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

28645. Причины усиления закрепощения в 15-16 вв. Введение Юрьева дня. Заповедные и урочные лета. Полное закрепощение холопов в 15-16 вв. 12.88 KB
  Период сословнопредставительской монархии который в свою очередь является периодом развитого феодализма характеризуется одним из наиболее важных событий в этой сфере полным закрепощением крестьян. Этому способствовало укрепление государственного аппарата создание специальных органов Разбойный приказ губные избы по борьбе с беглыми крестьянами лихими людьми. В Юрьев День крестьяне свободно могли оставить землю на которой они проживали ранее и перейти к другому землевладельцу уплатив прежнему хозяину долги и пошлину за пользование...
28646. Московское княжество – центр формирования великорусской народности. Расширение его территории 14.21 KB
  Московское княжество центр формирования великорусской народности. Центром объединения стало Моск. моск. В Моск.
28647. Предпосылки образования централизованного Российского государства 12.28 KB
  Предпосылки: 1экономические к началу 14 в на Руси постепенно после татаромонг. 2 социальные к концу 14 в уже полностью стабилизировалась экая обстановка на Руси. задача Руси заключалась в необхти свергнуть татаромонг. Восстановление независимости Руси требовало всеобщего объединения против единого врага: монгол с юга Литвы и Шведов с запада.
28648. Возникновение и развитие приказов и воеводского управления в России. Дворянские реформы второй половины XVI в. (судебная, губная, земская, военная) 13.16 KB
  Начиная с конца 15 в стали возникать новые органы госва приказы постоянно действовавшие учреждения имевшие значитно более четкую компетенцию по сравню с прежними: боярская Дума феодальные съезды. Губная избы были созданы как карательные органы коте ведали борьбой с разбойниками татями убийцами поджигателями сыском бедных на них возлагался сбор податей перепись населения ведение губной тюрьмой и др. Земская в резте были созданы органы земского самоупря из лучших людей их компетенция распрострсь только на посадских и...
28649. Борьба с Речью Посполитой и воссоединение Украины с Россией. Правовой статус Украины в составе России 12.44 KB
  Борьба с Речью Посполитой и воссоединение Украины с Россией. Правовой статус Украины в составе России. Воссоединение Украины с Россией событие во время котго Запорожское казачье Войско перешло в подданство русского Царя в 1654 г. Взаимоотношения Украины с центральным правительством во многом зависели от гетмана.
28650. Суд и судебный процесс в 15-17 вв. Зарождение и развитие розыскной системы следственного процесса 14.4 KB
  Суд и судебный процесс в 1517 вв. госво сосредоточило в своих руках судебные фции по всем важным делам что было закреплено Судебником 1497 г. Вотчинные и поместные суды постепенно теряют свое значение. Судебник Ивана III провозглет гл.
28651. Соборное Уложение 1649 г. Привилегии феодалов, право дворян на землю. Понятие преступления. Группы и виды преступлений и наказаний по Соборному уложению 14.52 KB
  Группы и виды преступлений: апротив веры богохульство нарушение порядка в церкви бгосударственные против основ государственной власти лично против царя впротив порядка управления подделка печатей фальшивомонетничество в воинские дезертирство побег с поля боя гпротив личности: убийство наиболее тяжкое слугагосподина женамужа нанесение телесных повреждений оскорбление словом делом. димущественные кража грабеж разбой епротив нравственности сводничество нарушение семейных уставов.
28652. Становление и развитие абсолютной монархии в конце XVII-XVIII вв. 13.74 KB
  правля госва при котй власть монарха не ограничена никакими учреждениями и законами. признаки: вся полнота гос. Монарх как глава госва являлся также верховным главнокомандующим вооруженных сил страны главой церкви ему принадлежала высшая законодатя испная и судебная власть. В период AM харно усиление роли госва отразившееся во внеш.
28653. Общественный строй России в начале XVIII в. Сословные реформы Петра I. Правовое положение дворянства. Расширение привилегий дворянства при преемниках Петра I. Жалованная грамота городам 1785 г. Введение подушной подати. Уничтожение холопства 14.93 KB
  Правовое положение дворянства. Расширение привилегий дворянства при преемниках Петра I. был принят Указ о подушной переписи котй закреплял привилегированное положе дворянства. Рассммый период харся консолидацией дворянства в единое сословие.