Основные типы составных деревянных стоек. Расчет составных деревянных стоек на центральное и внецентренной сжатие

Деревянные стойки являются сжатыми или сжато-изгибаемыми несущими конструкциями, опирающимися на фундаменты. Их применяют в виде вертикальных стержней, поддерживающих покрытие или перекрытие, в виде стоек подкосных систем, в виде жестко заделанных стоек однопролетных или многопролетных рам. По конструкции их можно подразделить на стойки клееные и стойки из цельных элементов. Клееные стойки Дощатоклееные и клеефанерные стойки являются элементами заводского изготовления. Клееные стойки могут иметь больше поперечное сечение и высоту до 8-10 м. Для их изготовления используют древесину 2 и 3 сортов. Достоинства таких стоек состоят в их индустриальности, простоте транспортирования и монтажа. Стойки из цельных элементов Подразделяются на следующие виды: 1) в виде одиночного бруса или бревна Такие стойки обладают сравнительно небольшой несущей способностью. Их высота и размер поперечного сечения ограничено сортаментом лесоматериалов.

В этих стойках применяют обычно шарнирное опирание на фундамент. 2) Стойки в виде элементов составного сечения набранного из двух или нескольких брусьев, досок или бревен, соединенных болтами или другими податливыми связями Стойки составного сечения так же имеют высоту, ограниченную сортаментом, однако, их несущая способность может существенно выше по сравнению со стойками из одиночного сечения. Соединения, применяемые для сплачивания этих стоек (болты, гвозди, шпонки) являются податливыми, что увеличивает гибкость стоек и должно быть учтено при расчете. Решетчатые стойки Применяют чаще всего как сжато-изогнутые стойки рам. Они могут быть с параллельными поясами или с одним наклонным поясом. Разновидностью последней являются треугольные стойки. Элементы решетчатых стоек соединяются в узлах на болтах. Стойки с параллельными поясами могут быть ступенчатыми. В этом случае на более высокий наружный пояс опираются несущие конструкции покрытия, а на внутренний – подкрановые балки.

Расчет стоек

Вычисление усилий в стойках производят с учетом приложенных к стойке нагрузок.

Средние стойки

Средние стойки каркаса здания работают и рассчитываются как центрально сжатые элементы на действие наибольшего сжимающего усилия N от собственного веса всех конструкций покрытия (G) и снеговой нагрузки и снеговой нагрузки (Р сн). Расчет центрально сжатых средних стоек производят: а) на прочность N/F_нт≤R_c,где R_c - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон; F_нт - площадь нетто поперечного сечения элемента; б) на устойчивость N/φF_рас≤R_c,где φ – коэффициент продольного изгиба; F_рас – расчетная площадь поперечного сечения элемента; Нагрузки собираются с площади покрытия по плану, приходящейся на одну среднюю стойку (S_ср).

Крайние стойки

Крайняя стойка находится под действием продольных по отношению к оси стойки нагрузок (G и Р сн), которые собираются с площади S_ср и поперечных P1,P2 и Х. Кроме этого от действия ветра возникает продольная сила Pв.

G – нагрузка от собственного веса конструкций покрытия; Р сн – нагрузка от веса снегового покрова; Pв - вертикальная ветровая нагрузка; P1- ветровая нагрузка от ветра слева (напор ветра); P2 – ветровая нагрузка (отсос) при ветре справа; Х – горизонтальная сосредоточенная сила, приложенная в точке примыкания ригеля к стойке.

Расчет сжатых и сжато-изогнутых составного сечения производится по приведенным выше формулам, однако при вычислении коэффициентов φ и ξ в этих формулах учитывается увеличение гибкости стойки за счет податливости связей, соединяющих ветви. Эта увеличенная гибкость названа приведенной гибкостью λ_n.

Расчет решетчатых стоек можно свести к расчету ферм. При этом ветровая равномерно распределенная нагрузка сводится к сосредоточенным грузам в узлах фермы. Считается, что вертикальные силы G, P_c, P_b воспринимаются только поясами стойки.