Руководства, Инструкции, Бланки

руководство по конструированию деревянных конструкций img-1

руководство по конструированию деревянных конструкций

Категория: Руководства

Описание

Деревянные конструкции

Деревянные конструкции. Настилы. Основы расчета и конструирования

Деревянные настилы являются несущими элементами деревянных ограждающих покрытий. На их изготовление расходуется большая часть древесины, используемой при сооружении деревянных покрытий. Экономное проектирование деревянных настилов во многом определяет экономическую эффективность покрытия в целом. Настилы служат основанием водо- и теплоизоляционных слоев покрытия. Они принимают участие в обеспечении устойчивости основных несущих конструкций в целом и в восприятии основных вертикальных и ветровых нагрузок. Дощатые покрытия:

а — неутепленное под рулонную кровлю; б — то же, утепленное; в — неутепленное, обрешетка под асбестоцементную кровлю; г — то же, утепленное; / — настил; 2 - рулонная кровля; 3 — асбестоцементная кровля; 4 — утеплитель; 5— пароизоляция.

Конструкция настила зависит от типа кровли и теплоизоляционных свойств покрытия При рулонной кровле настил должен иметь сплошную ровную дощатую или фанерную поверхность, на которую непосредственно можно наклеивать рулонный ковер. Утеплитель при этом может быть жестким и располагаться поверх настила под кровлей или быть мягким и располагаться в полостях, как в клеефанерных плитах.

При чешуйчатой кровле в виде волнистых листов а/ц, стеклопластика или черепичных плиток настил должен иметь для них отдельные опоры в виде досок или брусьев обрешетки или открытых ребер клеефанерных плит. Утеплитель при этом может быть мягким и располагаться между брусками обрешетки или между ребрами клеефанерных плит. С чешуйчатой кровлей особенно эффективно применение деревянных покрытий, так как она паропроницаема, способствует высыханию древесины и препятствует ее загниванию.

Деревянные настилы делятся на два основных вида — дощатые и клеефанерные.

Дощатые настилы являются наиболее распространенным видом деревянных настилов. Они могут изготовляться как в цехах деревообрабатывающих предприятий, так и в небольших мастерских строительных площадок. Для их изготовления может применяться древесина 2-го и 3-го сортов, поскольку местные дефекты настилов не снижают прочности покрытия в целом. Поэтому такие настилы имеют относительно невысокую стоимость. Основными недостатками этих настилов являются трудоемкость изготовления и ограниченная несущая способность. Дощатые настилы изготовляются из досок на гвоздях и укладываются на прогоны или основные несущие конструкции покрытий при расстоянии между ними не более 3 м. Рабочие доски настилов должны иметь длину, достаточную для опирания их не менее чем на три опоры, с целью увеличения их изгибной жесткости по сравнению с однопролетным опиранием.

Расчет настилов (обрешоток)

а) поперечный настил (поперек оси здания)

l – шаг прогонов

Pc – снеговая нагрузка

постоянная + снеговая (схема 1)

б) продольный настил (вдоль оси здания)

Дощатый одинарный настил

1 – рубероидная кровля

2 – выравнивающий слой

5 – рабочий сплошной настил из досок, толщина определяется расчетом

Обрешетка из брусков под волнистую

1 – асбестоцементные или стеклопластиковые листы

2 – обрешетка из брусков 5 х 5

3 – стропильные ноги или балки

а – шаг обрешетки, зависит от типа листов, прочности, нагрузки

однослойный настил из досок с зазором 2 – 3 см, t = 2,5 – 4 см; b = <15 см

© studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам

Другие статьи

Иванов В

Иванов В. А.— Конструкции из дерева и пластмасс Примеры расчета и конструирования

Конструкции из дерева и пластмасс Примеры расчета и конструирования: Учеб. пособие для вузов / Под ред. проф. Иванова В. А.— 3-е изд. перераб и дон —Киев. Вища школа. Головное изд-во, 1981— 392 с.

Рассматривания примеры расчета и проектирования конструкций из дерева и пластмасс — покрытий зданий, арочных и рамных конструкций промышленных зданий и сооружений различного назначения.

Расчеты основаны на действующих нормативных документах (справочный магериал приведен в приложениях). Изложены сведения по изготовлению и монтажу несущих и ограждающих конструкций и мерам защиты деревянных конструкций от гниения и возгорания. Раскрыта методика и дан пример технико-экономической оценки конструктивных решений.

Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Промышленное и гражданское строительство».

Табл. 54. Рис. 176. Список лит. 30 назв.

© Издательское объединение «Вища школа» 1981

В общем комплексе народнохозяйственных задач, успешно решаемых нашей партией и государством на современном этапе, весомое место занимают вопросы дальнейшего развития промышленности строительных конструкций и деталей.

В одиннадцатой пятилетке предусмотрено повышение уровня индустриализации строительного производства и степени заводской готовности строительных конструкций и деталей, расширение применения новых эффективных конструкций. В частности, предусмотрено наращивание выпуска прогрессивных деревянных клееных конструкций. Выполнению этой задачи подчинены соответствующие научные и практические изыскания, ведущиеся в данной области.

В нашей стране разработана номенклатура типовых и рекомендованных к опытному применению несущих и ограждающих конструкций из клееной древесины. В предлагаемом учебном пособии даны примеры расчета и конструирования современных деревянных конструкций и конструкций с применением пластмасс.

В первой главе книги приведены характеристика материалов и номенклатура конструкций; методика расчетов; мероприятия по защите конструкций от гниения и возгорания; вопросы применения облагороженной древесины (фанеры, древесных пластиков), использования модификаций древесины и т. д.

В последующих главах рассмотрены примеры проектирования панелей покрытий, балок перекрытий, плоских и пространственных несущих конструкций, высотных сооружений, дана технико-экономическая оценка конструктивных решений. Приведены различные решения деревянных, металлодеревянных, деревопластмассовых и фанерных несущих конструкциий и ограждающих панелей, в основном клееных заводского изготовления и, частично,— построечного.

Все расчеты и конструктивные рекомендации даны на основе действующих СНиПов, руководств, инструкций и рекомендаций; основным для расчетов является метод расчетных предельных состояний.

В конце книги приведены справочные данные для проектирования. Третье издание учебного пособия значительно переработано и дополнено В него включены новые примеры расчета конструкций: клеефанерных балок, деревянных клееных безметальных ферм, арочных и рамных несущих конструкций для промышленных и сельскохозяйственных зданий и других перспективных конструкций.

В написании пособия принимали участие: профессор В. А Иванов (предисловие, варианты I, II примера 1 и пример 10, приложения 1—15); доценты В. 3. Клименко (глава I, § 1—5 и 8, варианты II, IV примера 2 и примеры 4, 5, 7, 8, 15, 16, приложения 16—29), Л. И. Кормаков (примеры 11, 12, 13), Л П. Куницкий (варианты I, III примера 2), П. И. Сикало (примеры 6 и 14), инженеры Г. М Носов (примеры 3 и 9) и Л. А. Пашун (глава I, § 6 и 7, вариант III примера I),

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

§ 1. ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Общие положения* Деревянные и пластмассовые конструкции проектируются на основании соответствующих глав СНиП и других нормативных документов, а также рекомендаций, инструкций и передового опыта "проектных и научно-исследовательских организаций.

Клееные деревянные конструкции изготовляются в специализированных цехах в соответствии с требованиями [10] и относятся к категории индустриальных, Качество этих конструкций должно отвечать требованиям ГОСТ 20850-75.

