Мероприятия по обеспечению пространственной жесткости каркаса.

Сегментная ферма

В качестве несущей конструкции покрытия принимаем сегментные фермы пролетом 13м с верхним поясом из клееных блоков.

Рис.1.1. Схема сегментной фермы

Колонна

В данном курсовом проекте предусмотрено применение клеедощатых деревянных колонн сплошного сечения. Эти колонны изготовлены из досок сосны толщиной после острожки 33 мм. Т.к. длина колонны составляет 6 м, то стыков досок нет.

l_к = Н_нск = 6м, h_к = 0,4 м

Фахверк

Торец здания выполняется при помощи самостоятельных стоек и ригелей. Торцевые стойки проходят до покрытия и передают нагрузку на верхний пояс фермы. Устойчивость торцевых стоек в плоскости торца здания обеспечивается установкой горизонтальных решетчатых связей между ними. Расстояние

между стойками фахверка определяется длиной панелей

стенового ограждения и размерами проема для

ворот и равняется 4000мм. Расположение

фахверковых стоек в плане показано на рис. 1.6.

 

Рис.1.2. Фахверк

Конструкции покрытия.

С учетом неотапливаемого режима здания в проекте предусмотрено покрытие по прогонам. В состав покрытия в прогонном решении входят:

- защитный настил обеспечивающий совместную

работу всех элементов настила, защищающий

рулонную кровлю от разрывов при короблении

и растрес­кивании более толстых досок рабочего

слоя.

- рабочий настил, воспринимающий через кровлю

внешние нагрузки и передающий их на прогоны;

- прогоны, располагаемые в направлении продольной

оси здания, передающие нагрузку на основную Рис.1.3. Состав кровли

несущую конструкцию покрытия в виде фермы

 

Стеновое ограждение

В продольных стенах в качестве стеновых панелей применяются трёхслойные светонепроницаемые клееные панели из асбестоцемента ПС-1 (рис. 1.4) с размерами Ɩ=4400мм, b=1200мм и ПС-2 с размерами Ɩ=4400мм, b=1500мм (рис.1.5).

h= Ɩ/30…Ɩ/50= 14,6…8,8 – принимаем h=140 мм.

Рис. 1.4. Стеновая панель:

1 – обшивка;

2 – воздушный слой;

3 – обрамление.

 

 

 

 

Рис.1.5. Фрагмент продольного

стенового ограждения

 

 

В торцевой части здания располагаются следующие стеновые панели:

ПС-3: l=4500мм, b=1200мм;

ПС-4: l=5500мм, b=1500мм;

ПС-5: l=4000мм, b=600мм;

ПС-6: l=4000мм, b=1500мм;

а также доборные панелиПС-7, ПС-8, ПС-9, ПС-10. Схема раскладки стеновых панелей в торце здания изображена на рисунке1.5.

Рис1.6. Схема раскладки стеновых панелей в торце здания

Мероприятия по обеспечению пространственной жесткости каркаса.

Горизонтальные связи

Для восприятия ветровой нагрузки, действующей на продольные стены здания в плоскости покрытия, устанавливают горизонтальные связи в торцевых частях здания и по его длине на расстоянии 22 м. Горизонтальные связи по нижним поясам ферм устраивают в пролетах, примыкающих к торцам здания и предназначены для восприятия ветровой нагрузки со стороны торца, т.к. верх торцевых стоек примыкает к нижним поясам ферм.

Рис.1.6. Схема горизонтальных связей

Вертикальные связи

Вертикальные связи предназначены для обеспечения устойчивости каркаса здания в продольном направлении. Они связывают между собой фермы попарно и служат также для удержания конструкций в вертикальном положении в период монтажа и в процессе последующей эксплуатации здания. Вертикальные связи устанавливают в плоскости стоек или раскосов ферм. Связи между стойками в плоскости продольных стен устанавливают для восприятия давления ветра на торцевые стены и обеспечения общей жесткости каркаса, а также для раскрепления стоек от потери устойчивости из плоскости рамы. Они устанавливаются в крайних пролетах и по длине здания через 4 пролета.

