Примеры расчета конструкций из дерева

Деревянные конструкции рассчитывают по двум предельным состояниям: по несущей способности (прочности или устойчивости) и по деформациям (по прогибу). При расчете по первому предельному состоянию необходимо знать расчетное сопротивление, а по второму — модуль упругости древесины.

Стальные рабочие элементы, применяемые в деревянных конструкциях (хомуты, болты, тяжи и др.), изготовляют из прокатной стали рассчитывают по нормам для стальных конструкций.

Деревянные наслонные стропила — конструкции массового применения. Их широко используют при устройстве крыш сельскохозяйственных, жилых, гражданских, общественных и других зданий, вне зависимости от их этажности. Наслонные стропила просты по устройству и выполнению, они долговечны, так как работают в условиях сквозного проветривания, что в значительной степени устраняет возможность их загнивания.

Настилы и обрешетку под кровлю рассчитывают по двум вариантам сочетания нагрузок.

Стропильные ноги устраивают из досок, брусьев, пластин или бревен. Стропила из досок и брусьев — основное решение для современного сборного индустриального строительства. В районах, где лес — местный строительный материал и стропила изготовляют на месте строительства, с успехом можно применять круглый лесоматериал, имеющий некоторые преимущества. Для изготовления стропил используют бревна небольших диаметров, в то время как для получения пиломатериалов необходимого сечения требуется дефицитный круглый лес больших диаметров (пиловочник); круглый лес примерно в 2 раза дешевле пиленого.

Основными элементами подстропильной конструкции, направленной вдоль здания, являются долевые балки (прогоны), опирающиеся на деревянные стойки, передающие давление от веса крыши на внутренние стены или столби, а в бесчердачиых зданиях непосредственно на столбчатые фундаменты. При значительных нагрузках и больших расстояниях между стойками прогоны усиливают подбалками, подкосами и ригелями.

Современным индустриальным методам строительства наиболее полно отвечают сборные решения стропильных конструкций, отдельные монтажные элементы которых, заготовленные на деревообделочных заводах или в централизованных мастерских строительных организаций, доставляются на строительную площадку, где производится их укрупнительная сборка и установка на место.

Ограждающую часть кровельного покрытия по фермам и другим большепролетным несущим конструкциям (составным балкам, аркам, рамам и др.) устраивают с прогонами или без прогонов с применением панелей. Прогоны предназначены для восприятия нагрузки от кровли и передачи ее на основные несущие конструкции. Обычно применяют прогоны разрезные, консольно-балочные и нераз резные.

Ограждающую часть сборных покрытий по несущим деревянным конструкциям выполняют обычно в виде готовых укрупненных кровельных щитов или утепленных панелей, изготовляемых на производственных предприятиях строительных организаций или на деревообрабатывающих заводах. Применение кровельных щитов и панелей обеспечивает высокую степень сборности покрытия в монтаже и надежность в эксплуатации.

Кровельные щиты выполняют, как правило, двухслойными. Верхний слой состоит из брусков-обрешетин или дощатого сплошного настила, а нижний — из поперечных и диагональных элементов, образующих решетку, что обеспечивает неизменяемость щитов во время транспортирования и монтажа, а также пространственную жесткость покрытия во время эксплуатации. Элементы верхнего слоя шита в местах пересечения с элементами решетки скрепляют гвоздями.

Утепленные панели покрытий состоят из деревянного каркаса, обшивок, соединенных с каркасом гвоздями, шурупами или клеем, и утеплителя, уложенного и укрепленного между листами обшивки.

Деревянный каркас панели выполняют из досок или брусьев. Обшивки панелей — из тонких досок или листовых материалов на древесной основе (строительная фанера, древесностружечные плиты и др.).

В качестве утеплителя применяют различные плитные теплоизоляционные материалы. Толщину утеплителя определяют теплотехническим расчетом.

Внутреннее пространство панелей должно иметь пароизоляцию со стороны помещения. Кроме того, необходимо обеспечить аэрацию внутреннего пространства между утеплителем и наружной обшивкой, которое должно сообщаться с наружным воздухом.

Клееные балки применяют главным образом в качестве несущих конструкций покрытий зданий. Балки, как правило, бывают прямоугольного сечения, составленного из пакета досок, склеиваемых по пласти. В покрытиях применяют балки постоянной высоты (с опорами на разных уровнях) и балки переменной высоты (двускатные).