Для несущих конструкций рекомендуется применять элементы из массивной цельной или клееной древесины преимущественно прямоугольного сечения как более технологичные и огнестойкие. При назначении размеров сечений элементов из цельной и клееной древесины или из отдельных досок следует исходить из ширины и толщины пиломатериала согласно СНиП И-В.4-71 (приложение 6). При этом учитываются припуски, связанные с выполнением технологических операций — сушка, механическая обработка (п 3,27 [10]). Значение припусков на ширину пиломатериалов принимается для элементов шириной от 80 до 100—10, от 110 до 180—15, от 200 до 250 — 20 мм. Для дощатоклееных прямолинейных элементов рекомендуется использовать пиломатериалы толщиной не более 50 мм. для гнутоклееных конструкций и элементов толщина материалов не должна превышать 1/150 радиуса изгиба и быть не более 40 мм (размеры даны до острожки).

Конструкции и элементы из массивной клееной древесины склеиваются по пласти из отдельных слоев остроганных досок, соединяемых по длине на зубчатый стык, а по ширине — в одну или несколько досок, склеенных по кромке.

Расположение слоев согласно требуемой категории качества по сечению несущих элементов указывается в рабочих чертежах. Подбор древесины по качеству и допустимым порокам для несущих конструкций из цельной и клееной древесины производится с соблюдением требований п. 2.2 СНиП П-В.4-71

Деревянные и пластмассовые конструкции следует проектировать с учетом условий их эксплуатации (с введением соответствующих коэффициентов условий работ в расчетные формулы), изготовления, транспортирования и монтажа, предусматривая необходимые меры к обеспечению их долговечности и капитальности.

При выборе объемно-планировочных решений зданий следует отдавать предпочтение бесфонарным покрытиям с боковым освещением и наружным отводом воды с кровли. Материалы* В качестве основных материалов для несущих деревянных конструкций используются пиломатериалы из сосны и ели по ГОСТ 8486—66 с преимущественной поставкой их в рассортированном виде, Применение пиломатериалов из лиственных пород деревьев по ГОСТ 2695—71 допускается при наличии специальных указаний, учитывающих особенности их использования в конструкциях.

Древесина для изготовления конструкций, эксплуатируемых в закрытых зданиях, должна иметь влажность не более 20%, в открытых наземных проветриваемых сооружениях — не более 25%. Пиломатериалы, предназначенные для клееных конструкций и элементов, должны иметь влажность во время изготовления и приемки в пределах 8—12% и удовлетворять требованиям ГОСТ 20850—75.

Фанера, предназначенная для клееных несущих и ограждающих конструкций (трехслойных панелей), должна удовлетворять требованиям ГОСТ 3916—69. Допускается применять в обшивках панельных конструкций строительную фанеру из лиственницы [13]. Жидкие клеи на основе синтетических смол для склеивания древесины, древесины с фанерой, а также древесины с металлом и конструкционными стеклопластиками в клееных деревянных, металлодеревянных (в том числе армированных), деревопластмассовых конструкциях должны применяться в соответствии с табл. 7 [1].

Рекомендуются следующие марки клеев: фенолоформальдегидный КБ-3, резорцинформальдегидный ФР-12, алкилрезорциноформальдегидные ФР-100, ДФК-1АМ, карбамидные УКС, КС-68, М-19-62. Состав клеев, порядок их приготовления и применения приведены в [10] и [14].

Требования к другим материалам, используемым для изготовления и комплектации конструкций, а также условия изготовления из них деталей регламентируются соответствующими нормативными документами. Растянутые элементы металлодеревянных конструкций выполняются из фасонной или арматурной стали классов A-I, А-П, A-III, а нагели и стяжные болты из стали класса A-L В деревопластмассовых конструкциях растянутые элементы выполняются из высокопрочного стеклопластика однонаправленной структуры типа СВАМ (СТУ 12249- 61), узловые фасонки из стеклотекстолита марки КАСТ-В (ГОСТ 10292— 74) или из бакелизированной фанеры марки ФБС (ГОСТ 11539—73), болты и нагели из стеклопластика прессматериала АГ-4С ГОСТ 20437—75 или из древесно-слоистого пластика ДСП-Б (ГОСТ 13913—68).

Мелкие ответственные детали (шпонки, нагели, прокладки, подушки и т. п.) выполняются из древесины твердых пород без наличия пороков, влажностью не более влажности древесины основных элементов.

Основные расчетные положения. В соответствии с теорией расчета строительных конструкций расчет деревянных и пластмассовых конструкций производится по двум предельным состояниям:

на прочность с проверкой устойчивости сжатых и сжато-изгибаемых элементов на действие расчетных нагрузок;

по жесткости с проверкой допустимых деформаций (прогибов) и перемещений от действия нормативных нагрузок.

Статический расчет конструкций, определение расчетных усилий в злемешах и узлах производится по обычным правилам строительной механики Усилия в элементах и соединениях находятся в предположении упругой работы материалов. При определении деформаций учитывается податливость соединений деревянных элементов.

Сбор нагрузок и выбор расчетных сочетаний их производится в соответствии с [61.

Расчетные механические характеристики материалов, взятые из [1, 7, 13], приведены в приложениях 1, 3, 4, 7, 13, а расчетные характеристики клеевых соединений из [14] — в приложении 16. Основные рекомендации и требования по расчету и проектированию деревянных и пластмассовых конструкций содержатся в литературе, приведенной в списке в конце книги.

§ 2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ ПЛОСКИХ КОНСТРУКЦИЙ НА МОНТАЖНЫЕ СИЛОВЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Плоские конструкции полностью заводского изготовления или собираемые на площадке из отдельных элементов и укрупненных блоков, а затем монтируемые в целом виде, должны быть проверены на монтажные силовые воздействия В расчете следует учитывать три стадии монтажа, при которых в конструкции появляются особые усилия в элементах, узлах и соединениях:

первая стадия — кантовка собранной или привезенной конструкции из горизонтального в вертикальное положение; при этом происходит выгиб конструкции из ее плоскости, и поэтому необходима проверка стыковых соединений элементов в узлах;

вторая стадия — подъем конструкции; в этом случае в зависимости от принятой схемы захвата определяются расчетные усилия в элементах и производится их проверка, а также проверка узловых соединений (часто при этом знак усилий в элементах меняется на противоположный по сравнению с усилиями от расчетных эксплуатационных нагрузок; это полностью меняет характер передачи усилий от одного элемента на другой в узлах и работу самого узла);

третья стадия — после установки конструкции в проектное положение и раскрепления временными связями; на этой стадии конструкция и ее отдельные элементы (чаще всего верхний сжатый пояс) должны быть проверены на устойчивость из плоскости, так как раскрепление временными связями не соответствует раскреплению постоянными связями и покрытием

Расчетной нагрузкой при монтаже является собственный вес. Монтажная гибкость деревянных поясов не должна превышать: при подъеме и установке на опоры — для поясов без стыков — 400; для поясов со стыками — 350;при временном раскреплении — для поясов без стыков —• 350; для поясов со стыками — 300

Расчетная длина при монтаже принимается:

для нижнего пояса — равной пролету конструкции, если отсутствуют элементы оснастки, повышающие жесткость пояса из плоскости, или двойному расстоянию от свободного конца пояса до места перехода к усиленному оснасткой сечению [9]; для верхнего пояса — равной наибольшему расстоянию между точками закрепления обжимающими траверсами (в момент установки на опоры) или временными связями и опорными болтами.

