новая папка 1 / 241506

mП - переходной коэффициент, зависящий от породы древесины (таблица 4

[1]);

mВ - коэффициент для различных условий эксплуатации конструкций [1]; mТ = 1 - для конструкций, эксплуатируемых при установившейся температуре

воздуха до +35°С, mт =0,8 при температуре +50°С. Для промежуточных значений температуры коэффициент принимается по интерполяции;

mД = 0,8 - для конструкций, в которых напряжения в элементах, возникаю-

щие от постоянных и временных длительных нагрузок, превышающих 80% суммарного напряжения от всех нагрузок;

mН - для конструкций, рассчитываемых с учетом воздействия кратковре-

менных (ветровой, монтажной или гололедной) нагрузок, а также нагрузок от натяжения и обрыва проводов воздушных ЛЭП и сейсмической (таблица 6 [1]); mБ - для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых

клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 (таблица 7 [1]); mСЛ - для изгибаемых, внецентренно-сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых

клееных элементов (таблице 8 [1]);

mГН - для гнутых элементов конструкций (таблица 9 [1]);

mО =0,8 - для растянутых элементов с ослаблением в расчетном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчетном сечении;

mа =0,9 для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиренами под давлением.

Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперек волокон, равен G0.9=500 МПа (5000 кгс/см2).

При расчете модуль упругости древесины вдоль волокон Е=10000 МПа (100000 кгс/см2); поперек волокон Е0.9= 400 МПа (4000 кгс/см2).

Коэффициент Пуассона древесины поперек волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным γ0.9=0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперек волокон, γ0.9=0,02.

11

Величины модулей упругости и сдвига строительной фанеры в плоскости листа Еф и Gф и коэффициент Пуассона γф при расчете по второй группе предельных состояний следует принимать по таблице 11 [1].

4.3. Ограждающие конструкции

Ограждающие конструкции в зависимости от конструктивного решения

могут быть одно-, двух- и трехслойными.

Однослойные плиты используются в качестве настила под устройство холодных и теплых кровель. Они укладываются на прогоны, расставленные с шагом 0,5-1,5 м. При опирании непосредственно на стропильные конструкции возможно усиление плит продольными и поперечными ребрами жесткости, при этом сечение плит рассматривается как тавровое.

Трехслойные плиты состоят из нижней и верхней обшивки и сплошно го или ребристого слоя.

Сплошной слой создается путем вспенивания пенопласта в полости панели или путем приклейки обшивок. В качестве ребристого слоя используют сотовые заполнители из металлической фольги, картона, пластмасс, стеклопластиковые и алюминиевые профили, древесину и т.д.

Обшивки	панелей выполняются из алюминиевых сплавов (толщиной
δ=0,8-1,5 мм),	защищенной стали (плакированной, оцинкованной и т.п;

δ=0,5-1,2 мм), асбестоцементных листов (δ=6-10 мм), стеклопластика(δ=1-2,5)мм, фанеры (толщина для верхней обшивки не менее 8 мм, для нижней - не менее 6 мм), древесно-стружечных плит (δ от 10 мм).

Выбор конструктивного решения плит зависит от уклона стропильных конструкций, назначения здания, температурно-влажностных условий, степени агрессивности среды и т.д.

Соединения элементов ограждающих конструкций между собой осуществляют преимущественно на синтетических клеях (эпоксидных, резорци-

12

новых и т.д.). Для плит с металлическими обшивками используют клеевинтовые или клеезаклепочные соединения.

Панели применяют для пролетов 3-6 м. Высота назначается в пределах (от

1/40 до 1/25). Ширина панелей принимается в соответствии со стандартными размерами материалов для обшивок согласно требованиям ГОСТ.

Расчет плит осуществляется по двум предельным состояниям:

1)по несущей способности (прочность, устойчивость сжатых обшивок, прочность соединений);

2)по деформативности (прогиб).

Взависимости от типа панелей [3, 4] расчет имеет свои особенности. В общем случае порядок расчета следующий:

а) определение геометрических характеристик панели;

б) определение напряжений и проверка прочности элементов панели и их соединений от расчетных нагрузок и температурно-влажностных воздействий:

σ= σq+σw+σt ≤ Rрасч , τ=τq+τw+τt ≤ Rср ,

где σq и τq - нормальные и касательные напряжения от расчетной нагрузки; σt и τt - нормальные и касательные напряжения от изменения температуры; σw и τw - нормальные и касательные напряжения от изменения влажности.

в) определение деформации (прогиба) панели от нормативных внешних нагрузок (fq) и температурно-влажностных воздействий (fw, ft):

(fq+fw+ft)/l≤ [f/l],

где [f/l] - нормируемый предельный прогиб (таблица 16 [1]).

Как правило, на температурные воздействия рассчитывают панели с обшивками из металла или стеклопластика, а на влажностные - из асбестоцемента.

4.4. Балки

13

Подразделяются на балки цельного сечения, клееные и составные на податливых связях. По очертанию могут быть постоянного по высоте сечения, двускатные и гнутые. Размеры поперечного сечения заготовок принимаются в соответствии с рекомендуемым сортаментом пиломатериалов (ГОСТ 8486-86*).

