Конструктивные решения дощатоклееных рам

Рамы являются одним из основных классов несущих дере­вянных конструкций. Их форма вполне соответствует большин­ству производственных и общественных зданий. Вертикальные стойки и наклонные ригели служат основами для настилов по­крытий и обшивок стен. Однако рамы требуют большего расхода древесины на изготовление, чем арки, поскольку форма их осей менее, чем осей арок, соответствует закономерностям действу­ющих в них распределенных и особенно сосредоточенных нагру­зок.

По конструкции деревянные рамы делятся на трех- и двухшарнирные клеедеревянные, цельнодеревянные и клеефанерные.

Трехшарнирные клеедеревянные рамы заводского изготовле­ния являются одним из основных видов деревянных рам. Они бывают бесподкосными и могут иметь от двух до четырех подко­сов. Элементы этих рам имеют прямоугольные клееде­ревянные сечения постоянной ширины и переменной, а в подко­сах постоянной высоты.

Рис. 3 - Клеедеревянные трехшарнирные рамы

Гнутоклееная трехшарнирная рама состоит из двух полурам Г-образной формы прямоугольного переменного по высоте сечения, изогнутых при изготовлении в зоне будущего, карниза. Первым достоинством этой рамы является то, что она состоит только из двух крупных элементов — полурам, которые соединяются при сборке всего тремя узлами — двумя опорными и одним коньковым. Второе достоинство — это переменная высота сечений — максимальная в зоне выгиба, где действуют максимальные изгибающие моменты, и минимальная в узлах, где моменты отсутствуют. Это позволяет экономить древесину и рационально использовать ее прочность. Гнутоклееная рама имеет и существенные недостатки. Тран­спортирование крупных изогнутых полурам при значительных расстояниях мест установки от завода-изготовителя встречается со значительными габаритными затруднениями.

Ломаноклееная рама называемая также клеедеревянной рамой с жестким стыком на зубчатых шипах, состоит из двух полурам. Каждая полурама имеет Г-образную форму с переломом оси в месте будущего карниза. Полурама состоит из двух прямых элементов - стойки и полуригеля, имеющих переменные сечения, максимальные в зоне перелома оси. Так же как и Гнутоклееная, она малотрудоемка при монта­же, но отличается от нее большей простотой и меньшей трудоем­костью изготовления. Ломаноклееные полурамы изготовляются из прямых заготовок постоянного сечения, которые склеиваются из досок любой допускаемой толщины и затем распиливаются по диагонали для получения сечения переменной высоты.. К недостаткам ломаноклееной рамы относится то, что их трудно транспортировать, древесина в зоне перелома оси и зуб­чатого стыка, где действуют максимальные изгибающие моменты, работает на нормальные напряжения от сжатия с изгибом под значительным углом к направлению волокон.

Клеедеревянная трехшарнирная четырехподкосная рама состоит из двух стоек, двух полуригелей переменной высоты сечения и четырех подкосов постоянного сечения, соединяющих стойки с ригелем. Подкосы создают дополнительные кро­ме стоек опоры для ригеля, что приводит к уменьшению изгибаю­щих моментов в ригеле по сравнению с бесподкосной рамой. Эта рама является сборно-разборной и состоит из прямых клеедеревянных элементов, простых в изготовлении, которые без затруднений могут транспортироваться любым видом транспорта. Основным недостатком этой рамы является большее, чем в бесподкосных рамах, число элементов и узлов.

Двухподкосная клеедеревянная трехшарнирная рама состоит из двух стоек, двух полуригелей переменного сечения и двух подкосов постоянного сечения. К недостаткам этой рамы относится наличие значительных растягивающих уси­лий в карнизных узлах. Кроме того, из­гибающие моменты в стойках и ригелях этой рамы значительно больше, чем в рамах с парными подкосами.

Клеедеревянная трехшарнирная рама с опорными подкосами состоит из двух полуригелей переменного сечения, двух подкосов и двух стоек постоянного сечения. Основные достоинства этой рамы те же, что и прочих подкосных рам. Ос­новные недостатки — это работа стоек на растяжение и изгиб от ветровой нагрузки и значительная длина сжатых подкосов.

Клеедеревянная трехшарнирная рама с наружными раскоса­ми отличается от предыдущей только наружным расположением раскосов. Достоинства ее и недостатки те же, что и прочих подкосных рам.

Рис. 4 - Двухшарнирные клеедеревянные рамы

Двухшарнирные клеедеревянные рамы состоят из трех конструктивных элементов — двух вертикальных стоек и горизонтального ригеля.

Двухшарнирная клеедеревянная рама с жесткими опорными узлами может иметь две клеедеревянные стойки постоянного, переменного или ступенчатого сечения. Стойки пе­ременного сечения наиболее экономичны по расходу древесины, так как в опорном сечении, где действуют максимальные момен­ты, имеют наибольшую высоту Стойки постоянного сечения проще в изготовлении, а стойки ступенчатой формы позволяют опирать на их ступени клеедеревянные балки мостовых кранов небольшой грузоподъемности.

Основным недостатком этой рамы является относительно большая сложность жестких опорных узлов стоек, чем шарнирных..

Двухшарнирная клеедеревянная рама с шарнирными опор­ными узлами может иметь две стойки постоянного или переменного клеедеревянного сечения наименьшей высоты в опорных узлах, где нет изгибающих моментов. Ригелем этой рамы может служить клеедеревянная двускатная балка или пя­тиугольная ферма. Достоинством этой рамы является простая конструкция шарнирных опорных узлов, а не­достатком — более сложное решение жестких креплений ригеля к стойкам.