Различают три типа составных сжатых элементов на податливых соединениях: стержни-пакеты, стержни с короткими прокладками и стержни с неравномерно нагруженными ветвями.

Трехшарнирные деревянные арки проектируют треугольного, кругового и стрельчатого очертания.

Наиболее просты в изготовлении сборные арки треугольного очертания, конструируемые из двух наклонно поставленных балок (бревен, брусьев или клееных блоков), скрепленных в коньке. Арки можно опирать на фундаменты или на стены; в последнем случае для восприятия распора необходимо устраивать затяжки.

Арки криволинейного очертания (кругового и стрельчатого) выполняют обычно клееными из многослойного пакета гнутых плашмя досок.

Клееные арки криволинейного очертания — один из наиболее эффективных типов современных деревянных конструкций заводского изготовления. Они отличайся легкостью, небольшим числом сборочных элементов и соединений, экономичностью и архитектурной выразительностью.

Деревянные рамы применяют в качестве несущих каркасов одноэтажных зданий павильонного типа различного назначения. Чаще всего используют однопролетные симметричные рамы с двускатным ригелем. Рамы решают обычно по трехшарнирной схеме с шарнирными опорными и коньковым узлами и жестким узлом в месте соединения ригеля со стойкой (карнизным узлом).

Деревянные стропильные фермы применяются в покрытиях промышленных, гражданских и производственных сельскохозяйственных зданий пролетом 9—24 м. Наибольшее распространение получили треугольные фермы, применяемые для покрытий с крутым двускатным профилем под кровлю из абсестоцементных волнистых листов или черепицы и шпренгельпые фермы, применяемые в одно- и двускатных покрытиях с рулонной кровлей. Фермы рассчитывают в предположении шарниров в узлах. Усилия в стержнях ферм определяют обычным путем — графически или аналитически.

Растягивающие усилия в стойках треугольных ферм получаются лри нисходящем направлении раскосов. Деревянные элементы ферм устраивают из брусьев или бревен, а стойки-тяжи — из круглой стали. Основные узлы ферм выполняют на лобовых врубках,что не дает возможности осуществить полную механизацию производственных процессов.

При условии тщательного отбора древесины для нижних растянутых поясов (элементы I категории) и правильного конструирования и выполнения узлов и стыков эти фермы надежны в работе и удобны в эксплуатации.

Конструкции с использованием пластмасс пока еще не нашли массового применения в строительстве. Но в ряде случаев эти конструкции уже применены, проверены экспериментально и в эксплуатации; они отличаются исключительной легкостью, высокой индустриальностью изготовления, повышенной транспортабельностью, коррозионной стойкостью. Поэтому в ближайшие годы можно ожидать все возрастающего их применения в сельскохозяйственном, гражданском и промышленном строительстве. К таким перспективным конструкциям в первую очередь относятся: пленочнокаркасные, пневматические (воздухонадувные), светопрозрачные конструкции и трехслойные панели светонепроницаемых наружных ограждений.

Пленочно-каркасные конструкции являются простейшим, наиболее распространенным видом конструкций с применением пластмасс. Они представляют собой ограждающую оболочку из тонкой светопрозрачной синтетической пленки, натянутой на легкий каркас из деревянных рам или некондиционных металлических труб.

Наиболее перспективными для строительства в ближайшее время будут воздухоопорные пневматические конструкции, состоящие из воздухонепроницаемой оболочки, поддерживаемой в проектном положении небольшим избыточным давлением воздуха внутри перекрываемого помещения.

Программа проектирования деревянных домов

Программа проектирования деревянных домов WoodCon — это одна из современнейших программ для проектирования деревянных зданий и крыш, разработанная компанией WETO AG. Программа WoodCon предназначена для архитекторов, проектировщиков, инженеров и строительных предприятий. Она позволяет создавать сложные деревянные конструкции стен и крыш, визуализировать их в виде 3D модели, выводить список необходимого пиломатериала и т.д.

Другие издания из категории «Литература для строителей»

Корзина покупателя

Товаров:
На сумму:		р.

Поиск по сайту

Подписка на новости


Подробно о подписке