Балки цельного сечения (Рис. 2, г) изготавливают из брусьев или бревен. Их длина и размеры сечения ограничены сортаментом на лесоматериалы. Расчет осуществляется на прочность, как для изгибаемого элемента, и на жесткость.

Рис. 2. Типы балок

Балки составного сечения

Для увеличения площади поперечного сечения применяют составные брусчатые балки на пластинчатых нагелях (шпонках, колодках, нагельных пластинах) (рисунок 2д). Балки данного типа следует сплачивать не более чем из трех брусьев. Балку рассчитывают как составную на податливых связях с введением коэффициентов, учитывающих податливость соединений [1].

Дощатогвоздевые балки (Рис. 2, е) выполняют двутаврового сечения с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях. Расчет выполняется исходя из предположения, что нормальные усилия воспринимаются только поясами, астенка работает только на сдвигающие усилия. Доски верхнего пояса рассчитывают на сжатие и устойчивость из плоскости, а нижнего - на растяжение.

Клееные балки Дощатоклееные балки (Рис. 2,а; 2,б; 2,г) изготавливают путем склеивания

досок плашмя составами на основе резорциновых смол. При этом допускается

14

сочетать древесину различных сортов, используя на 0,15 высоты сечения балки более высокий сорт. Толщина досок не должна превышать 33 мм. Доски перед склеиванием фрезеруют, поэтому при компоновке поперечного сечения балки необходимо учитывать припуски на механическую обработку по ГОСТ 7307-75*.

Армированные дощатоклееные балки применяют при необходимости уменьшить размеры поперечного сечения и деформативность балки. Применяют одиночное (с расположением арматуры только в растянутой зоне) и двойное армирование (с расположением арматуры в растянутой и в сжатой зоне). Для армирования используют стержни класса А-Ш или волокнистый стеклопластик. Процент армирования (μ=Fb/Fa) не более 1-3 %.

Расчет дощатоклееных балок осуществляется как доя балок цельного сечения, но с учетом коэффициентов mБ , (таблица 7 [1]), mСЛ (таблица 8 [1]), mГН (таблица 9 [1]). Толщина клеевого шва при этом не учитывается из-за его малой величины. Для армированных балок в расчете учитывается полное приведенное к древесине сечение элемента.

Клеефанерные балки (Рис. 2,ж; 2,з; 2,и) за счет сосредоточения основной площади поперечного сечения в поясах являются наименее материалоемкими. По типу сечений бывают коробчатыми и двутавровыми. Толщину фанерной стенки принимают не менее 8 мм. Устойчивость стенки обеспечивается либо устройством волнистой стенки, либо постановкой поперечных ребер с шагом

(1/8 - 1/10)/l.

Пояса балок с плоской стенкой выполняют из клееных вертикально поставленных досок, расположенных по обе стороны от стенки. При коробчатом сечении допускается горизонтальное расположение слоев. При высоте пояса более 100 мм необходимо предусматривать пропилы высотой 5-10 мм. Пояса балок с волнистой стенкой выполняют, как правило, из цельных брусьев.

Расчет клеефанерных балок осуществляют по методу приведенного сечения с учетом различных модулей упругости древесины и фанеры.

15

Ребристые клеефанерные балки рассчитывают с учетом совместной работы дощатых поясов и фанерных стенок. При расчете балок с волнистой стенкой принимается, что нормальные напряжения воспринимаются только поясами, поэтому при проверке прочности балки ее рассматривают как со ставную на податливых связях.

Деформации деревянных балок определяют с учетом сдвига и податливости соединений по [1].

4.5. Фермы

По очертанию наружного контура фермы подразделяют на треугольные,

трапециидальные, фермы с параллельными поясами, сегментные и мно - гоугольные. Выбор очертания зависит от уклона и типа кровли, перекрываемого пролета, способа изготовления (построечный или заводской). Основные рекомендуемые схемы ферм приведены в [3, 4] и представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Схемы ферм: а – треугольная; б – трапецеидальная;

в– с параллельными поясами; г – пятиугольная; е – сегментная

Взависимости от материала нижнего пояса фермы могут быть цельнодере-

вянными, где основные элементы (нижний и верхний пояс) выполнены из

16

брусьев, бревен или металлодеревянными, в которых растянутые элементы (чаще всего нижний пояс) выполнены из стали, а сжатые и сжато-изогнутые - из древесины. При наличии необходимой материально-технической базы верхний пояс рекомендуется выполнять клееным. Решетка в фермах применяется треугольная или раскосная.

В многоугольных и трапециидальных фермах за счет постановки стоек длина панели по верхнему поясу в два раза меньше, чем по нижнему. Для треугольных, сегментных ферм с параллельными поясами размеры панелей по верхнему (также как и по нижнему поясу) принимаются одинаковыми от 1,5 до 6 м в зависимости от типа ферм.

При передаче нагрузки непосредственно в узлы ферм оси раскосов необходимо центрировать по оси верхнего пояса. При внеузловом приложении нагрузки (опирание панелей покрытия непосредственно на верхний пояс стропильной конструкции, расстановка прогонов между узлами) кроме усилия сжатия возникает изгибающий момент. Для уменьшения его величины искусственно создается эксцентриситет путем опирания панели верхнего пояса, так чтобы сжимающее усилие проходило ниже оси сечения.

