Соединени я деревянных конструкций:

    Виды:

· Сращивание (для увеличения длины элемента);

· Сплачивание (для увеличения поперечного сечения);

· Узел (для скрепления элементов под углом).

   Классификация соединений ДК по характеру работы:

· На изгиб (соединение на болтах, гвоздях, штырях);

· На сдвиг (склеивание);

· На растяжение (скобы, хомуты);

· На комбинированные нагрузки (комбинированные нагели – шурупы, винты);

· На выдергивание (саморезы).

         Лобовые упоры:

Это узловое соединение, при котором сжатый элемент своим торцом упирается в опору. Возникает предварительное напряжение деревянных конструкций.

 

Нагели:

Это вкладыш, препятствующий взаимному сдвигу сплачиваемых и разсоединению сращиваемых элементов ДК.

Работают на изгиб и могут быть цилиндрическими или пластинчатыми.

По материалу нагели могут быть:

· Деревянные (из твердых пород);

· Стальные;

· Пластмассовые;

· Из алюминиевых сплавов;

· Из цветных металлов;

Виды нагелей:

· Гвоздь;

· Болт;

· Штырь;

· Шпилька;

· Трубка;

· Штифт;

· Дюбель;

· Саморез;

· Винт (шурупные, глухари);

· Шпонка;

· Скоба;

· Хомут.

 

Нагели могут быть сквозные и глухие.

 

 

Лобовые врубки

Это выруб в деревянной конструкции, в котором усилие от одного элемента к другому передается непосредственно через площадки

скалывания и смятия.

Стропильная система.

1. Колонна;

2. Несущая стена;

3. Покрытие;

4. Лежень;

5. Стойка;

6. Подкос;

7. Стропильная нога;

8. Обрешетка;

9. Кровельное покрытие;

10. Коньковый прогон;

11. Мауэрлат.

 

 

Арочные деревянные конструкции

 

Деревянная арка – система, в которой от вертикальных нагрузок возникает распор, направленный внутрь пролета.

 

Деревянные арки могут быть:

· Бесшарнирные;

· Двухшарнирные;

· Трехшарнирные.

Элементы арок:

· Замок;

· Пята;

· Свод.

Основные размеры арок:

· Стрела подъема – расстояние от пяты до замка по вертикали – f

· Пролет – расстояние между осями пят арки - l;

· Подъем арки – отношение стрелы подъема к пролету – f/l

· Пологость – отношение пролета к стреле подъема – l/f

Виды арок по пологости

· Пологие – f / l < 1/8

· Крутые – f / l >1/8

· Ползучие – пяты на разных уровнях

По очертанию:

· Сегментные арки (очертание по дуге круга) R = f

· Треугольные

· Многоугольные

· Стрельчатые

Деревянные рамы:

Деревянная рама – это несущая конструкция, состоящая из двух стоек и ригеля. Стойки – вертикальные или наклонные стержневые конструкции; ригель - линейная СК, может быть горизонтальным сплошным  или сборным из двух или более наклонных элементов.

По количеству шарниров:

· Бесшарнирные;

· Двухшарнирные;

· Трехшарнирные.

 

Металлические конструкции

 

Металлические конструкции

Достоинства
-В 4 раза легче жб
-Транспортабельность
-Высокая скорость монтажа
-100% индустриальность
-Простота и удобство ремонта и усиления
Недостатки металлических конструкций

-Коррозийность
-Стоимость
-Диффецитность материала
Сортамент
-Двутавр
-Швеллер
-Уголок равнополочный или неравнополочный
-Труба
-Прямоугольная труба
-Гнутые профили
-Лист

Сплавы:
-Стальные
-Простые
-Легированные
-Аллюминивые
-Дюраллюмин
-Магналия
-Авиаль

Расчет металлических конструкций

 I) Расчет металлических конструкций на растяжение
Растяжение возникает в подвесках, тягах, элементах ферм. Все металлические конструкции рассчитываются как центрально растянутые.
1) Определение напряжения, снижающего прочность металлической конструкции.

