - h/2; 





;

1

/

2

1

0







B

h

B

x

 

B = 20F

a

(N + T)/(bT). 

Если N

1

 < N < N

2

, то прочность сечения обеспечена при 

Ne ≤ (1/2)bx(h

0

 - x/3)R

см

, (53) 

где 

x = [N - A + 

см

R

Abh

A

N

0

2

2

)

(





]/(bR

см

). 

6.54.

  Высоту  сжатой  зоны  сечения  x  можно  определить  из  кубического  уравнения, 

используя выражения (

50

) и (

51

) для нахождения F

a

: 

Аx

3

 + Вx

2

 + Сx + Д = 0, 

где 

А = -2Nb/3, В = -2Nb(e

0

 - h/2); 

С = -80NF

a

[e

0

 + (h ± 2a)/2]; 

Д = 80NF

a

[e

0

 + (h ± 2a)/2](h ± a). 

Тогда  напряжения  растяжения  при  анкерном  креплении  и  краевые  напряжения 

смятия в древесине проверяются по формулам: 

σ

a

 = N(e

0

 - h/2 + x/3)/[F

a

(h

0

 - x/3)] ≤ R

a

; 

σ

a

F

a

 ≤ T

a

; 

σ

д

 = 2N(e

0

 + h

0

 - h/2)/[bx(h

0

 - x/3)] ≤ R

см

. 

6.55.

  Анкерные  крепления  конструируются  по  симметричной  схеме  и 

предусматриваются  со  стороны  растянутой  и  сжатой  зоны,  имея  в  виду  возможную 
перемену знака момента в процессе монтажа и при эксплуатации. 

6.56.

 При проектировании соединений деревянных клееных колонн с фундаментами 

на металлических закладных деталях должны учитываться требования огнестойкости и 
антикоррозионной защиты. 

Обеспечение пространственной жесткости плоских деревянных конструкций в 

зданиях и сооружениях 

6.57.

  Пространственная  неизменяемость  и  жесткость  конструкций  в  зданиях  и 

сооружениях  достигается  постановкой  связей  покрытия  и  связей  между  колоннами 
каркаса в продольном направлении. 

Связи  покрытия  должны  обеспечивать  устойчивость  несущих  конструкций  и  их 

элементов,  а  также  восприятие  передающихся  через  фахверковые  колонны 
горизонтальных  нагрузок  от  ветрового  напора  на  торцовые  самонесущие  стены.  При 
наличии  в  здании  подвесного  подъемно-транспортного  оборудования  продольные 
инерционные силы торможения должны быть также восприняты связями покрытия. 

 

Рис. 63. Схемы пространственного крепления плоских деревянных конструкций в 

зданиях и сооружениях каркасного типа (а) и без каркаса (б)

 

1 - поперечные связи жесткости (связевые фермы); 2, 3 продольные вертикальные связи жесткости; 4, 5 - 

продольные горизонтальные связи жесткости 

6.58.

  Связевая  система  покрытия  образуется  из  поперечных  связевых  ферм - 

горизонтальных  связей  в  плоскости  верхних  граней  стропильных  конструкций, 
вертикальных связей между ними и продольных элементов, работающих на растяжение 
или сжатие (рис. 

63

). 

Поперечные  связевые  фермы  располагаются  по  торцевым  секциям  здания  или  во 

второй от торца секции и по промежуточным секциям не реже чем через 30 м, в тех же 
секциях располагаются вертикальные связи между колоннами. 

В  качестве  поясов  поперечных  связевых  ферм  следует  использовать  верхние  пояса 

или все сечение стропильных конструкций. Высота поперечных связевых ферм равна, 
как правило, шагу стропильных конструкций. 

В  плоскости  кровли  роль  продольных  элементов  связей,  соединяющих  элементы