ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ (К СНИП II-25-80) - ЧАСТЬ 32

жесткости  и  стропильные  конструкции,  обычно  должны  выполнять  прогоны  или 
продольные ребра плит. 

Включение  клеефанерных  плит  в  работу  не  только  как  продольных  элементов 

связей,  но  и  как  составных  частей  элементов  жесткости  допустимо  при  условии 
обеспечения  восприятия  усилий,  возникающих  в  сопряжениях  плит  со  стропильными 
конструкциями.  При  использовании  в  качестве  несущих  конструкций  шпренгельных 
систем вертикальные связи должны раскреплять их растянутый пояс. 

6.59.

  Усилия  в  связевых  фермах,  обеспечивающих  пространственную  жесткость 

зданий и сооружений, определяются из расчета на действие горизонтальной нагрузки, 
направленной вдоль здания, и вертикальной нагрузки на покрытие с учетом начальных 
отклонений  формы  и  положения  плоскостных  несущих  конструкций  от  проектных.  К 
таким  отклонениям  относятся  погибь  из  плоскости  наибольшей  жесткости  и 
отклонение  поперечных  сечений  от  вертикали.  В  процессе  деформирования  под 
нагрузкой  величины  этих  отклонений  изменяются.  Их  окончательные  значения  не 
должны  превышать  величин,  регламентируемых  нормами  на  производство  и  приемку 
работ. 

6.60.

 Допускается при расчете заменять несущие конструкции как элементы системы 

покрытия  их  силовыми  воздействиями  в  плоскости  связей  по  верхним  граням 
конструкций. Для системы связей указанное воздействие является внешней нагрузкой, 
которая  приближенно  принимается  равномерно  распределенной.  Интенсивность  этой 
горизонтальной нагрузки от каждой несущей конструкции (фермы, балки, арки, рамы) 
определяется по формуле 

q

г.к

 = k

св

q, 

где q - расчетная вертикальная равномерно распределенная нагрузка. Нагрузка другого 
вида приводится к равномерно распределенной; 

k

св

 - коэффициент,  зависящий  от  вида  и  геометрических  параметров  несущих 

конструкций, который следует принимать равным: 

k

св

 = 0,02 для покрытий по балкам постоянного сечения, фермам и пологим аркам с 

f/l ≤ 1/6; 

k 

св

 = 0,024 для покрытий по двускатным балкам; 

k

св

 = 0,01 для  покрытий  по  рамам  и  аркам  с  f/l  ≥ 1/3 (для  арок  с 1/6 < f/l < 1/3 

величина k

св

 определяется по интерполяции). 

Допускается  также  производить  расчет  без  учета  деформируемости  продольных 

элементов,  обеспечивающих  связь  всех  несущих  конструкций  с  поперечными 
связевыми  фермами  или  устойчивыми  торцевыми  конструкциями.  При  этом  нагрузка 
на каждую поперечную связевую ферму определяется по формуле 

q

сф

 = (q

ω

 - q

г.к

n)/t, 

где  q

ω

 - внешняя  горизонтальная  нагрузка  в  продольном  направлении,  вызываемая 

ветровым напором, торможением кранового оборудования и тому подобное; 

n - общее число несущих конструкций (балок, ферм, арок, рам) на всю длину здания 

в рассматриваемом пролете; 

t - общее число поперечных связевых ферм. 
6.61.

  Расчет  продольных  вертикальных  связей,  раскрепляющих  растянутый  пояс 

шпренгельных систем, следует производить на нагрузки, определяемые по формуле 

P = 0,01V, 

где  V - расчетные  сжимающие  усилия  в  стойках  шпренгельных  систем,  соединяемых 
связями. 

6.62.

 Расчет продольных вертикальных связей, раскрепляющих внутреннюю сжатую 

кромку рам или арок, следует производить по усилиям, определенным по формуле 

P = 0,015qS

св

, 

где S

св

 - горизонтальная проекция расстояния между продольными связями. 

6.63.

  В  покрытиях  по  стропильным  дощатоклееным  балкам  рекомендуется 

использовать  уточненную  методику  определения  нагрузки  q

г.к

.  В  этом  случае 

учитывается,  что  нагрузка  q

г.к

  состоит  из  двух  частей,  одна  из  которых  зависит  от 

величины  начальных  отклонений,  а  другая - от  величины  горизонтального 
перемещения балки в плоскости покрытия при действии нагрузок. 

 

Рис. 64. Перемещения поворота и погиби дощатоклееной балки покрытия из ее 

плоскости в середине пролета, выполняющей функции пояса поперечной связевой 

фермы

 

Перемещения  балки  и  отклонения  в  ее  геометрических  размерах  принимаются 

изменяющимися по длине балки в виде одной полуволны синусоиды. 

Вводятся обозначения (рис. 

64

): 

U

0

 - начальная  погибь  продольной  оси  балки  в  середине  пролета  из  плоскости 

наибольшей жесткости; 

U

св

 - горизонтальное перемещение нагруженной балки в середине пролета на уровне 

связей, раскрепляющих ее сжатую кромку; 

φ

0

 - начальный  угол  поворота  поперечных  сечений  балки  относительно  ее 

продольной оси; 

φ - добавочный угол поворота поперечного сечения нагруженной балки в середине 

пролета; 

b, h - соответственно ширина и высота (для двускатных балок наибольшая высота) 

поперечного сечения; 

l - пролет балки; 
M - наибольшая величина изгибающего момента в балке от вертикальной нагрузки 

(без учета нагрузки от подвесного транспорта); 

α = 7,02h/l; 

β - отношение высоты h

0

 балки на опоре к высоте в середине пролета; 

γ = 0,7 + 0,3β; ψ = 0,3 + 0,7β; m = 60M/(E'b

3

); t = γm/ψ. 