Рис.1.7. Схема вертикальных связей

2. Расчет и конструирование ограждающих конструкций кровли.

2.1. Расчет двойного перекрестного настила под неутеплённую рулонную кровлю

2.1.1. Конструирование настила

Настилы участвуют в обеспечении пространственной жесткости и устойчивости покрытий зданий и сооружений. Вместе с тем они относятся к менее ответственным конструкциям, для изготовления которых допускается использовать древесину 3 сорта, при этом расчетное сопротивление древесины изгибу принимается 13 МПа.

В проекте применяем двойной перекрёстный настил под рулонную кровлю. Он состоит из двух слоёв: нижнего – рабочего и верхнего – защитного. Защитный косой слой выполняется из досок толщиной 16 мм, шириной 100мм, укладываемых под углом 45º к рабочему слою. Защитный слой обеспечивает совместную работу всех элементов настила, защищает рулонную кровлю от разрывов при короблении и растрес­кивании более толстых досок рабочего слоя.

Толщина и шаг досок рабочего настила определяется расчётом и типом кровли.

1. –два слоя линокрома на битумной

мастике;

2. - защитный настил;

3. - рабочий настил; 4. - стропила (фермы).

 

 

Рис.2.1. Состав настила

Определяем число досок в полосе расчетной ширины 1м: N_досок = 100/20 = 5 досок

Сбор нагрузок на настил

Нагрузка от кровельного покрытия

Таблица2.1.

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кгс/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γ f	Расчетная нагрузка, кгс/м^2
	Два слоя линокрома 10·9,81	9,8	1,2	11,76
	Защитный слой =16мм; =500 кг/м 500·0,016·9,81	7,85	1,1	8,63
	Рабочий слой =25мм; =500 кг/м 500·0,025 ·9,81	12,63	1,1	13,89
	Итого:	30,28		34,28

 

Снеговая нагрузка:

Полное расчетное значение снеговой нагрузки S на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

где S_g =400 кгс/м² — расчетное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли для V климатического района;

m — коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие.

Нормативная снеговая нагрузка определяется на основании расчетного значения массы снегового покрова на 1м² для заданного района:

 

Для покрытий с очертаниями близкими к сводчатым коэффициент μ определяется

по двум схемам загружения:

μ₁=cos 1.8α

μ₂=2.4sin 1.4α

где α – уклон покрытия в град.

α= 90º - (180º - 72º)/2 = 36º

μ₁=cos (1.8∙36º) = cos 64,8º =0,426

μ₂=2.4sin (1.4∙36º) = 2,4∙ sin50,4º = 1,85

S₁=S_g∙ μ₁=420∙0.426=178,92 кгс/м²;

S₂=S_g∙ μ₂=400∙1,85=740 кгс/м²;

S₀₁=S₁∙0,7= 178,92∙0.7 = 125,244 кгс/м²;

S₀₂=S_2∙0,7= 740∙0.7 =518 кгс/м²;

 

 

Рис.2.2. Профиль покрытия и схема снеговой нагрузки

 

Временная нагрузка от сосредоточенного груза:

P=100∙1.2=120 кгс/м

При двойном настиле (рабочем и защитном) этот груз считается распределён­ным на ширину 0,5м настила: 240 кгс/м

 

 

2.1.3.Расчет настила на прочность

Настил условно рассматриваются как двухпролетные неразрезные балки. Расчёт ведется для полосы 1м с учётом числа досок рабочего слоя на этой ширине, (доски защитного слоя учитываются при сборе нагрузок).

