Обеспечение поперечной и продольной неизменяемости и устойчивости зданий и сооружений - Расчетная схема работы стеновых щитов на ветровую нагрузку

Четвертый способ. Устойчивость каркасного здания при шарнирном опирании стоек на фундаменты и шар­нирном примыкании их к элементам покрытия можно создать лишь в том случае, если конструктивные элемен­ты покрытия и стен не только будут достаточно прочны­ми, жесткими и устойчивыми для восприятия всех дейст­вующих на них нагрузок, но и создадут неизменяемые, жесткие и устойчивые диафрагмы, образуя тем самым неизменяемую, жесткую и устойчивую пространственную коробку. Для этого в плоскости покрытия можно исполь­зовать применяемый в качестве основы под рулонную кровлю щитовой настил, связанный гвоздями с прогона­ми; в стенах могут быть использованы косые обшивки или специальные связи между стойками каркаса (см. рис. 2 и 4).

Участие ограждающих частей здания в обеспечении его пространственной устойчивости, которую устанавли­вают поверочным расчетом, возможно только при отно­сительно малых размерах здания.

Устойчивость и жесткость зданий, собираемых из го­товых щитов дощато-гвоздевой или клеефанерной конст­рукции заводского изготовления, перекос которых предотвращается устройством внутренних раскосов, диа­гональной обшивкой или оклейкой фанерой, может быть обеспечена, как и в предыдущем случае, жесткой горизон­тальной диафрагмой чердачного перекрытия или наклон­ным кровельным покрытием, надежно сопротивляющим­ся перекосу стен. Для этого необходимо, чтобы жесткость и устойчивость поперечных стен была доста­точной для восприятия в своей плоскости горизонталь­ных сил от ветра, передающихся от продольных стен через горизонтальную диафрагму (рис. 5). При этом щиты продольных стен, непосредственно восприни­мающих ветровую нагрузку, работают как однопролет­ная плита, опертая внизу на фундамент, а вверху на горизонтальную диафрагму. Щиты поперечных стен, па­раллельных направлению ветра, работают в своей плос­кости на перекос и опрокидывание.

Рассматривая устойчивость поперечной стены как суммарную устойчивость составляющих ее щитов, свя­занных между собой нащельниками на гвоздях, опреде­ляем расчетное ветровое давление, воспринимаемое по­перечной стеной

где n - число щитов в поперечной стене; G₁ - постоянная вертикаль­ная нагрузка от веса перекрытия и кровли, передающаяся через верхнюю обвязку на один щит; G₂ - вес одного щита; b - ширина щита; h - высота стены; Т_гв - расчетное усилие, воспринимаемое одним гвоздем; n_гв - количество гвоздей, прикрепляющих нащельник к одному щиту; W₁ - ветровая нагрузка с наветренной стороны на 1 м длины верхней обвязки продольной стены; W₂ - то же, с за­ветренной стороны; l - расстояние между поперечными стенами; k_З - коэффициент запаса на опрокидывание, принимаемый 1,4.

Рис. 5. Расчетная схема работы стеновых щитов на ветровую нагрузку:

1-щиты чердачного покрытия; 2-стеновые щиты.