σ _p =

N–расчетная нагрузка
A_н – площадь поперечного сечения нетто
2) Определение несущей способности
                                 σ = R_y

R_y - сопротивление стали по пределу текучести

3) Проверка несущей способности

σ ≥ σ _p

 II) Расчет металлических конструкций на сжатие
На сжатие рассчитываются все стрежневые элементы СК
1) Определение напряжения от сжатия или прочности
σ _с =

A– площадь поперечного сечения.
2) Определение критического напряжения по формуле Эйлера
σ _{к p} =

Е – модуль упругости металла

Несущая способность по этой же формуле Эйлера

3) Проверка несущей способности

σ ≥ σ_с
Все металлические конструкции рассчитываются как центрально сжатые.
 III) Расчет металлических конструкций на гибкость (устойчивость)
1) Определение напряжения, вызывающего потерю устойчивости стержневой металлической конструкции.

σ _у =

σ_у  - напряжения, вызывающего потерю устойчивости

 φ – коэффициент продольного изгиба
2) Определение гибкости

λ=

l–расчетная длина стержня (пролет)
i– радиус инерции стержня (по сортаменту), в зависимости от положения металлической конструкции относительно осей абсцисс или ординат.

3) Определение несущей способности
                        σ =

γ_е – коэффициент (зависит от марки стали)

4) Проверка несущей способности

σ ≥ σ_у

 

 IV) Расчет металлических конструкций по нормальным напряжениям
1) Определение прочности по нормальным напряжениям

σ _max =

M–изгибающий момент
W–момент сопротивления сечения

2) Определение несущей способности

σ =

3) Проверка несущей способности

σ ≥ σ _max

Q–поперечная сила Sx^отс – статический момент отсеченной части сечения Jх – момент инерции сечения (по сортаменту) b – ширина сечения в точке приложения касательных напряжений

 V) Расчет металлических конструкций по касательным напряжениям.
1) Значение касательных напряжений определяется по формуле Журавского

                   Ʈ =

                   Ʈ =

Металлические прокатные сквозные фермы.

Ферма – это стержневая конструкция, концы стрежней которой соединены в узлах и составляют геометрически неизменяемую систему.
Стропильная ферма - это ферма, предназначенная для поддержания конструкции кровли, опирающаяся на металлические или ж/б колонны, реже, на кирпичные стены.
Подстропильные фермы - это фермы, служащие для опирания промежуточных стропильных ферм при шаге их меньше шага колонн.
 Подстропильные фермы имеют параллельные пояса и высоту, равную высоте стропильной фермы.

Генеральные размеры ферм

1.Генеральный размер – пролет, кратен модулю 6 метров (12,18,24,30,36)
2. Генеральный размер – высота, для треугольных ферм от  до  пролета, для остальных от  пролета.

 

Классификация ферм

-по очертанию поясов:

1. С параллельными поясами (прямоугольная или трапецеидальная)

2.  С непараллельными поясами (параболическая (с ортогональным верхним поясом), с переменной высотой, треугольная)

Узел2

Классификация ферм по статической схеме:

1. Неразрезная конструкция

2. Балочная разрезная конструкция

3. Балочно-консольная конструкция

 

Классификация стропильных ферм по очертанию решетки:

 

1. Треугольная 

 

2. Треугольная с подвесками

3. Треугольная со стойками

4. Треугольная с подвесками и стойками

 

 

5. С раскосами восходящими (раскосная)

 

6. С раскосами нисходящими

7. Шпренгельная

 

Классификация ферм по типу поперечных сечений элементов

1. Для поясов – двутавр

2. Для раскосов – двутавр, швеллер, уголок неравнополочный

3. Для стоек и подвесок – швеллер или уголок

4. Для фасонок – листовая сталь

 

Соединения элементов ферм в узлах:

Узел 1:

 

Узел 2: