7. 4. Расчет двухшарнирной поперечной рамы со стойками-колоннами прямоугольного сечения из клееной древесины

4.1. Конструктивное решение

Дощатоклеенная колонна состоит из стандартных досок, соединенных водостойким клеем в одно целое. По длине все доски дощатоклеенной колонны сращивают зубчатыми шипами на клею. Стыки должны располагаться по длине и вразбежку – в соседних слоях.

4.2. Применяемые материалы

4.2.1. Стойка выполнена из цельных досок толщиной 40 мм, остроганных по пластям, из материала хвойных пород по ГОСТ 24454-80Е, 2-го сорта, имеющие следующие физико-механические характеристики:

1. расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон R_с= 150 кгc/см²для древесины 2-го сорта;

2. плотность 600кг/м³.

4.2.2. Клей синтетический

Для склеивания досок между собой при условии эксплуатации В2 применяется фенольно-резорциновый клей ФРФ-10 по ТУ 6-05-1880-89.

4.3. Составление расчетной схемы двухшарнирной поперечной рамы, сбор нагрузок и определение усилий в стойках

Конструкцию стропильной балки принимаю по Iварианту (без армирования).

Компоновка поперечного сечения

Ширина досок b_к= 175 мм.

Высота сечения кратна толщине остроганной доски:

;

;

принимаю .

Принимаю пакет из 15 доски толщиной 33 мм.

Рис. 11. Вертикальные нагрузки на поперечную раму

Вид нагрузки	нормативная	γf	расчетная
	кгс/м^2		кгс/м^2
1	2	3	4
Постоянная: 1) От веса плиты с водоизоляционным ковром	45	1,2	54
2) От стропильных балок и связей	12.3		14.8
3) От стеновых панелей	25,5		30.6
Временная: Снеговая: для Iрайона	126	-	180

Постоянные нагрузки:

- от покрытия

- от навесных стен

- от собственной массы колонны со связями

;

Временные нагрузки:

- от снега на покрытие ;

- от ветра

w₀= 85 кгс/м²– нормативное значение ветрового давления дляVIIрайона , табл. 5[2];

Ветровое давление на высоте zот поверхности земли:

;

где k-коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте , табл. 6[2];

Для местности типа С значение kи вычисление соответствующих_z:

Z = 0…5 м k= 0,4_z= 850,4 = 34 кгс/м².

Z = 6,2 м k= 0,4_z= 850,4 = 34 кгс/м².

Z = 6.662 м k= 0,4_z= 850,4 = 34 кгс/м².

Эквивалентное равномерное ветровое давление (из условия равенства площадей эпюр):

;

Рис. 12. Параметры ветрового давления

Расчетное давление ветра с учетом аэродинамических коэффициентов С , прил. 4[2]:

;

;

Сосредоточенное ветровое давление в пределах участка стены выше верха колонны h_w= 0,462 м:

;

;

Рис. 13. Расчетная схема поперечника

Расчетная схема – двухшарнирная рама с жестко защемленными стойками – один раз статически неопределима. Рассчитывая раму методом сил за лишнее неизвестное принимаю продольное усилие в балке Х, которое считается приложенным в уровне верха колонны:

Рис. 14. Расчетные схемы и усилия в стойках

Рассматриваем левую и правую стойки как статически определимые и для каждой из них определяем усилия в расчетных сечениях.

Левая стойка:

- верх:

;

;

- низ:

;

Правая стойка:

- верх:

;

;

- низ:

;