Средние расчетные значения перемещений балки принимаются равными: 

U

0

 = l/600, но до 3 см; 

U

св

 = l/1200, но до 1,5 см; 

φ

0

 = 25

10

-4

 рад. 

Используются безразмерные величины 

k

и

 = m

2

/(α

2

βψ); S = 0,9αβb

3

/[l

3

(1 + t)]. 

 

Рис. 65. Схема продольных и поперечных связей жесткости

 

а) горизонтальные связи покрытия; б) вертикальные связи по балкам и колониям 

Интенсивность горизонтальной нагрузки определяется по формуле 

q

г.к

 = АU

св

 + ВU

0

 + cφ

0

, (54) 

где 

A = E'S(k

и

 - 1); 

B = E'S(k

и

 + 0,5t); 

C = E'Sh[0,5γk

и

 + m/(α

2

β)]. 

Величина  A  имеет  механический  смысл  «единичной  реакции» (коэффициента 

жесткости)  балки  в  основной  системе  метода  перемещений  с  наложенными 
фиктивными  закреплениями,  препятствующими  перемещениям  балки  в  плоскости 
горизонтальных  связей.  Два  последних  члена  в  выражении  нагрузки  q

г.к

  являются 

грузовой  реакцией  в  той  же  основной  системе  от  начальных  несовершенств  балки. 
Правило  знаков  для  реакций - положительное  направление  реакции  противоположно 
направлению перемещений U

св

 и U

0

. 

Если при вычислении A < 0, то принимается A = 0. 
П р и м е р  1. Запроектировать систему связей жесткости в покрытии по деревянным 

клееным балкам пролетом 18 м шагом 6 м производственного здания размером в плане 
18 

 42 м. Сечение балок прямоугольное размером 210  1630 мм. 

Кровля с уклоном 0,05 рулонная по утепленным плитам шириной 1,5 м с обшивками 

из  цементно-стружечных  плит  и  деревянными  ребрами.  Часть  их  используется  в 
качестве продольных элементов связей жесткости (рис. 

65

). 

Торцевые  стены  фахверковые  с  навесными  панелями.  Стеновые  панели  крепятся  к 

фахверковым  стойкам,  которые  расположены  через 6 м,  шарнирно  присоединены  к 
фундаменту и верху балок (рис. 

66

). 

 

Рис. 66. Схема торцовой стены здания. Расчетные схемы стоек фахверка 

а) крайних; б) промежуточных 

По  торцам  здания  предусмотрены  две  поперечные  связевые  фермы,  поясами 

которых служат стропильные балки, а решетка состоит из раскосов и стоек продольных 
ребер плит, а также вертикальные связи и связи по колоннам (см. рис. 

65

). При таком 

решении  вертикальных  связей  горизонтальная  опорная  реакция  связевых  ферм 
воспринимается наклонным подкосом вертикальных связей, а расчетная схема связевой 
фермы соответствует рис. 

67

. 

Район строительства - Архангельск. 
Нормативная  постоянная  нагрузка  на 1 м

2

  покрытия  g

н

 = 1,13 кН/м

2

,  расчетная 

нагрузка  g = 1,29 кН/м

2

.  Расчет  ведем  по  наиболее  опасному  сочетанию  нагрузок - 

постоянная  нагрузка  совместно  с  ветровой  и  снеговой  нагрузками,  умноженными  на 
коэффициент сочетания n

с

 = 0,9. 

Нормативная  снеговая  нагрузка  для IV района  Р

0

 = 1,5 кН/м

2

  расчетная  с  учетом 

коэффициента сочетания P = 2,04 кН/м

2

. 

Расчетная ветровая нагрузка для II района при аэродинамических коэффициентах c = 

0,8  для  положительного  ветрового  давления  и  c

3

 = -0,4 для  отрицательного,  с  учетом 

коэффициента  сочетания  n

с

 = 0,9. Для  положительного  давления  q

ω

 = q

0

kcnn

с

 = 

0,35

0,650,81,20,9 = 0,2 кН/м

2

,  для  отрицательного  давления  q'

ω

 = q

0

kc

3

nn

с

 = 

0,35

0,65(-0,4)1,20,9 = -0,1 кН/м

2

. 

Горизонтальная  нагрузка  на  связевые  фермы  распределяется  поровну.  Однако 

усилия в элементах фермы зависят от того, к какому поясу приложена нагрузка. Часть 
ветровой нагрузки, действующей на торцевые стены, передается на две связевые фермы 
через стойки фахверка в виде сосредоточенных сил (см. рис. 

66

). При действии ветра 

слева величины этих сил для левой связевой фермы равны: 

P

1

 = -R

1

 = q

ω

l

1

h

1

2

/(2

2h

2

) = 0,2

62,1

2

/(2

21) = 1,32 кН; 

P

2

 = -R

2

 = q

ω

l

1

h

2

4

/(2h

3

) = 0,2

59,6

2

/(2

8,4) = 6,6 кН; 

при действии ветра справа 

P'

1

 = q'

ω

l

1

h

1

2

/(2

2h

2

) = -0,1

62,1

2

/(2

21) = -0,66 кН; 

P'

2

 = q'

ω

l

1

h

2

4

/(2h

3

) = -0,1

69,6

2

/(2

8,4) = -3,3 кН, 

где l

1

 - расстояние между фахверковыми стойками.