При расчете сегментных ферм необходимо учитывать дополнитель ный момент от изгиба поясов.

Узлы ферм построечного изготовления решаются на врубках. Опорный узел нижнего пояса в случае, когда требуемая глубина врубки больше 1/3 сечения, может быть выполнен на стальных тяжах.

Узлы ферм заводского изготовления решаются с использованием свар ных стальных башмаков, накладок, болтов.

Определение усилий в стержнях ферм выполняется в предположении шарнирного соединения элементов в узлах методами строительной механики. При выполнении расчетов с использованием ЭВМ по имеющимся про граммам «Лира», «SCAD» и др. вводится фактическая расчетная схема.

17

При ручном счете определение усилий в стержнях ферм осуществляется в предположении узлового действия нагрузок, отсутствия эксцентриситета в узлах, замены криволинейных стержней прямолинейными (по хорде).

Подбор сечения и проверка прочности элементов фермы осуществля ется

взависимости от действующих на них усилий по формулам, приведенным

в[1].

4.6. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости каркаса здания

Для обеспечения пространственной жесткости и неизменяемости каркаса здания в целом необходимо предусматривать постановку горизонталь ных и вертикальных связей по покрытию и между колоннами каркаса.

В случае жесткой торцевой стены (кирпичная стена, железобетонный фахверк и т.д.) в зданиях небольшой протяженности (до 20 м) устойчивость плоских деревянных конструкций обеспечивается прогонами кровли, при-

крепленными к верхнему поясу конструкций и заанкеренными в торцевые стены.

При большей длине, а также для зданий с деревянными каркасными стенами, через 20-30 м устраиваются горизонтальные связи.

При наличии щитового перекрестного настила дополнительных меро -

приятий для закрепления плоских конструкций не предусматривается.

В арочных и рамных конструкциях также раскрепляют и нижние сжатые пояса вертикальными связями, соединяющие попарно несущие конструкции. При небольшом расстоянии между арками или рамами возможно устройство решетчатых связей по нижним поясам.

Шаг расстановки связей между колоннами обычно совпадает со связями по покрытию. Связи бывают раскосными и крестовыми.

Связи рассчитывают на усилия перпендикулярные к плоскости раскре-

пляемой конструкции и по предельной гибкости.

18

5. КОНСТРУКТИВНОЕ И ГРАФИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

5.1.Оформление пояснительной записки

При выполнении пояснительной записки необходимо руководствоваться требованиями СТО-13-2011 [6]. Пояснительная записка оформляется на стандартных листах формата А4. Текстовая часть выполняется чернилами, графическая часть - черной ручкой или карандашом. Отчет должен содержать необходимые для понимания сущности рассматриваемого вопроса схемы, чертежи, снабженные подрисуночными подписями. Пояснительная записка переплетается в папку типа «скоросшиватель», на которую наклеивается титульный лист.

Примерное содержание пояснительной записки:

1.Задание.

2.Обоснование принятых конструктивных решений.

3.Расчет конструкций.

4.Указания по обеспечению долговечности и эксплуатационной пригодности здания.

5.Библиографический список.

5.2.Оформление графической части

При выполнении графической части проекта необходимо руководство - ваться требованиями СТО-13-2011 [6], а также других нормативных документов, регламентирующих требования к строительным чертежам.

Примерный состав графической части 3-4 листа формата А2. На первом листе (чертеж серии КД) изображаются:

19

•схема расположения элементов в масштабе1:200, 1:400 с указанием и маркировкой несущих и ограждающих конструкций, а также связей по покрытию

имежду колоннами с привязкой элементов к разбивочным осям;

•продольный и поперечный разрез в масштабе 1:200 с приведением отметок уровня пола, низа ригелей, характерных размеров (уклоны) и т.д.;

•монтажные узлы в масштабе 1:10, 1:20;

•ведомость отправочных элементов.

Маркировку конструкций производят одной - двумя начальными буквами названия элемента, например: Б - балка, ФС - ферма стропильная. На втором, третьем и четвертом листах приводятся рабочие чертежи серии КДД запроектированных конструкций. На чертеже КДД представлены:

•расчетные схемы конструкций с указаниями величин и мест приложения нагрузки, пролетов, необходимых геометрических размеров;

•чертеж отправочной марки в масштабе 1:50, 1:20 с необходимыми разме-

рами, видами и сечениями, требуемыми для изготовления каждой детали (позиции);

•чертежи узлов, деталей в масштабе 1:10,1:5;

•спецификация деталей (сборочных марок) отдельно для каждого отправочного элемента, изображенного на листе;

•общие примечания.

В состав примечания включают указания о сорте, породе, влажности, при-

меняемой древесины; марке стали; виде клея; способах защитной обработки и т.д.

Изображение одного отправочного элемента не должно занимать более одного листа. Симметричныерешетчатые элементы изображаются до оси симмет-

рии. Балки и плиты покрытия изображают полностью.

6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

20