Настилы рассчитываются на 2 сочетания нагрузок:

I сочетание нагрузок: постоянная + временная снеговая:

Так как толщина настила по всему покрытию будет постоянной, то расчёт будем вести на большее из двух значений снеговой нагрузки - S₀₂= 518 кгс/м² – для второй схемы загружения.

g_p^/ = g^/ _пост + S^/ = 34,28+ 518= 552,28 кгс/м²;

Расчет настила на прочность по первому сочетанию нагрузок проводится по следующей формуле:

где M_р^I - расчетный изгибающий момент от первого сочетания нагрузок;

Ɩ_p =1,39 м – расчётный пролёт настила (шаг прогонов);

W_нт – момент сопротивления нетто:

м³

b = 0,2м – ширина досок рабочего настила;

δ = 0,019м – толщина досок рабочего настила;

n = 5 – число досок на расчетной длине 1м:

с =0 – расстояние между досками в свету.

Проверим выполнение условия прочности:

- условие выполняется, => прочность настила по первому сочетанию нагрузок обеспечена.

- но так как при мень­шем сечении прочность настила не обеспечивается, то этот вариант окончательный

II сочетание нагрузок: постоянная + временная от сосредоточенного груза:

g_p^/ = g^/ _пост + Р^/ = 34,28+ 240 = 274,28 кгс/м²;

Расчет настила на прочность по второму сочетанию нагрузок проводится по сле­дующей формуле:

где m_и =1,2 - коэффициент, учитывающий кратковременность действия нагрузки.

M_р^II - расчетный изгибающий момент от второго сочетания нагрузок;

М_p^II = 0.07 ∙ g^/_пост ∙ Ɩ_p² + 0,21 ∙ P ^/ ∙ Ɩ_p = 0,07∙34,28∙1,39 ² + 0,21∙240∙1,39 = 74,69 кгс∙м

где P ^/ =240 кгс/м² – временная нагрузка от сосредоточенного груза;

Проверим выполнение условия прочности:

условие выполняется, => прочность настила по второму сочетанию нагрузок обеспечена.

 

2.1.4. Расчёт настила по деформациям

Расчет настила по деформациям ведется по формуле:

где I – момент инерции:

Е = 10 000 МПа = 10⁹ кН- модуль упругости древесины при расчете по предельным состояниям второй вдоль волокон.

, => прогиб его не более нормативного.

 

 

2.2. Расчет прогона

2.2.1. Конструирование прогона

Так как уклон кровли небольшой, то применяются неразрезные прогоны из спарен­ных досок. Прогон состоит из двух рядов досок 200х100 мм в средних пролетах и трех досок крайних пролетов. Шаг ферм 4 м. Стыки досок расположены вразбежку на расстоянии x = 0.21∙Ɩ = 0,21∙4= 0,84 м от опор соединены на гвоздях Æ 5 мм длиной 120 мм. Таким образом каждый стык одного элемента перекрывается цельным другим элементом. По длине элементы прогона соединяются гвоздями, располагаемыми в шахматном порядке через 50 см, а в стыке ставятся гвозди по расчету. Шаг прогонов 1.39 м.

Рис.2.3. а) -Неразрезные прогоны из спаренных досок;

б) – стык неразрезного прогона:,

1 – несущая конструкция; 2 – гвозди.

 

2.2.2. Сбор нагрузок на прогон

Нормативная нагрузка на прогон: q^н =30,28∙1,39 =42,09 кгс/ м

Расчетная нагрузка на прогон: q^р =34,28∙1,39 = 47,65 кгс/ м

Предварительно зададимся значением собственного веса 1м погонной длины прогона (кгс/м): q^н_св = 10; q_св = 11

Нормативная снеговая нагрузка: так как будем проектировать прогона одинакового сечения по всей поверхности фермы, то расчёт будем вести на большее из двух значений снеговой нагрузки - S₀₂= 518 кгс/м², S₂= 740 кгс/м²; – для второй схемы загружения.

S_н =518∙ 1,39 =720.02кгс/м

Расчётная снеговая нагрузка: S =740∙ 1,39= 1028,6кгс/м

Нормативная составляющая действующей на грузовую полосу шириной 1,346 м:

q^н_х = (42,09+ 10+ 720,02∙ 0,995) ∙ 0,995 = 764,67кгс/м;

q_х = (47,65+ 11 + 1028,6∙0,995)∙0,995 =1076,69кНгсм

2.2.3. Расчет прочности прогона

Расчётный изгибающий опорный момент:

По сортаменту пиломатериалов хвойных пород для сечения из двух досок размером 200х100 мм - W=2∙0,000667м³=0,00133м³;

Напряжение изгиба: кгс/м - прочность обеспечена.