Руководство по строительству каркасного дома, программа конструирования

Руководство по строительству каркасного дома, программа конструирования

Руководство по строительству каркасного дома и программа конструирования проекта предназначена для тех, кто планирует построить дом собственными руками. Вот именно на этом аспекте стоит остановиться подробнее и рассмотреть все более детально.

Скачать книгу "Каркасный дом от фундамента до крыши"

Скачать книгу "Защита деревянных конструкций без яда"

Руководство по строительству каркасного дома

С помощью руководства по строительству каркасного дома действительно можно построить дом собственноручно. В руководстве подробно описаны все этапы строительства и при наличии определенного опыта сборка каркасного дома из готовых комплектующих не вызовет никаких затруднений.

Однако стоит отметить, если вы прочитаете руководство по строительству каркасного дома и хорошо поймете, как теоретически можно произвести сборку домокомплекта, это совсем не значит, что на практике вы эту сборку проведете без малейших проблем.

Ведь при строительстве каркасного дома нужно иметь не только изученную теорию, но и немалую практику, без которой построить качественный каркасный дом вам вряд ли удастся.

Поэтому, прежде чем приступить к сборке, тщательно подумайте, а стоит ли рисковать.

Но если вы желаете построить дом собственными руками, компания ООО «ПРОЕКТСТРОЙ-П» готова предоставить вам услуги опытного специалиста, который будет присутствовать на строительной площадке столько времени, сколько потребуется, чтобы дать практические рекомендации по правильному монтажу всех комплектующих.

Скачать книгу "Каркасный дом платформа"

С помощью компьютерной программы конструирования можно создать свой индивидуальный проект. То есть все строительство будет происходить по проекту, изготовленному вами.

  1. При этом нужно помнить, что проектирование – достаточно сложный процесс, в котором инженеры применяют все знания и опыт, накопленный в течение многих лет.
  2. Если вы желаете построить дом по оригинальному и индивидуальному проекту, значительно разумнее будет обратиться к опытным специалистам.
  3. К тому же, давно известно, что цена профессиональной программы конструирования значительно выше, чем услуги опытного инженера проектировщика, который все ваши пожелания воплотит в реальность на практике, и вы получите дом своей мечты.
  4. Соответственно, воспользоваться программой конструирования вполне реально, но при этом пусть это занятие приносит вам радость от прекрасного времяпровождения. А вот оформить заказ на строительство под ключ и спроектировать особый проект согласно вашим пожеланиям – эту задачу лучше всего позволить решить высокопрофессиональным специалистам с большим опытом работы.
Скачать СНИП 31-105-2002 1. Калькулятор расчета каркасных домов с мансардным этажом
2. Технология строительства каркасного дома
3. Стоимость строительства каркасных домов с ценой под ключ
4. Бесплатные проекты каркасных домов
5. Стены каркасного дома
6. Фундамент для каркасного дома
7. Стропила каркасного дома
8. Вентиляция в каркасном доме
9. Канализация в каркасном доме
10. Электропроводка в каркасном доме
11. Проекты домов до 100м2
12. Проекты домов до 200м2
13. Проекты домов до 300м2
14. Портфолио
15. Каркасный дом в рассрочку
16. Наши клиенты
17. Контакты

Позвоните нам
+7(499)705-65-56
Мы расскажем Вам все о каркасной технологии

Учебное пособие: Конструкции из дерева и пластмасс

Учебное пособие: Конструкции из дерева и пластмасс Конструкции из дерева и пластмасс

Примечание . Длина здания принимается равной 11 шагам несущих конструкций

В пояснительной записке должны быть начерчены расчетные схемы конструкций и их элементов с необходимыми размерами и значениями расчетных нагрузок. Схемы загружения следует определять по СНиП 2.01.07-85*, значения снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность и ветрового давления на вертикальную поверхность s0 и w0 приведены в задании, табл. 3. Для Краснодара и Новороссийска в таблице указаны расчетные значения ветрового давления и веса снегового покрова sg и wg, установленные Территориальными строительными нормами [3].

При определении веса кровельных материалов и утеплителя нужно пользоваться справочными данными. Сортаменты основных изделий и материалов приведены в приложении.

Нормативное значение собственного веса деревянных элементов следует определять умножением их объема на плотность, принимаемую по прилож. 3 СНиП II-25-80 в зависимости от условий эксплуатации. Плотность клееной древесины принимается как цельной. В большинстве случаев при сухом и нормальном режимах эксплуатации с установившейся влажностью воздуха до 75 %плотность можно принимать равной:

650 кг/м 3 для лиственницы;

500 кг/м 3 для остальных хвойных и мягких лиственных пород;

700 кг/м 3 для твердых лиственных пород и березовой фанеры;

1000 кг/м 3 для бакелизированной фанеры.

Ориентировочные значения нормативных нагрузок от собственного веса ограждающих конструкций покрытия без утеплителя приведены в табл. 2, схемы снеговой и ветровой нагрузок - в прилож. табл. П30, П31.

Нормативное значение нагрузки от собственного веса стропильных конструкций (арок, балок, рам, ферм) вычисляется по формуле:

где g н - нормативная постоянная нагрузка от массы конструкций покрытия, опирающихся на стропильную конструкцию;

s н - нормативная снеговая нагрузка;

qэкв - условная эквивалентная равномерно распределенная нагрузка при наличии в пролете сосредоточенные сил;

l - расчетный пролет в м;

kсв - коэффициент собственного веса конструкции, принимаемый по табл. 1.

Расчетная нагрузка определяется умножением нормативной на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента gf . в соответствии со СНиП 2.01.07-85* принимаются равными:

1,05 - для металлических элементов металлодеревянных конструкций;

1,1 - для деревянных элементов и конструкционных пластмасс;

1,2 - для теплоизоляционных слоев, изготавливаемых в заводских условиях;

1,3 - для рулонных материалов, стяжек, засыпок, утеплителя и т. п. укладываемых на строительной площадке;

1,4 - для ветровой нагрузки;

1,4 - для снеговой нагрузки при отношении учитываемого нормативного значения равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрова g н св /s0 ³ 0,8 и

1,6 - для снеговой нагрузки при невыполнении этого условия.

Для плоских несущих конструкций полученные нормативные и расчетные нагрузки на 1 м 2 приводятся к нагрузкам на 1 м длины конструкции умножением на ширину грузовой площади. Для основных стропильных конструкций она равна их шагу.

Все нагрузки на конструкцию удобно свести в таблицу из четырех колонок общепринятого вида:

Нагрузки на (плиту, балку, раму, арку, ферму и т.п.)

Прогибы конструкций разрабатываемых в курсовом проекте зданий ограничиваются по эстетико-психологическим требованиям. Поэтому в соответствии с разд. 10 СНиП 2.01.07-85* в расчете должна учитываться только длительно действующая часть временной снеговой нагрузки. В сводной таблице нагрузок на несущую конструкцию покрытия следует выделять отдельной строкой длительно действующую часть нормативной снеговой нагрузки для расчета прогибов. Полное значение нагрузки для определения прогиба вычисляется суммированием нормативной постоянной нагрузки и длительно действующей части нормативной снеговой.

