Пространственная устойчивость плоских деревянных конструкций

Для обеспечения пространственной устойчивости плоских деревянных конструкций устраиваются пространственные крепления, при необходимости раскрепляются сжатые пояса конструкций, устраиваются вертикальные связи, решетчатые связи.

Пространственные крепления служат не только для восприятия ветрового воздействия, но и для предотвращения выпучивания контура деревянных конструкций. Обычно сжатый пояс плоских деревянных конструкций раскрепляется прогонами кровли. Прогоны кровли прочно крепятся к верхнему поясу и настилу кровли.

В арочных конструкциях, помимо раскрепления верхних сжатых поясов, следует принимать меры и к раскреплению нижних поясов арок, а в рамных конструкциях—внутреннего контура рамы, который может быть сжат на всей своей длине или ее части.

Нижние пояса раскрепляются путем устройства вертикальных связей.

Рис. 1. Устройство вертикальных поперечных связей

(а — правильно; б, в — неправильно)

За расчетную длину сжатого нижнего пояса, при проверке устойчивости с учетом деформации в соединениях связей, принимают расстояние между связями увеличенное на 25%.

Для соединения соседних конструкций по длине здания предпочтительно использовать вертикальные жесткие связи ими соединяют попарно соседние конструкции (рис. 207, а). Вертикальные связи не желательно делать непрерывными по всей длине здания, из-за того, что при обрушении одной из несущих конструкций через вертикальные связи могут перегрузиться соседние конструкции и произойдет последовательное обрушение всего покрытия.

Устройство вертикальных связей в виде подкосов (рис. 1, б) малоэффективно и его следует избегать. Если по длине здания действует снеговая нагрузка различной интенсивности (рис. 1, в), подкосы не только не предупреждают, но, наоборот, могут способствовать выпучиванию закрепляемого ими пояса фермы.

В случае близкого расположения несущих арочных или рамных конструкций их можно соединять решетчатыми связями, которые располагают в плоскости сжатых поясов. Подобные решетчатые связи рассчитывают как горизонтальные фермы с пролетом равным длине нижнего пояса.

В шпренегельных системах, когда нет активных, действующих перпендикулярно плоскости конструкции сил, необходимо укреплять растянутый пояс (рис. 2).

Рис. 2. Условия равновесия и пространственное крепление узла Г нижнего пояса шпренгельных ферм

В шпренгельных конструкциях нижний пояс средней части пролета расположен гораздо ниже линии опор и есть хотя бы один перелом в очертании (в месте сжатой стойки). При расположении верхнего пояса выше уровня опор равновесие узла Б – устойчивое (рис. 2, а), при расположении верхнего пояса ниже уровня опор узел Б в неустойчивом равновесии (рис. 2, в). При прямом расположении верхнего пояса узел Б находится в безразличном равновесии (рис. 2, б).

Чаще всего применяются шпренгельные конструкции с расположение верхнего пояса выше опор и с прямым верхним поясом, когда равновесие устойчивое или безразличное (рис. 2, а и б). При расположении верхнего пояса по схемам рис. 2, б и в необходимо устраивать вертикальные связи.

Если к нижнему поясу конструкции приложены, расположенные перпендикулярно ее плоскости, активные силы (например, силы торможения от подвесного транспортного оборудования), то необходимо устраивать вертикальные связи. В большинстве случаев сечение элементов назначается по конструктивным соображениям, а максимальная гибкость элементов не должна превышать 200.