Сбор нагрузок на ригель

Рис.3.2. Расчётная схема фермы.

Нагрузка от веса покрытия

Таблица3.1.

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кгс/м^2	Коэффициент надежности по нагрузке, γ f	Расчетная нагрузка, кгс/м^2
	Два слоя линокрома 10·9,81	9,81	1,2	11,77
	Защитный слой =16мм; =500 кг/м 500·0,016·9,81	7,85	1,1	8,63
	Рабочий слой =30м; =500 кг/м 500·0,03 ·9,81	14,71	1,1	16,86
	Прогоны сечением 200х200мм через 1,39 м 500∙		1,1
	Итого:	42,37		48,26

 

Снеговая нагрузка: S₀= S_g∙ μ_{2∙ ∙}γ_f=518 кгс/м²;

Находим нормативную нагрузку от снега для фермы сегментного очертания:

Нагрузка от несущих конструкций находится по формулам:

нормативная:

k_св = 3 – коэффициент собственного веса для металлодеревянной фермы;

расчётная: g_ф^р= g_ф^н∙1,1 = 22,23 ∙ 1,1 = 24,45 кгс/м²;

Суммарные постоянные нагрузки:

- нормативная: g_н = g_н^кр + g_н^ф = 42,37 + 22,23 = 64,6 кгс/м²;

- расчётная: g_р = g_р^кр + g_р^ф = 48,26 + 24,45 = 72,21 кгс/м²;

Расчётная схема показана на рисунке 3.1. Узловые нагрузки:

- узел А:

Постоянная: кгс/м²;

От снега: кгс/м²;

- узлы Б и В:

Постоянная: кгс/м²;

От снега: кгс/м²;

Соотношение S/Ɩ учитывает кривизну верхнего пояса фермы при определении нагрузки на горизонтальную её проекцию.

При помощи известных методов строительной механики определяем усилия в стержнях фермы от единичной нагрузки и опорные реакции.

 

 

Рис. 3.2. К определению усилий N_А,Б и N_А,Д.

 

N_БВ=-2,0;

N_БД=-0,26

 

Рис. 3.3. К определению усилий N_Б,В и N_Б,Д.

N_ДВ=-0,73;

N_ДД= 2,53

 

Рис. 3.4. К определению усилий N_Б,В, и N_ДД.

Расчётные усилия в стержнях фермы

Таблица 3.2.

Элементы и опорные реакции	Усилия от единичной нагрузки	Усилие от собственного веса δ=1487,16ксг	Усилие от снеговой нагрузки Р=8206,28 кгс	Расчетные усилия	Обозначение усилий
слева	справа	на всем пролете
АБ БВ	-2,55 -2,0	-2,55 -2,0	-5,1 -4,0	-7584,52 -5948,64	-41852,03 -32825,12	-49436,55 -38809,76	О1 О2
АД ДД’	+2,06 +2,53	+2,06 +2,53	+4,12 +5,06	+6127,09 +7525,03	+33809,9 +41523,78	+39936,99 -49048,81	U1 U2
БД	-0,26 - -	- -0,26 -	- - -0,52	-386,66	-2133,63 -2133,63 -4267,27	-2520,29 -2520,29 -	Д1 Д1’
ВД	-0,73 - -	- -0,73 -	- - -1,46	-1085,63	-5990,58 -5990,58 -11981,17	-7076,21 -7076,21 -	Д2 Д2’
Опорная реакция	+2,0	+2,0	+4,0	+2974,32	+16452,56	+19426,88	Rа

 

 

Таблица сечений элементов фермы.