В соответствии с п. 1.7к) СНиП 2.01.07-85* для I и II снеговых районов снеговая нагрузка считается кратковременной и поэтому в расчете прогибов не учитывается. Для III снегового района с s0 = 1 кПа длительно действующая часть составляет 30 %, для IV района с s0 = 1,5 кПа - 50 %, для V и VI районов с s0 = 2 кПа и s0 = 2,5 кПа - 60 %.

Предельные значения прогибов, установленные нормами (разд. 10 СНиП 2.01.07-85*), для разных типов деревянных и пластмассовых конструкций приведены в прилож. табл. П29.

3. Указания по расчету конструкций покрытия

3.1 Ограждающие конструкции покрытия

Конструктивное решение покрытия зависит от назначения здания и его температурного режима (отапливаемое или неотапливаемое), типа несущих конструкций и материала кровли. В задании предусмотрена кровля по прогонам с несущим дощатым настилом для утепленных помещений и со стеклопластиковыми листами для неутепленных. Беспрогонное решение кровли с применением плит, укладываемых непосредственно на стропильные конструкции, задано в трех вариантах: клеефанерные плиты с двумя обшивками под мягкую кровлю, с нижней фанерной обшивкой под кровлю из волнистых асбестоцементных листов и светопрозрачные плиты с обшивками из листового полиэфирного стеклопластика. Для каждого варианта задания тип кровли определяется по табл. 1 и 2.

Клеефанерные плиты следует рассчитывать на постоянные и снеговую нагрузки в соответствии с п. 4.23-4.27, 4.32 и 4.34 СНиП II-25-80 по приведенным геометрическим характеристикам поперечного сечения. В расчете прочности учитывается снижение расчетного сопротивления растянутой фанерной обшивки в местах стыкования листов коэффициентом mо = 0,6. В плитах, имеющих верхнюю фанерную обшивку, шаг продольных несущих ребер не должен превышать 0,5 м. Он определяется расчетом верхней обшивки на действие сосредоточенной силы 1 кН с коэффициентом надежности по нагрузке 1,2, вызывающей изгиб фанеры поперек волокон рубашечных слоев. При этом считается, что действие сосредоточенной силы распределяется на полосу обшивки шириной 100 см.

Толщина нижней обшивки принимается не менее 6 мм, верхней – не менее 8 мм. В расчете прочности возможная потеря устойчивости сжатой обшивки учитывается коэффициентом jф . принимаемым в зависимости от шага ребер и толщины фанеры. В расчете прогибов жесткость плиты принимается равной 0,7ЕIпр . Расчетные сопротивления и упругие характеристики фанеры приведены в прилож. табл. П12 и П13.

Светопрозрачные плиты из полиэфирного стеклопластика выполняются при пролетах до 3 м со средним слоем из колец, стеклопластиковых фасонных профилей или гофрированных листов. При больших пролетах целесообразно изготавливать плиты с продольными несущими деревянными ребрами. Расчет плит следует производить на постоянные и снеговые нагрузки по двум предельным состояниям. По специальному заданию руководителя курсового проектирования выполняется также расчет на температурно-влажностные воздействия. Расчетные характеристики и сортамент листов волнистого полиэфирного стеклопластика приведены в приложении, табл.П6 и П19.

Неутепленное покрытие из волнистых листов стеклопластика по разрезным брусчатым прогонам предусмотрено заданием для двух типов несущих конструкций: стрельчатой арки с переменным уклоном покрытия и фермы на металлических зубчатых пластинах с постоянным уклоном. Во втором случае деревянные прогоны целесообразно выполнять дощатыми неразрезными. Собственный вес стеклопластиковых листов пренебрежимо мал по сравнению со снеговой нагрузкой, поэтому в расчетах достаточно учесть только вес снега. Листы следует проектировать двухпролетными неразрезными. Шаг прогонов для покрытия по стрельчатым аркам принимается равным 0,75-1,5 м в зависимости от расчетного значения снеговой нагрузки. В покрытиях по фермам на МЗП прогоны целесообразно опирать в узлах верхнего пояса.

Волнистые стеклопластиковые листы следует проверять по прочности растянутых волокон при изгибе, по устойчивости волны в сжатой зоне, по жесткости. Прочность на скалывание листа при изгибе обычно обеспечивается с большим запасом. В расчете должен учитываться коэффициент условий работы полиэфирных стеклопластиков, эксплуатируемых: в атмосферных условиях mf . значения которого приведены в прилож. табл. П20.

Разрезные прогоны по стрельчатым аркам работают на косой изгиб. Сечение прогонов следует подбирать по сортаменту в прилож. табл. П1 без учета острожки. Необходимо рассчитать прогон в месте, где действует наибольшая снеговая нагрузка. В покрытиях по аркам, для которых по СНиП 2.01.07-85* требуется учитывать снеговую нагрузку с распределением по треугольнику, таким будет прогон на участке, где угол наклона касательной к оси арки составляет около 50° к горизонту. Прогон должен быть подобран с таким сечением, чтобы обеспечить минимальную разницу между напряжением и расчетным сопротивлением.

Дощатый настил по неразрезным прогонам бывает одинарным или двойным с разреженным рабочим слоем и сплошным защитным. Рекомендуется проектировать сборный щитовой настил из обрезных досок 3-го сорта с подшивными диагональными брусками или досками. Такой настил в наибольшей мере удовлетворяет требованию индустриальности строительства и быстроты монтажа при обеспечении жесткости и пространственной неизменяемости покрытия.

Щит настила работает по двухпролетной схеме и воспринимает постоянные нагрузки от многослойной утепленной кровли и временные - снеговую и монтажную от веса человека с инструментом Р н = 1 кН с коэффициентом надежности по нагрузке gf = 1,2. Эта монтажная нагрузка при наличии распределительных брусков считается распределенной на полосу щита шириной 0,5 м. Расчет производится на две комбинации нагрузок:

1) постоянная и временная от снега (расчет на прочность и жесткость);

2) постоянная и кратковременная от сосредоточенного груза (только расчет на прочность).

Учитывая пониженную ответственность дощатых настилов, расчетное сопротивление для пиломатериалов 3-го сорта принимается как для 2-го (Rи = 13 МПа для сосны или ели). В расчете на вторую комбинацию нагрузок кратковременность действия монтажного груза учитывается коэффициентом mн = 1,2 к этому расчетному сопротивлению.

Спаренные неразрезные прогоны из досок на ребро выполняют по равнопрогибной схеме со стыкованием досок вразбежку на расстоянии 0,21 длины пролета от опоры. Для уменьшения прогиба в первом от торца пролете и наибольшего изгибающего момента над первой промежуточной опорой длину крайних пролетов целесообразно уменьшить на 20 %. Можно не укорачивать крайние пролеты, а вместо этого прибить здесь третью доску.

Прогоны несут нагрузку от собственного веса покрытия и снега. При наличии жесткого дощатого настила их рассчитывают на составляющую нагрузки, перпендикулярную к кровле. Скатная составляющая воспринимается настилом. При нежесткой кровле возникает напряженное состояние косого изгиба. Расчет прогонов производится на прочность и жесткость, подбирается необходимое количество гвоздей у стыка. Конструктивно доски объединяются гвоздями с шагом 0,5 м. Толщина досок должна быть не менее четырех диаметров гвоздя. Размеры поперечного сечения досок следует принимать по сортаменту без учета острожки.

