Деревянные рамы

Особенностью рамных конструкций является наличие жесткого узла в месте сопряжения ригеля со стойкой. Угловые моменты уменьшают изгибающий момент в ригеле, благодаря чему рамной конструкцией, как правило, можно перекрыть гораздо больший пролет, чем простой балкой. Кроме того, деревянная рама может воспринимать горизонтальные ветровые усилия в своей плоскости и тем самым обеспечивать поперечную устойчивость здания без защемления стоек в основании и без устройства воспринимающих ветровые усилия торцовых и поперечных стен. Эти преимущества рамных конструкций широко используются в железобетонных и стальных рамах, где легко обеспечивается монолитность и жесткость узлов.

В деревянных рамах жесткость узла создается при помощи стальных накладок и нагелей, обладающих известной податливостью, что необходимо учитывать в расчете. Деревянные рамы применяются главным образом в сборных зданиях подсобного назначения, выставочных павильонах и т. п.

Деревянные рамы выполняются преимущественно трехшарнирными в виде гвоздевых конструкций с перекрестной дощатой стенкой  (рис. 1, а), клееных с фанерной стенкой и клееных из пакета досок (рис. 1, б). Отдельное изготовление и транспортирование ригеля и стойки рамы (рис. 1, б) является большим удобством и преимуществом рам подобного типа.

Растягивающее усилие от углового момента во внешнем поясе в узле рамы с перекрестной стенкой воспринимается накладкой из полосовой стали, соединяемой с поясами при помощи шурупов (рис. 1, а).

В клееной раме по рис. 1, б растягивающее усилие в узловом швеллере передается на ригель и стойку путем упора уголков в хвостовые бобышки, приклеенные к ригелю и стойке и работающие на скалывание. Благодаря имеющему здесь место «скалыванию с прижимом» необходимые прочность и надежность сопряжения должны считаться достаточно обеспеченными.

Рис. 1. Трехшарнирные рамы
(а – дощатая с перекрестной стенкой на гвоздях; б – клееная из досок)

Расчет деревянных рам

Расчет гвоздевых рам с перекрестной стенкой производится аналогично расчету арочных конструкций. Расчет удобно вести относительно заданного внешнего контура рамы (по оси внешнего пояса) и затем определять усилия в поясах, проверять сечения и рассчитывать гвозди. Жесткий угол рамы на рис. 1, а рассматривают, пренебрегая наличием перекрестной стенки в предположении, что стойка и ригель сопрягаются в узле при помощи стержневой шарнирной системы, которая состоит из прилегающих поясов и сжатой средней диагонали, соединяющей узлы верхнего и нижнего поясов.

При расчете узла сборной клееной деревянной рамы по рис. 1, б для определения усилия от момента в узловом швеллере и в подкосе узловой момент делят на плечо, равное расстоянию (по нормали) между осями швеллера и подкоса.