Таблица 3.3

 

Верхний пояс	Нижний пояс	Раскосы
b x h= =120 x330 мм n = 9 досок	2 уголка 80х8	b x h= =120 x99 мм n = 3 досок толщиной 33 мм

 

Конструирование узлов фермы

Опорный узел

Опорный узел представляет собой металлический башмак, обеспечивающий передачу сжимающих усилий, возникающих в верхнем поясе фермы, на колонну. Сначала рассчитываем верхнюю наклонную плиту опирания.

Расчетные усилия:О₁ =-49436,55 кгс; U₁ = +39936,99 кгс; R_A = +19426,88кгс

Площадь смятия:

Длина площадки опирания:

принимаем l_п = 32 см

Размеры расчетной площадки упорной плиты: b х а = 120 х 60 мм

при отношении b / l_п = 12 / 6 = 2 коэффициент a₁ = 0.1

Напряжение в площадке:

Момент в площадке: М = a₁ × s_п × а² = 0.1× 128,74× 6² = 463,46кгс× см

Толщина плиты опирания: d_п = = 1,16 принимаем

d_п = 1.2 см

Принимаем длину прикрепляющих ребер l_пр = 80 мм из стальной полосы толщиной d_пр = 10мм

Момент в плите опирания:

Расстояние от центра тяжести площадки опирания до центра тяжести прикрепляющих ребер:

Момент инерции сечения плиты опирания с прикрепляющими ребрами:

Максимальный момент в конструкции плиты опирания:

< R_y = 2400 кгс/см²

Боковые накладки башмака принимаем конструктивно d_бн = 10 мм. Катеты сварных конструктивных швов принимаем 6 и 8 мм.

Расчет нижней горизонтальной плиты опирания. Принимаем размеры плиты опирания из конструктивных соображений (для размещения соединительных болтов) l_нп х b_нп = 250 х 300.

 

Рис.3.4. Опорный узел

дощатокленной фермы:

1 – опорный брус;

2- верхний пояс фермы;

3 – нижний пояс

фермы 2L 90x8;

4 – опорная плита;

5 – опорный узел;

6 – болты d=16мм;

7 – болты d=20мм.

 

 

Напряжение в плите: <R_см90 = 30 кгс/см²

Момент на консолях плиты:

Момент на опертом участке:

По наибольшему моменту принимаем толщину плиты:

d_бн = = 1,6 см принимаем d_бн = 1,8 см

Длина швов сварки боковых накладок с плитой:

»40 см - из условия по металлу границы сплавления.

 

Коньковый узел

Расчетные усилия: D₂ = -7076,21 кгс, D₂ ’ = -7076,21 кгс

Построив в масштабе силовой многоугольник со сторонами сил D₂ и D₂’ определим результирующую расчетную силу D_R = 9878,55 кгс. Для соединения сегментов верхнего пояса в данном узле необходим центральный узловой болт. По результирующей силе D_R = 8130 кгс определяем диаметр болта:

=4,79см => принимаем болт диаметром 48мм

K_a – коэффицент, равный 0,62 при угле наклона усилия к волокнам дерева a = 90°

Несущая способность древесины на смятие под болтом:

N_см = n× 50× b_вп × d× K_a = 2× 50× 12× 4,8 × 0.7 = 5864кгс > D₂’ = -7076,21кгс

Прочность болта достаточна.

Стальные накладки из стальной полосы 80х6 мм конструктивно прикрепляем к раскосам 4 глухарями диаметром d_гл = 16 мм, длиной l_гл = 80 мм. Проверку их прочности не производим, т.к. запас прочности очевиден (см. расчет предыдущего узла).

Рис.3.6. Коньковый узел

дощатоклеянной фермы:

1 –верхний пояс фермы;

2 – раскос фермы;

3 –брус 80х200, Ɩ=970;

4 – болт d=48мм, Ɩ = 560мм;

5 – глухари d=16мм, Ɩ = 80мм;

6 – болты d=16мм, Ɩ = 340мм;

7 - металлическая накладка;

8- металлическая накладка

8х60 Ɩ=300мм;

 

 

Расчет конструкции колонны

В данном курсовом проекте предусмотрено применение клеедощатых деревянных колонн сплошного сечения. Эти колонны изготовлены из досок сосны толщиной после острожки 33 мм. Т.к. длина колонны составляет 6 м, то стыков досок нет. Нагрузки от стенового ограждения передаются непосредственно на фундамент, поэтому их не учитываем.

