2915

Несущие конструкции деревянного каркаса здания

Доклад

Архитектура, проектирование и строительство

Несущие конструкции деревянного каркаса здания Классификация, особенности конструирования и расчета дощатоклееных колонн, балок, рам и арок, цельнодеревянных и металлодеревянных ферм. Дощатоклееные балки обладают рядом преимуществ перед другими сост...

Русский

2012-10-21

2.69 MB

57 чел.

Несущие конструкции деревянного каркаса здания

Классификация, особенности конструирования и расчета дощатоклееных колонн, балок, рам и арок, цельнодеревянных и металлодеревянных ферм.

Дощатоклееные балки обладают рядом преимуществ перед другими составными балками: они работают как монолитные; их можно изготовить с поперечным сечением большой высоты; в балках длиной более 6м отдельные доски стыкуют по длине с помощью зубчатого шила и, следовательно, балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение; в дощатоклееных балках можно рационально размещать доски различного качества по высоте. Различают балки пстоянной высоты, двускатные и гнутоклееные балки.

Для пролетов 6—24 м в качестве основных несущих конструкций применяют балки, склеиваемые из досок плашмя. Высоту балок принимают в пределах 1/8-1/12L. Ширину балок целесообразно, как правило, брать минимальной и определенной из условия опирания панелей покрытия и обеспечения монтажной жесткости. Уклон верхней грани двускатных балок принимают в пределах 2,5—10%. Оптимальная толщина клеевого шва 0,15 мм. max пролет балок прямоугольных 15 м , тавровых и двутавровых 7м. Расчет выполняется как цельно-деревянных элэментов. Нормальные напряжения определяются по формуле σи= М/Wнт≤mбmслRи где mб – учитывает влияние размеров поперечного сечения, mсл – толщину слоев.

Расчет на устойчивость: σи= М/φмWнт≤mбmслRи

Скалывающие напряжения проверяют в сечении с максимальной поперечной силой Q и проверяют: τ=QS/JbRскгде S – статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента, J – момент инерции брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси, b – ширина балки, Rск – расчетное сопротивление скалыванию.

Дощатоклееные колонны для зданий с напольным транспортом и подвесными кранами проектируют, как правило, постоянного по высоте сечения. Для зданий с мостовыми кранами характерно применение колонн с уступом для укладки подкрановых балок. Колонны в фундаментах защемляют с использованием ж/б элемента, прикрепляемого к колонне на вклеенных стержнях или с применением стальных траверс, прикрепляемых к колонне болтами. Колонны рассчитывают: на вертикальные постоянные нагрузки от веса покрытия, стенового ограждения и собственного веса; на вертикальные временные снеговые нагрузки, нагрузки от кранов и различных коммуникаций, размещаемых в плоскости покрытия; на горизонтальные временные ветровые нагрузки и нагрузки, возникающие при торможении мостовых и подвесных кранов. Высоту сечения колонны hK принимают в пределах 1/8—1/15H; ширину bhK/5. Принятое с учетом сортамента пиломатериалов и условий опирания ригеля на колонну сечение колонн проверяют на расчетное сочетание нагрузок; в плоскости рамы — как сжатоизгибаемый элемент; из плоскости рамы — как центрально сжатый элемент.

Дощатоклееные арки применяют кругового или стрельчатого очертания с затяжками или с непосредственным опиранием на фундаменты или контрфорсы. При наличии затяжек пролеты арок обычно не превышают 24 м, при опирании на фундаменты или контрфорсы пролеты зданий могут быть более 100 м.

Арки обычно склеивают из пакета досок прямоугольного по высоте сечения. Дощатоклееные арки бывают двух- и трехшарнирными (с накладками на вершине). В дощатоклееных арках толщину слоев для удобства их гнутья целесообразно применять, как правило, не более 1/300 радиуса кривизны и не более 33 мм.

Коньковый узел в трехшарнирных арках можно выполнять с деревянными накладками на болтах, воспринимающими поперечную силу от временной нагрузки и обеспечивающими жесткость узла арки из ее плоскости. В случае, если распор воспринимается затяжкой, она выполняется из профильной или круглой стали.

Нормальные напряжения в арках вычисляют по обычной формуле для сжато-изгибаемого стержня в сечении с максимальным изгибающим моментом и соответствующей ему нормальной силой:

σс= N/Fнт+Mд/Wнт≤mбmслmгнRс

расчет на устойчивость производится по формуле:

σс= NFрасч≤mбmслmгнRс

Клеевые швы проверяют на скалывание по формуле:

QS/JbξRск

Крепление арки в опорных узлах рассчитывают на максимальную поперечную силу, действующую в этих узлах. В арках больших пролетов опорный и коньковый узлы конструктивно сложнее. Их можно выполнить, например, с помощью специальных элементов, состоящих из стальных пластинок, соединенных стержнем из круглой стали.

Рамные конструкции отличаются от арочных своим очертанием, которое сильно влияет на распределение изгибающих моментов в пролете. При ломаном очертании рамы в жестком карнизном узле при загружении как левой, так и правой половины рамы возникают моменты одного знака. В результате при загружении рамы по всему пролету угловые моменты сильно увеличиваются, что ограничивает длину пролетов, перекрываемых рамами, до 18—30 м.Рамы могут воспринимать горизонтальные нагрузки, обеспечивая поперечную устойчивость здания без защемления стоек и без устройства жестких поперечных стен.

Дощатоклееные гнутые рамы выполняют трехшарнирными, что облегчает их изготовление, транспортирование и монтаж. .Криволинейность карнизных узлов достигается выгибом слоев (досок) по окружности при изготовлении рам. Радиус кривизны обычно невелик и составляет 2—4 м. Так как по условиям гнутья отношение радиуса кривизны к толщине слоя не может быть меньше 150, то толщина слоев для изготовления дощатоклееных гнутых рам будет составлять не более 1,6-2,5см.

Сечение рамы делают прямоугольным, а высоту сечения — переменной по длине (плавное и ступенчатое изменение). В связи с переменностью высоты сечения нормальные напряжения следует проверять в различных местах рамы по длине. Нормальные напряжения находят по формулам для сжато-изгибаемого стержня:

σ= Ni/Fiнт+Mдi/WiнтkrbmбmслmгнRс Mдi= Mi/ξi

Также изготавливают дощатоклееные рамы из прямолинейных элементов.

Наиболее сложным у рам П-образного очертания является карнизный узел (соединение стойки с ригелем), где действует максимальный изгибающий момент. Рамы пролетом 12 и 18 м иногда проектируют с карнизным узлом, решенным с помощью косынок из фанеры марки ФСФ или лучше бакелизированной. Фанерные косынки, приклеиваемые к стойке и ригелю, перекрывают стык, воспринимая нормальное усилие и изгибающий момент. Клеевой шов проверяют на скалывание.

Недостаток такого решения — возможность разрушения клеевого шва. В последнее время шире применяют соединение стойки с ригелем на зубчатый шип. Также изготавливают рамы с ригелем опирающимся на стойки и подкосы.

Деревянные фермы по геом. очертанию дел. на:

 

треугольная  с параллельными поясами

  

четырехугольная односкатная пятиугольная двускатная

 

сегментная  рыбообразная

Общий принцип расчета ферм:

Сбор нагрузок

Статич. расчет фермы:

а) аналитический(метод вырезания узлов)

б) графоаналитич. (метод построения диаграммы Максвелла-Кримона).

3) Констр. расчет элементов фермы:задается сечение верхнего пояса и выполняется поверочный расчет на поперечный изгиб или на сжатие с поперечным изгибом.

нижний пояс работает на сжатие FN/Rp

Элементы решетки (стойки и раскосы) расчитываются в зависимости от действующих на них усилий, если ратянянутые FN/Rp, сжатые σс=N/Fрасч.φ≤Rc


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

27831. Дифференциальное реле с торможением: принцип действия, устройство дифференциаль 173 KB
  Дифференциальное реле с торможением: принцип действия устройство дифференциального реле с магнитным торможением на принципе сравнения абсолютных значений двух электрических величин. Использование в схемах ДЗ реле с торможением. 1 уставка тока срабатывания реле обычного. 2 ток небаланса реле в зависимости от тока внешнего КЗ.
27832. Дифференциальное реле с механическим торможением. Применение и устройство насыщенного трансформатора тока в дифференциальной защите 86 KB
  Дифференциальное реле с механическим торможением. Система сочетает принцип БНТ и принципы реле с торможением: большинству току небаланса соответствует автоматически больший ток торможения в тормозных обмотках. При КЗ в зоне К2 реле действует но остается тормозной момент что снижает чувствительность. Rмг мало а коэффициент трансформации велик поэтому ток не баланса по прежнему плохо трансформируется в рабочую обмотку и реле КА загрублено.
27833. Фильтры симметричных составляющих токов и напряжений в релейной защите 95 KB
  Фильтры бывают: RL, RC и трансформаторные. Бывают простые и комбинированные, ток на выходе пропорционален всем составляющим.
27834. Трансформаторы тока в схемах релейной защиты 162.5 KB
  F1 F2 = Fном I1ω1 I2ω2 = Iномω1 разделив на ω2: I`1 I2 = I`ном следовательно I`1 = I2 I`ном Если ТТ идеальный Iном = 0 I`1 = I2 это хорошо но не возможно сделать без Iном т. Для идеального ТТ nт = nв Векторная диаграмма для ТТ Угол γ определяется потерями в стали трансформатора Е2 опережает Ф на 90 I2 отстает от Е2 на угол φ который определяется R и Х нагрузки и вторичной обмотки z2 и zн Угол δ угловая погрешность ТТ ΔI токовая...
27835. Расчет выдержек времени МТЗ 76 KB
  Основным пусковым органом МТЗ с независимой выдержкой времени является реле РТ40 а МТЗ с ограниченной выдержкой времени РТ80. Реле РТ80 Сложное большое реле которое совмещает в себе токовое времени и указательное реле. Соответственно защита на этом реле имеет преимущества. В этом реле РТ80 есть два элемента: индукционный элемент эл.
27836. Выбор тока срабатывания максимальной токовой защиты 87 KB
  max Котс учитывает неточность расчета погрешности в работе реле. Iвз максимальное значение тока при котором пусковой орган защиты реле тока возвращается в первоначальное состояние. коэффициент возврата защиты 1 всегда Iвз = Кв Iсз эта формула получена для первичных реле где Iсз = Iср Iкз = Iсз Схема включения обмоток реле и трансформаторов тока в неполную звезду для этой схемы Iр = Iср при КЗ...
27837. Токовая отсечка на линии с односторонним питанием 77 KB
  Селективность действия токовой отсечки без выдержки времени достигается тем, что ее ток срабатывания выбирается больше тока КЗ, проходящего через защиту при повреждении вне защищаемого элемента.
27839. Токовая защита со ступенчатой характеристикой выдержки времени 49 KB
  Совмещая токовую отсечку и МТЗ получаем ступенчатую характеристику с выдержкой времени. III ступень для резервирования отказов I и II ступеней.