3.2 Дощатоклееные и клеефанерные балки

Расчет дощатоклееных балок на прочность и жесткость следует производить, руководствуясь п. 4.9, 4.10, 4.13, 4.14, 4.32, 4.33 и 6.19 СНиП II-25-80. Расчетное сечение двухскатных балок при равномерно распределенной нагрузке находится на расстоянии от опоры, где hоп и hср - высота поперечного сечения на опоре и в середине пролета. Для балок с относительной высотой hср / l > 1/10 требуется проверка прочности по главным растягивающим напряжениям на уровне нейтрального слоя на расстоянии х = 1,1hоп от опоры. Обязательна также проверка балок на скалывание по клеевым швам у опор.

Прямослойные двускатные балки изготавливают со строительным подъемом не менее 1/200 пролета, что должно быть предусмотрено в проекте. Для гнутоклееных балок требуется проверка по прочности на растяжение поперек волокон на криволинейном участке. Алгоритмы расчета дощатоклееных балок приведены в п. 6.10 - 6.20 пособия [11].

Расчет клеефанерных балок производится в соответствии с п. 4.23-4.30 и 6.20 СНиП II-25-80 и 6.21-6.23 пособия [11] по приведенным геометрическим характеристикам поперечных сечений. Приведение осуществляется к тому материалу, в котором вычисляются напряжения. При этом модуль упругости фанеры следует умножать на коэффициент 1,2, учитывающий работу ее на изгиб в плоскости листа.

Нижний пояс клеефанерных балок проверяют на растяжение при изгибе, верхний - на сжатие с учетом возможной потери устойчивости из плоскости изгиба. Тонкую фанерную стенку рассчитывают на устойчивость в приопорных панелях между ребрами жесткости. Кроме того, требуется проверять фанеру на растяжение по направлению главных напряжений в зоне первого от опоры стыка фанерных листов.

3.3 Треугольные распорные системы

Треугольные распорные системы иногда в литературе называют безраскосными фермами или треугольными арками из прямолинейных элементов. Выполняют их дощатоклееными со стальными затяжками и подвесками, уменьшающими провисание затяжек. В клееных поясах возникают большие изгибающие моменты. Для их уменьшения опорный и коньковый узлы решают с неполным опиранием в верхней зоне. При этом создается эксцентриситет продольной силы и разгружающий момент. Эксцентриситет в дощатоклееных элементах не должен превышать 0,15 высоты сечения, что получается, если высота неопертой части в узлах составляет не более 0,3 полной высоты поперечного сечения.

При неполном опирании торцов возникает концентрация скалывающих напряжений при изгибе. При проверке напряжений по формуле Журавского концентрация напряжений учитывается коэффициентом kск . значения которого приведены в табл. П24 приложения. Метод расчета распорных систем изложен в учебнике [4], пример расчета - в руководстве [12]. При этом нужно учитывать, что руководство [12] составлено на основе ныне отмененное главы СНиП II-В. 4-71 Деревянные конструкции. Расчетные формулы следует скорректировать в соответствии с ныне действующим СНиП II-25-80.

Расчет ферм производится в соответствии с п. 6.21-6.24 СНиП II-25-80 и 6.26-6.36 пособия [11]. Продольные силы в элементах ферм можно определять любым методом строительной механики (графически, аналитически, на ЭВМ), при этом криволинейные стержни условно заменяют прямолинейными. При внеузловой нагрузке необходимо учесть возникающие в поясе изгибающие моменты. Для уменьшения этих моментов узлы ферм всех типов, кроме сегментных, решают с эксцентриситетом.

Наибольшие продольные силы в поясах возникают при загружении ферм снеговой нагрузкой по всему пролету, в элементах решетки – при загружении снегом половины пролета. Для сегментных и многоугольных ферм должна также учитываться схема с треугольным распределением снеговой нагрузки. Необходимые данные по снеговым нагрузкам приведены в прилож. табл. П30.

Для унификации узловых соединений ширину сечений деревянных элементов поясов и решетки следует принять одинаковой. Гибкость сжатых элементов ферм не должна превышать значений, приведенных в табл. П3. Нужно предусматривать устройство строительного подъема нижнего пояса ферм всех типов не менее 1/200 пролета.

Стальные элементы металлодеревянных ферм следует рассчитывать в соответствии с требованиями норм проектирования стальных конструкций, расчетные характеристики арматурных стержней принимать по нормам проектирования железобетонных конструкций. Прогибы ферм, если их высота не меньше приведенной в табл. 1, можно не определять.

Проектирование арок следует производить в соответствии с п. 6.25-6.27 СНиП II-25-80 и 6.37-6.43 пособия [11]. Стрельчатые арки нужно проектировать в двух вариантах: дощатоклееные и клеефанерные. Арки сегментного очертания с опиранием на колонны дощатоклееные.

Стрельчатые арки требуется рассчитать на нагрузки от собственного веса и веса покрытия, снеговую, ветровую, от подвесного оборудования. Ветровую нагрузку на сегментные арки можно не учитывать, т.к. при относительно малой стреле подъема она оказывает разгружающее действие.

Дощатоклееные арки рассчитывают на сжатие с изгибом и проверяют на устойчивость плоской формы деформирования. Клеефанерные арки проверяют по приведенные геометрическим характеристикам поперечных сечений как в п. 3.2. Волокна рубашечных слоев фанеры, как и в клеефанерных балках, направлены вдоль оси арки. Ребра жесткости следует располагать в местах стыкования на ус фанерных листов. Поперечное сечение клеефанерных арок коробчатое, толщина фанеры обычно 10-12 мм.

После расчета и конструирования дощатоклееной и клеефанерной арок нужно определить и сравнить расход материалов по вариантам.

3.6 Дощатоклееные рамы

Расчет трехшарнирных дощатоклееных paм следует производить в соответствии с п. 6.25-6.27 СНиП II-25-30 и 6.44-6.47 пособия [11]. Нужно учитывать постоянную, снеговую и ветровую нагрузки. При высоте стойки до 4 м расчет на действие ветра не производится. Следует рассчитать два варианта рамы: гнутоклееную и раму из прямолинейных элементов с зубчатым соединением в карнизном узле. После конструирования нужно определить и сравнить расход древесины на paмы ДГР и РДП. Опорный и коньковый узлы достаточно рассчитать для одного варианта.

Высоту поперечного сечения рамы на опоре следует принимать не менее 0,4, а высоту сечения в коньке - не менее 0,3 высоты расчетного сечения. Опиливать стойку и ригель рам с плавным изменением высоты поперечного сечения можно только с внутренней стороны, чтобы не перепилить наружные наиболее нагруженные растянутые волокна. При этом уклон внутренней кромки относительно наружной допускается не более 15 %.

Наиболее опасное сечение гнутоклееной рамы расположено на криволинейном участке. Размеры рам из прямолинейных элементов определяются прочностью биссектрисного сечения, по которому стыкуются ригель со стойкой на зубчатый шип. Привязка рам к разбивочным осям нулевая по наружным граням стоек. Это следует учитывать в геометрическом расчете.

Карнизный узел рам решается с парными боковыми дощатыми накладками на болтах. При больших пролетах и нагрузках, когда диаметр болтов по расчету может превысить 24 мм, следует принять узел с клееной подкладкой и растянутыми рабочими болтами.

4. Расчет деревянных колонн здания

Поперечная рама здания, состоящая из двух жестко защемленных в фундаментах колонн, шарнирно соединенных с ригелем (балкой, фермой, аркой), рассчитывается на вертикальные и горизонтальные нагрузки: собственный вес конструкций, снеговую и ветровую. Эпюры ветрового и снегового давления на поперечник по СНиП 2.01.07-85* приведены в приложении.