Ветровая нагрузка

По интерполяции определим коэффициенты K_i , учитывающие изменения ветрового давления по высоте.

Высота рамы: Н_р = Н_к = 5 м.

На отметке 5 м k₅ = 0,75

Нагрузка от ветрового давления для рассматриваемого в данном курсовом проекте региона составляет w₀ = 38 кгс/м².

Определим интенсивность ветровой нагрузки с наветренной стороны на высоте 5 и 8 м соответственно:

q_5м = w₀ × k₅ × с _е× В × g _f = 38× 0,75× 0,8× 4× 1,4 = 127,68 (кгс/м);

q_8м = w₀ × k₈ × с_е × В × g _f = 38× 0,9× 0,8× 4× 1,4 = 153,22 (кгс/м).

Сосредоточенная ветровая нагрузка на уровне 8 м:

W = w₀ × k₈ × с_е × h₁ × В × g _f = 38× 0,9× 0,8× 0× 4× 1,4 = 0.

Интенсивность ветровой нагрузки с подветренной стороны на высоте 5 и 8 м соответственно:

q’_5м = w₀ × k₅ × с_е × В × g _f = 38× 0,75× 0,5× 4× 1,4 = 80,43 (кгс/м);

q’_8м = w₀ × k₈ × с_е × В × g _f = 38× 0,9× 0,5× 4× 1,4 = 95,76 (кгс/м).

Сосредоточенная ветровая нагрузка на уровне 8 м:

W ’ = w₀ × k₈ / 2 × с_е × h₁ × В × g _f = 38× 0,9× 0,5× 0× 4× 1,4 = 0.

 

 

N

Эквивалентная равномерно распределенная нагрузка с наветренной и подветренной стороны соответственно:

W x

q_экв = 1,072× q_5м = 1,072× 127,68 = 136,9 (кгс/м);

 

q’_экв = 1,072× q’_5м = 1,072× 80,43 = 86,2 (кгс/м).

q_{экв H}

Неизвестное усилие в ригеле рамы:

Х = 3/16× Н× (q_экв - q’_экв) = 0,19× 5× (136,9 – 86,2) = 48,165 (кгс).

 

 

Рис.4.2. Расчетная схема колонны

Статический расчет

Изгибающий момент у основания левой колонны:

М_л = (W – X)× H + q_экв× H² / 2 = (0 –48,2)× 5+ 136,9× 5² / 2 = 1470,25 кгс× м

Поперечная сила у основания левой колонны:

Q_л = W-X+q_5м× Н+0.5×(q_8м–q_5м)× Н₂ =0-48,2+127,68×5+0,5×(153,22-127,68)×3 =637,51 в правой колонне не определяем, т.к. они всегда меньше, чем в левой.

В соответствии с [ ] при учете основного сочетания, включающего постоянную и не менее двух временных нагрузок (снеговую и ветровую), следует использовать коэффициент сочетания нагрузок y = 0.9. Тогда расчетные усилия изгибающего момента и продольной сжимающей силы соответственно будут:

М = М_л × y = 1470,25× 0.9 = 1324,125 кгс× м

N = N_п + N_s× y =2974,32+16452,56∙0,9= 17760,544 кгс

 

Конструктивный расчет

Принимаем сечение колонны из 12 слоев досок толщиной по 33 мм и шириной 167 мм после острожки (из досок 40х175 мм).

Тогда h = 12× 3,3 = 39,6(см), b = 16,7 (см),

площадь сече ния: F = h× b = 39,6× 16,7 = 661,32(см²).

 

 

Р.ис.4.3 Сечение колонны

Расчет анкерных болтов

N = (N_п / 1.1)× 0.9 = (2974,32/ 1 1)× 0 9 = 2433,53 кгс

М =1324,125 кгс× м

Коэффициент приведения сечения:

Расчетный эксцентриситет:

е₀ = 156,09 см > h / 6 = 39 6/ 6 =6 6см

Высота сжатой зоны:

Принимаем размер от грани колонны до центра анкерного болта а = 68 мм.

Тогда h­₀ = h + a = 396 + 68 = 464 мм

Анкерные болты устанавливаются с двух сторон потому, что при инверсии ветровой нагрузки происходит взаимоперемещение сжатой и растянутой зон.

Усилие в анкере:

Площадь сечения одного анкерного болта:

Принимаем болты диаметром d = 18 мм

с F = 1,92 см²

Рис.4.4. Расстановка анкерных болтов

Расчет траверс

Задаваясь диаметром болтов, для прикрепления траверс к колонне, находим их количество при d = 18мм:

где Т_мin – несущая способность одного среза болта, - определяется как минимальное из трёх значений:

- из условия смятия в крайних элементах:

Т= 0,8∙а∙d=0 8∙1∙1 8=1 54 кгс/см²

здесь а = 1 см – толщина крайних элементов (плит траверсы);

d = 1,8 см – диаметр болта.

- из условия смятия в средних элементах:

Т= 0,5∙с∙d=0,5∙16,7∙1,8=15,03 кгс/см²

здесь с = 16,7 см – толщина среднего элемента (колонны).

- из условия изгиба болта:

Т=2,5d²-0 01a²=2 5∙1 8²-0 01∙1²=8 11 кгс/см²

=> принимаем 2 болта

Рис.4.5. Крепление стойки к

фундаменту:

1- клееная стойка;

2- фундамент;

3- 2 слоя рубероида;

4- болты d=16мм;

5- косые шайбы;

6- болты d=18мм;

7- крепежные уголки

L100x8мм

Проверяем траверсы на растяжение по ослабленному болтами сечению:

<R_y = 2400 кгс/см²

А_нт = b × d_тр – n × d × d_тр = 19× 1 – 2× 1,8× 1 = 15.4см²

Фермы

6.21. Расчет ферм с разрезными и неразрезными поясами следует производить по деформированной схеме с учетом податливости узловых соединений. В фермах с неразрезными поясами осевые усилия в элементах и перемещения допускается определять в предположении шарнирных узлов.

6.22. Фермы следует проектировать со строительным подъемом не менее ¹/₂₀₀ пролета, осуществляемым в клееных конструкциях путем выгиба по верхнему и нижнему поясам.

6.23. Расчетную длину сжатых элементов ферм при расчете их на устойчивость в плоскости фермы следует принимать равной расстоянию между центрами узлов, а из плоскости – между точками закрепления их из плоскости.

6.24. Элементы решетки ферм следует центрировать в узлах. В случае нецентрированных узлов ферм следует учитывать возникающие в элементах изгибающие моменты. Стыки сжатых поясов ферм следует располагать в узлах или вблизи узлов, закрепленных от выхода из плоскости ферм.

Рамы

6.28. Расчет на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости допускается выполнять по правилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии.

6.29. Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам, закрепленных по внешнему контуру, допускается проверять по формулам п. 4.18. При этом для рам из прямолинейных элементов, если угол между осями ригеля и стойки более 130°, и для гнуто-клееных рам расчетную длину элемента следует принимать равной длине осевой линии полурамы. При угле между стойкой и ригелем меньше 130° расчетную длину ригеля и стойки следует принимать равной длинам их внешних подкрепленных кромок.

Конструктивные требования по обеспечению надежности деревянных конструкций

6.35. Конструктивные меры и защитная обработка древесины должны обеспечивать сохранность деревянных конструкций при транспортировании, хранении и монтаже, а также долговечность их в процессе эксплуатации.

6.36. Конструктивные меры должны предусматривать:

а) предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами (за исключением опор воздушных линий электропередачи), производственными водами и др.;

б) предохранение древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения;

в) систематическую просушку древесины конструкций путем создания осушающего температурно-влажностного режима (естест­вен­ная и принудительная вентиляция помещения, устройство в конструкциях и частях зданий осушающих продухов, аэраторов).

