Расчет связей
Современные стандартные программы расчета строительных конструкций на ПЭВМ позволяют выполнять расчеты пространственных систем с учетом совместной работы основных несущих конструкций каркаса здания и связей жесткости.
Расчет связевой системы производится на горизонтальные нагрузки, действующие вдоль здания или под произвольным углом к нему. Эти нагрузки складываются из внешних воздействий (ветра, сейсмики, тормозных усилий кранов и т.д.) и внутренних усилий, возникающих от вертикальных нагрузок на несущие конструкции при возможных отклонениях поперечных сечений последних от вертикали при монтаже, а также вследствие возможных начальных деформаций элементов из плоскости наибольшей жесткости. Эти отклонения не должны превышать величин, регламентируемых СНиП на производство и приемку строительно-монтажных работ. В процессе эксплуатации конструкций отклонения и деформации конструкций изменяются, как правило, в сторону увеличения.
Величины внешних горизонтальных нагрузок принимаются по СНиП "Нагрузки и воздействия" [1] и распределяются поровну между всеми связевыми поперечными фермами и устойчивыми (жесткими) торцовыми стенами.
Горизонтальная нагрузка от внутренних усилий для поперечных связевых ферм является внешней и определяется от каждой несущей конструкции по формуле
При определении суммарных нагрузок на связевые фермы, возникающих от ветра, тормозных усилий кранов и внутренних усилий, а также при проверке основных несущих конструкций на совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок, временные нагрузки вводятся в расчетное сочетание с коэффициентом 0,9.
По полученным по формуле (10.2) значениям суммарной расчетной равномерно распределенной нагрузки определяются узловые нагрузки для поперечных связевых ферм по формуле
Поперечные связевые фермы, устанавливаемые в уровне покрытий по рамам, сегментным, полигональным и трапециевидным фермам, а также по пологим аркам, рассчитываются как обычные фермы, имеющие пролет, равный развертке скрепляемых решеткой поясов несущих конструкций, с узловым приложением нагрузки.
Связевые фермы, устраиваемые в уровне покрытий по высоким аркам и треугольным фермам, рассчитываются как пространственные системы, состоящие из поясов двух соседних конструкций, соединенных решетчатыми связями. Принцип расчета таких систем приведен в книге "Металлические конструкции" под ред. проф. Е.И. Беленя.
При использовании в качестве несущих конструкций шпренгельных систем вертикальные связи должны раскреплять их растянутый пояс. Расчет продольных вертикальных связей, раскрепляющих растянутый пояс шпренгельных систем, следует производить на нагрузки, определяемые по формуле
Конструктивный расчет элементов связевых ферм и вертикальных связей-распорок ведется по известным формулам для сжатых и растянутых стержней. Практически во многих случаях сечения элементов связей назначаются по конструктивным соображениям, при этом предельная гибкость элементов должна быть не более 200.
Стойки фахверка или конструкции самонесущей торцовой стены должны передавать ветровую нагрузку в узлы поперечной связевой фермы, затем через вертикальные связи-распорки, расположенные в этих узлах, на колонны каркаса и на фундамент.
В современных проектах каркасных зданий деревянные конструкции преимущественно применяются в покрытиях, а колонны (стойки) выполняются стальными или железобетонными. Постановка и расчет связей по таким колоннам производится по соответствующим правилам для стальных или железобетонных конструкций. Связи между колоннами каркаса устраиваются в тех же секциях, что и связи по покрытию.
А.В. Калугин, Деревянные конструкции. Издательство Ассоциации строительных Вузов, Москва, 2003