Расчетная схема рамы

Ветровую нагрузку в пределах высоты колонны можно принимать равномерно распределенной. Давление ветра на ригель заменяется сосредоточенной силой, приложенной к верху колонны.

Двухшарнирная поперечная рама однопролетного здания - единожды статически неопределимая система при расчете методом сил. При условно бесконечно большой жесткости ригеля за лишнее неизвестное удобно принять продольную силу в нем. Значение этой силы при действии ветровой нагрузки можно определить по формуле

Усилие в ригеле от равномерно распределенной нагрузки на колонны:

где wак и wот соответственно абсолютные величины расчетных значений активного давления и ветрового отсоса, вычисляемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85*.

Усилие в ригеле от сосредоточенных ветровых нагрузок на уровне верха колонн:

где - разность горизонтальных проекций равнодействующих ветрового напора и отсоса, собранных с участков выше уровня опор ригеля.

Примеры статического расчета двухшарнирной рамы имеются в пособиях [11] и [13].

Для унификации размеров панелей стенового ограждения привязка колонн к разбивочным осям принимается нулевой по наружной грани колонн. Расстояние между осями опор ригелей - расчетный пролет - обычно принимают на 0,3 м меньше расстояния между разбивочными осями (номинального пролета). При высоте колонн более 4,5 м высота поперечного сечения их превышает 30 см и ось споры ригеля не совпадает с осью колонны. Вес покрытия и снеговал нагрузка создают изгибающие моменты в колонне. Их также нужно учесть в расчете.

Высота поперечного сечения дощатоклееных колонн обычно принимается в пределах 1/8-1/15 высоты колонны. Если в здании нет мостовых кранов, опирающихся на колонны, размеры сечения получаются близкими к минимальному значению, устанавливаемому по предельной гибкости колонны λu = 120. При подборе сечения для начала следует задаться его высотой, hmin = l0 /(0,289∙λu ) = l0 /34,7. Ширину сечения дощатоклееных колонн принимают в пределах 1/2-1/4 высоты сечения с учетом сортамента пиломатериалов и припуски на фрезерование боковых граней после склеивания.

Расчет колонн следует производить в соответствии с п.6.50-6.56 пособия [11] методом последовательного приближения. При определении гибкости расчетная длина в плоскости рамы принимается равной 2,2 действительной длины. Гибкость из плоскости рамы вычисляется по расчетной длине l0y. равной расстоянию между узлами вертикальных связей, установленных в плоскости продольных стен через 20-30 м. Если гибкость из плоскости рамы превышает предельную 120, кроме обвязочного бруса по верху колонн следует установить продольные распорки в середине длины колонн вдоль всего здания.

Необходимо выполнить подробный расчет анкерного крепления колонны к фундаменту. Рекомендуется прикрепление на наклонно вклеенных стержнях из арматуры периодического профиля класса А400 диаметром 12-25 мм. Требуется подобрать и проверить прочность вклейки стержней, сечение анкерных пластин, траверс, анкерных болтов и шайб.

Конструкцию стенового ограждения следует принять самостоятельно. Это могут быть утепленные панели с обшивками из стеклопластика, алюминия, плоских асбестоцементных листов, древесных пластиков и средним слоем из пенопласта. Для зданий с холодным режимомможно использовать стеклопластиковые или асбестоцементные листы, доски малоценных лиственных пород, цементно-стружечные плиты и др. Конструктивный расчет ограждения не требуется.

5. Общие указания по конструированию поперечных сечений деревянных элемeнтов

Поперечные сечения деревянных элементов несущих конструкции следует подбирать, руководствуясь сортаментом пиломатериалов ГОСТ 24454-80, прилож. табл. П1. Нужно учитывать, что длина пиломатериалов не превышает 6,5 м. При проектировании неклееных конструкций (верхние пояса треугольных или многоугольных ферм) ширину сечения принимают не менее 12,5 см для обеспечения необходимой длины опирания ограждающих конструкций и монтажной жесткости. При необходимости ширина сечения может увеличиваться кратно 2,5 см до 17,5 см. Для удобства конструирования узлов ферм ширину сечения раскосов обычно принимают равной ширине верхнего пояса.

При проектирования ферм с узлами на металлических зубчатых пластинах толщину досок следует выбирать в пределах 40-60 мм, ширину - от 100 до 200 мм кратно 25 мм.

Поперечные сечения дощатоклееных конструкций подбирают с учетом фрезерования боковых поверхностей склеенных блоков. При ширине блока в заготовке до 15 см фрезеруется 0,5-1,0 см, при ширине до 20 см - 1,0-1,5 см, при большей ширине - 1,5-2,0 см. С учетом размеров пиломатериалов по сортаменту ширину сечения клееных элементов следует принимать равной:

12 см - для балок, арок, ферм, колонн и рам при пролетах до 15 м;

14 см - для тех же конструкций при пролетах до 21 м;

16-16,5 см - при пролетах конструкции 24-30 м, а для сегментных ферм при пролетах до 36 м;

23 см - для арок с пролетами, превышающими 30 м.

При этом клееный блок составляется из двух рядов досок, склеиваемых по кромкам с расположением стыков вразбежку в соседних слоях. Длина нахлестки должна быть не меньше толщины доски. Для слоев из толстых досок разность их ширины должна быть не менее 5 см, например, 10+15 cм.

Толщину фрезерованных досок для склеивания элементов несущих конструкций рекомендуется принимать равной:

1,2-1,9 см - для гнутоклееных рам;

3,3 см - в остальных случаях.

Допускается применение досок толщиной 4,2 см для изготовления прямолинейных элементов при условии устройства в слоях продольных прорезей.

В сегментных и треугольных фермах с клееным верхним поясом деревянные элементы решетки выполняют из брусьев. Для удобства решения узлов брусья фрезеруют с двух сторон до толщины, равной ширине верхнего пояса.

Сжатые и изгибаемые элементы несущих деревянных конструкций целесообразно изготавливать из хвойных пиломатериалов 2 сорта. В средней зоне высотой 0,7h дощатоклееных элементов (арки, балки, верхние пояса ферм и распорных систем, колонны) можно располагать доски 3 сорта. Это позволяет экономить более качественный материал, не снижая надежности конструкций. Допускается также устанавливать в средней зоне высотой 0,6h пиломатериалы лиственных пород, например, осины, что дает тот же эффект. Для изготовления дощатых настилов следует использовать хвойные пиломатериалы 3 сорта или малоценные лиственные.

Деревянные элементы конструкций на металлических зубчатых пластинах рекомендуется изготавливать из древесины сосны и ели 1-2сортов шириной от 100 до 200 мм, толщиной 40-60 мм. Допускается применение нефрезерованных досок, если разнотолщинность их не превышает 1,5 мм. Зазоры в узлах конструкций на МЗП не должны превышать 1 мм.

Марку клея для изготовления дощатоклееных конструкций выбирать из табл. П26 приложения. При этом нужно учитывать, что наиболее качественные резорциновые клеи, особенно ФР-12, дороги и дефицитны. Поэтому, по возможности, следует предусматривать использование фенольных, карбамидных или карбамидно-меламиновых клеев.

При больших температурно-влажностных напряжениях в древесине рекомендуется применять для склеивания модифицированный фенольно-резорциновый клей ФРФ-50М. Этот же клей наряду с эпоксидными ЭПЦ-1 и К-153 можно использовать для вклеивания в древесину металлических стержней в клеештыревых соединениях и армированных конструкциях.

6. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости зданий

Плоские несущие конструкции зданий соединяются между собой связями и образуют жесткую пространственную систему, обеспечивающую надежное восприятие внешних сил и воздействий любого направления. Конструктивно связи выполняются в виде скатных и горизонтальных ферм, направленных поперек здания, продольных распорок, в качестве которых могут выступать элементы покрытия, вертикальных связей между фермами и колоннами, таких же связей между арками и рамами, обеспечивающих при необходимости раскрепление их внутренних сжатых кромок.

Горизонтальные «ветровые» фермы устраивают у торцов зданий без жесткого фахверка в плоскости нижних поясов стропильных ферм, если эти пояса выполнены из бревен, брусьев или прокатных профилей, способных воспринимать сжимающие силы. В случае применения треугольных распорных систем или ферм с нижним поясом из арматурных стержней горизонтальные связевые фермы не делают. Торцевыестены должны устраиваться по жестко защемленным фахверковым колоннам.

Скатные раскосные или крестовые связи по верхнему поясу раскрепляют стропильные конструкции попарно. Их устанавливают у торцов здания и по длине не реже чем через 30 м. В этих же местах располагают вертикальные связи между колоннами.

Вертикальные связи скрепляют фермы попарно с промежутками в один шаг конструкций. Их устанавливают в плоскостях деревянных стоек или раскосов ферм. Пятиугольные фермы раскрепляют в плоскостях опорных стоек и в середине, фермы других типов – в двух местах симметрично относительно середины пролета.

В плоскости кровли роль продольных элементов связей выполняют прогоны или продольные ребра плит. Элементы крепления их к стропильным конструкциям должны надежно удерживать фермы в проектном положении.

Расчет элементов связей в курсовом проекте можно не делать. При конструировании сечение деревянных элементов следует подбирать так, чтобы гибкость их не превышала 200. Нужно также помнить, что длина пиломатериалов по обычному сортаменту не превышает 6,5 м.

Деревянные связевые фермы выполняют раскосными без стоек. Угол между связями и верхний поясом ферм должен быть около 60 о. Для стальных связей из арматурных стержней крестового типа этот угол близок к 45 о .

7. Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных конструкций

Деревянные конструкции необходимо предохранять от гниения, возгорания и увлажнения. В зависимости от условий эксплуатации зданий предусматриваются разные специальные мероприятия. Эффективным конструктивным средством в борьбе с загниванием деревянных конструкций является создание осушающего температурно-влажностного режима. К мерам конструктивной профилактики относятся: устройство надежной гидроизоляции и пароизоляции, обеспечение свободного доступа к опорные узлам ферм,балок и постоянного проветривания их, гидроизоляция деревянных элементов от кирпичной кладки, бетона и металла, устройство вентиляционных продухов в стеновых панелях и плитах покрытия.

Для изготовления конструкций допускается использовать только высушенные пиломатериалы. Особенно жестки требования при изготовлении клееных конструкции. Влажность древесины следует назначать в зависимости от условий эксплуатации конструкций по табл. П25 приложения. В условиях постоянного или периодического увлажнения конструкций и невозможности устранить эти факторы с помощью конструктивных мер нужно предусмотреть обработку древесины антисептиками. Некоторые защитные составы приведены в прилож. табл. П27. Подробнее об антисептировании можно прочитать в руководстве [9].

Стальные детали металлодеревянных конструкций защищают от коррозии лакокрасочными покрытиями, а в условиях химически агрессивной среды также металлизацией (оцинковкой, алюминированием).

Плоские деревянные конструкции массивного сечения имеют предел огнестойкости 40-50 мин и более, поэтому для них обработка антипиренами не требуется. Тонкостенные несущие и ограждающие конструкции должны обрабатываться огнезащитными средствами, приведенными в прилож. табл. П27 и руководстве [9].

8. Определение расхода. Материалов на несущие и ограждающие конструкции. Разработка указаний по производству работ

После расчета, конструирования и разработки рабочих чертежей несущих и ограждающих конструкций необходимо выполнить спецификацию деревянных элементов по маркам и спецификацию металлических изделий. Их располагают в правой части листа графической части над основной надписью (угловым штампом). Между спецификацией и штампом следует оставлять промежуток не менее 12 мм. Рекомендуемые формы спецификаций приведены на с. 45.

В спецификации деревянных элементов указывают проектные размеры элементов по рабочим чертежам, объем древесины по сортам в чистоте, т.е. по проектным размерам; и в заготовке, т.е. количество пиломатериалов, израсходованное при изготовлении конструкции. Спецификация составляется на каждую рассчитанную конструкцию, например, на ферму, колонну, плиту покрытия. Так же составляется спецификация металлических изделий. Марки и номера деталей на листе должны иметь сквозную нумерацию, т.е. не повторяться.

Объем пиломатериалов в заготовке определяется с учетом отходов при изготовлении конструкции. Для дощатоклееных элементов объем заготовок определяется по формуле

где Vчист - объем склеенного и окончательно обработанного элемента, вычисленный по проектный размерам;

k1 - коэффициент, учитывающий потери при фрезеровании пластей досок, равный отношению толщины доски по сортаменту к толщине фрезерованной доски:

для гнутоклееных рам из тонких досок в среднем k1 = 1,35;

для других конструкций, склеенных из толстых досок, k1 = 1,20;

k2 - коэффициент, учитывающий потери пиломатериалов при раскрое и вырезке недопустимых пороков, равный в среднем 1,13;

k3 - коэффициент, учитывающий потери при сращивании заготовок на зубчатый шип, равный в среднем 1,02;

k4 - коэффициент, учитывающий потери при фрезеровании боковых поверхностей склеенных блоков, равный отношению ширины досок по сортаменту к ширине элемента по проекту;

k5 - коэффициент, учитывающий потери при окончательной обработке (торцовке, обрезке по шаблонам).

k5 = 1,02 для прямолинейных элементов постоянного поперечного сечения;

k5 = 1,03 для гнутоклееных элементов постоянного сечения;

k5 = 1,07 для гнутоклееных рам переменного сечения;

k5 = 1,12 для клееных рам из прямолинейных элементов с зубчатым соединением ригеля со стойкой;

k5 = 1,15 для двускатных балок.

Для конструкций и элементов из цельной древесины (неклееных) объем древесины в заготовке с учетом потерь при раскрое пиломатериалов и других потерь можно определять по формуле

Для клеефанерных конструкций расход фанеры с учетом потерь при раскрое и склеивании на ус можно определять по формуле

Расход клея на изготовление клееных деревянных конструкций определяется по формуле

где Pкл.ш = 0,25-0,3 кг/м 3 – расход клея при нанесении на пласти;

nсл - количество слоев досок в пакете;

a - толщина фрезерованной доски в м;

Vчист - объем склеенного блока в м 3 .

При нанесении клея на кромки в широких пакетах из двух досок расход клея увеличивается на 3,5 - 4 кг/м 3 .

Расход стали на металлодеревянные конструкции определяется с учетом отходов в размере 5 %от их массы по проекту.

После подсчета расхода материалов на каждую несущую и ограждающую конструкцию необходимо определить расход материалов на 1 м 2 плана проектируемого здания: древесины – в м 3 / м 2 , стали - в кг/м 2. Эти результаты должны быть приведены на листе графической части проекта.