6.37. Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профилактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины и др.

6.38. В отапливаемых зданиях несущие конструкции следует располагать без пересечения их с ограждающими конструкциями.

6.39. Не допускается глухая заделка частей деревянных конструкций в каменные стены.

6.40. Несущие клееные деревянные конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, должны иметь сплошное сечение; верхние горизонтальные и наклонные грани этих конструкций следует защищать антисептированными досками, козырьками из оцинкованного кровельного железа, алюминия, стеклопластика или другого атмосферостойкого материала.

6.41. Опирание несущих деревянных конструкций на фундаменты, каменные стены, стальные и железобетонные колонны и другие элементы конструкций из более теплопроводных материалов (при непосредственном их контакте) следует осуществлять через гидроизоляционные прокладки.

Деревянные подкладки (подушки), на которые устанавливаются опорные части несущих конструкций, следует изготовлять из антисептированной древесины преимущественно лиственных пород.

6.42. Металлические накладки в соединениях конструкций, эксплуатируемых в условиях, где возможно выпадение конденсата, должны отделяться от древесины гидроизоляционным слоем.

6.43. Покрытия с деревянными несущими и ограждающими конструкциями следует проектировать, как правило, с наружным отводом воды.

6.44. В ограждающих конструкциях отапливаемых зданий и сооружений должно быть исключено влагонакапливание в процессе эксплуатации. В панелях стен и плитах покрытий следует предусматривать вентиляционные продухи, сообщающиеся с наружным воздухом, а в случаях, предусмотренных теплотехническим расчетом, использовать пароизоляционный слой.

Рулонные и пленочные материалы, используемые в качестве пароизоляции в плитах и панелях стен, у которых обшивки соединены гвоздями или шурупами с деревянными или с клееным каркасом из фанеры или древесины, должны укладываться сплошным непрерывным слоем между каркасом и обшивкой.

В ограждающих конструкциях с соединением обшивок с каркасом на клею следует применять окрасочную или обмазочную пароизоляцию. Швы между панелями и плитами должны быть утеплены и уплотнены герметизирующими материалами.

Дополнительные требования к древесине

К древесине для деревянных конструкций кроме требований ГОСТ 8486-66* на пиломатериалы хвойных пород и ГОСТ 9463-72* на круглые лесоматериалы должны предъявляться дополнительные требования:

а) ширина годичных слоев в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в них поздней древесины – не менее 20%;

б) в заготовках из пиломатериалов 1-го и 2-го сорта для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1–3-го сорта толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

 

 

Библиографический список

Нормативная литература

ГОСТ 82 -70* (с изм. 1988). Сортамент металлических изделий. М.: Стройиздат, 1989. – 23 стр.

1. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36 стр.

2. СНиП II-25-80 (с изм. 1988). Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Стройиздат, 1983. – 31 стр.

3. СНиП II-23-81* (с изм. 1990). Нормы проектирования. Стальные конструкции. М.:Стройиздат, 1988. – 96 стр.

4. СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 192 стр.

5. СНиП 2.01.02-85 Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1986. – 16 стр.

6. СНиП 3.03.01-87 Защита строительных конструкций от коррозии. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 48 стр.

Учебно-методическая литература

1. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования: Учебное пособие для вузов. Под редакцией профессора Иванова В.А.

Киев: Вища школа, 1981. – 392 стр.

2. Конструкции из дерева и пластмасс: Методические указания по выполнению курсового проекта. Составители: Малбиев С.А., Стась В.В.

Иваново: ИИСИ, 1985. – 46 стр.

3. Конструкции из дерева и пластмасс: Справочные материалы к расчету и проектированию. Составители: Малбиев С.А., Стась В.В.

Иваново: ИИСИ, 1984. – 50 стр.

4. Деревянные колонны цельного и составного сечения: Методические указания по выполнению курсового проекта. Составитель: Малбиев С.А.

Иваново: ИИСИ, 1989. – 28 стр.

 

 

Сегментная ферма

В качестве несущей конструкции покрыти