5.5. Дощатоклееная стойка
Поперечная рама здания, состоящая из двух жестко защемленных с фундаментами колонн и шарнирно соединенных с ригелем (балкой, фермой, аркой), рассчитывается на вертикальные и горизонтальные нагрузки (рис. 18).
К постоянным нагрузкам, действующим на раму, относятся собственный вес стоек, вес несущих ограждающих конструкций; к временным — снеговая нагрузка и давление ветра. Ветровая нагрузка принимается равномерно распределенной в пределах высоты колонны. Давление ветра на ригель заменяется сосредоточенной нагрузкой, приложенной к верху колонны. При конструкции ригеля, имеющей треугольное или сегментное очертание, сосредоточенными ветровыми нагрузками W1 и W2 можно пренебречь ввиду их незначительной величины.
Невыгоднейшим сочетанием нагрузок при проверке колонны на прочность является совместное действие постоянной, ветровой и снеговой нагрузок. В этом случае, согласно п. 1.12 [4], временные нагрузки учитываются с коэффициентом ψ = 0,9.
Невыгоднейшим сочетанием нагрузок при расчете анкерного устройства, крепящего колонну к фундаменту, является совместное действие постоянных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 0,9 и ветровой нагрузки.
Колонны выполняются дощатоклееными, предварительно можно задаться сечением колонны (1/8÷1/15) H; h / b ≤ 5 с учетом сортамента пиломатериалов.
Принятое сечение проверяют на расчетное сочетание нагрузок:
– в плоскости рамы (как сжато-изгибаемый консольный элемент [3]);
– из плоскости рамы (как центрально-сжатый элемент [3]).
Предельная гибкость колонны равна 120. При определении расчетная длина в плоскости рамы принимается равной 2,2 Н. При определении гибкости из плоскости рамы расчетная длина принимается равной расстоянию между узлами вертикальных связей, поставленных по колоннам в плоскости продольных стен. Наиболее ответственным в таких колоннах является опорный жесткий узел, который обеспечивает восприятие возникающего в нем изгибающего момента. Пример расчета приведен в источнике [12].
5.6. Расчет арок
По статической схеме арки разделяют на трехшарнирные и двухшарнирные. Они бывают:
– кругового очертания f = (1/6÷1/8) l с затяжкой;
– стрельчатые трехшарнирные арки f = (1/8÷1/4) l, опирающиеся на фундамент.
Усилия в арках определяют методами строительной механики. Сочетания нагрузок следующие: постоянная (от собственного веса арки и ограждающих конструкций покрытия) по всему пролету и временные: снеговая в зависимости от геометрии арки - равномерно распределенная на всём пролете, в виде сегментной или распределённой по треугольникам, и ветровая, рассмотренная слева и справа.
Расчет арок следует проводить с учетом указаний [3], Примеры расчета приведены в источниках [6, 11, 12, 14, 16, 17, 18, 19, 20, 23].
a)
б)
в)
г)
д)
Рис. 18. К расчету колонн поперечной рамы здания: а — расчетная схема рамы (заданная система); б, в — расчетные схемы колонн в плоскости рамы соответственно при напоре и отсосе ветра; г — монтажная схема и нагрузки на колонны из плоскости рамы; д — расчетная схема колонны из плоскости рамы при ветровой нагрузке (в сочетании с постоянной и временной), где временные нагрузки умножают на коэффициент сочетания ψ2