На чертеже также следует привести основные указания по производству работ при изготовлении и монтаже деревянных конструкций. Должны быть указаны:

-порода и влажность древесины;

-характер обработки деревянных элементов (фрезерование, марка клея, пропитка защитными составами, окраска, гидроизоляция опорных частей и т.п.);

-способы защитной обработки металлических деталей;

-условия изготовления конструкций (построечные, на специализированных предприятиях и др.);

Чертеж каждой несущей конструкции должен сопровождаться вычерчиванием совмещенной геометрической и расчетной схемы в масштабе 1:200 с указанием характера и численных значений в кН/м всех расчетных нагрузок.

9. Перечень программного обеспечения для выполнения расчетной части курсового проекта

Для облегчения и ускорения расчета деревянных и пластмассовых конструкций и закрепления навыков автоматизированного проектирования на кафедре разработан пакет прикладных программ, установленный на IBM-совместимых машинах в компьютерном классе. Он включает следующие основные специализированные и универсальные программы:

10. «НАСТИЛ» – программа подбора дощатых настилов кровли с привязкой к стандартному сортаменту пиломатериалов.

2. «ЛИСТ» – программа подбора стеклопластиковых листов светопрозрачного ограждения с наименьшим расходом материала из имеющихся в сортаменте типов волнистых листов.

3. «ПЛИТА» – программа автоматизированного проектирования клеефанерных утепленных плит покрытий с нижней обшивкой под кровлю из волнистых асбестоцементных листов.

4. «ПЛИТА-1» – программа расчета утепленных клеефанерных плит покрытий под рулонную кровлю с двумя фанерными обшивками.

5. «РАМА-3» – программа статического расчета трехшарнирных гнутоклееных рам и рам из прямолинейных элементов с зубчатым соединением ригеля со стойкой. Усилия определяются в 40-60 точках от постоянной, снеговой и ветровой нагрузок по всем расчетным схемам.

6. «АРКА» – программа статического расчета и подбора сечений дощатоклееных арок сегментного очертания.

7. «АРКАС» – программа статического расчета и подбора сечений дощатоклееных стрельчатых арок.

8. «ФЕРМА» – программа статического расчета ферм.

9. «ДЕКА» – программа автоматизированного подбора сечения цельных и клееных элементов деревянных конструкций по деформированной схеме с учетом изменяющихся в процессе расчета коэффициентов условий работы, проверкой устойчивости плоской формы деформирования, проверкой по касательным напряжениям, округлением размеров до стандартных или кратных толщине слоя (фрезерованной доски).

10. «МКЕ». Позволяет выполнять статический расчет стержневых систем (рамы, фермы) на действие сосредоточенных сил, изгибающих моментов и равномерно распределенных нагрузок.

Все программы расчета деревянных и пластмассовых конструкций снабжены защитой от недопустимых значений исходных данных, ввод которых производится в диалоговом режиме. Результаты расчета организованы в текстовые файлы, удобные для распечатки. Файлы результатов программ «НАСТИЛ», «ЛИСТ», «ПЛИТА» содержат псевдографические изображения проектируемых конструкций со всеми основными размерами.

Перед началом компьютерного расчета конструкций следует подготовить все исходные данные в соответствии с их перечнями, приведенными в методических указаниях [15].

Сортамент пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 24454-80Е

Для соединений деревянных конструкций с вклеенными стальными стержнями

Примечание. Для склеивания древесины и древесины с фанерой, древесно-волокнистыми и древесно-стружечными плитами должны применяться клеи I-IV групп, при значительных температурно-влажностных напряжениях – ФРФ-50М, обладающий повышенной податливостью

Некоторые составы для защиты древесины от биоразрушения и возгорания

Компоненты и их

соотношение в рабочем

Легковымываемый фунгицид, не препятствующий склеиванию древесины. Вызывает слабую коррозию стали

Тетрафторборат аммония технический 10-15

Бура техническая 12

Кислота борная 8

Легковымываемый фунгицид. Безвреден для людей и животных. Не препятствует склеиванию древесины

Бихромат натрия или калия 5

Купорос медный 5

Кислота борная 5

Трудновымываемый фунгицид с огнезащитными свойствами. Не препятствует склеиванию, вызывает коррозию. Применяется внутри зданий и снаружи

Купорос медный 2,7

Таблица П30 Образцы форм спецификаций Спецификация деревянных элементов по маркам Спецификация металлических изделий

25 10 35 20 15 15 15 15 35 мм

Примечание. Высота строк таблиц не менее 8 мм.

Спецификации должны располагаться над основной надписью (угловым штампом) вплотную к правой границе поля чертежа. Выше основной надписи между ней и спецификацией должен оставаться свободный промежуток не менее 12 мм.

1. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования. - Л. Стройиздат, 1982. - 65 с.

2. СНиП 2.01.07.85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР.- М. ЦИТП Госстроя СССР, 2000.-36 с.

3. СНиП КК 20-303-2002 (ТСН 20-302-2002 Краснодарского края). Нагрузки и воздействия. Ветровая и снеговая нагрузки / Департ. по стр-ву и архитектуре Краснодарского края. – Краснодар, 2003, 12 с.

4. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. для вузов/ Ю.В. Слицкоухов, В.Д. Буданов, М.М. Гаппоев и др.; Под ред. Г.Г. Карлсена и Ю.В. Слицкоухова.- 5-е изд. перераб. и доп. - М. Стройиздат, 1986.-543 с. ил.

5. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс: Учеб. пособие для студентов вузов. - 2-е изд. перераб. и доп. - М. Высш. школа, 1990.-287 с.

6. Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник/ И.М. Гринь, В.В. Фурсов, Д.М. Бабушкин и др.; Под ред. И.М. Гриня.- Киев: Будивэльнык. 1988.-240 с. ил.

7. Иванов В.А. Клименко В.З. Конструкции из дерева и пластмасс.- Киев: Выща школа, 1983.-280 с.

8. Деревянные конструкции и детали: Справочник строителя / В.М. Хрулев, К.Я. Мартынов, С.В. Лукачев, С.М. Шутов; Под ред. В.М. Хрулева.- 2-е изд. доп. и перераб.- М. Стройиздат, 1983.-288 с. ил.

9. Руководство по обеспечению долговечности деревянных клееных конструкций при воздействии на них микроклимата зданий различного назначения и атмосферных факторов/ ЦНИИСК им. Кучеренко.- М. Стройиздат, 1981.-96 с.

10.Рекомендации по проектированию панельных конструкций с применением древесины и древесных материалов для производственных зданий / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М. Стройиздат, 1982.-120 с. '

11.Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП II-25-80) / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М. Стройиздат, 1986.- 216 с.

12.Руководство по проектированию клееных деревянных конструкций / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М. Стройиздат, 1977.-189 с.

13.Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования: Учеб. Пособие для вузов / Ю.В. Слицкоухов, И.М. Гуськов, Л.К. Ермоленко и др.; Под ред. Ю.В. Слицкоухова. – М. Стройиздат, 1991. – 256 с. ил.

14.Вдовин В.М. Карпов В.Н. Сборник задач и практические методы их решения по курсу «Конструкции из дерева и пластмасс»: Учеб. Пособие. – М. Изд-во АСВ, 199. – 133 с. ил.

15.Починок В.П. Методические указания по подготовке исходных данных для компьютерного расчета конструкций из дерева и пластмасс. - Краснодар: изд. КПИ, 1995.

Конструкции из дерева и пластмасс

Методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» направления 653500 «Строительство» дневной формы обучения

Составитель: Починок Владимир Петрович