Расчет элементов конструкций цельного сечения.

Технико-экономические предпосылки применения деревянных и пластмассовых конструкций в строительстве. Древесина и пластмассы как конструкционные материалы: достоинства и недостатки, физические механические и технологические свойства.

В условиях современного строительства продолжается повышение уровня индустриализации строительного производства и степени заводской готовности строительных конструкций и деталей, расширение применения новых эффективных конструкций, в том числе из местных строительных материалов, в частности деревянных.

 

Положительные качества деревянных конструкций:

1) богатая непрерывно пополняемая сырьевая база  (примерно 1/3 всех лесных запасов планеты).

2) высокая стойкость к многим химически агрессивных средам (до сорока лет срок эксплуатации без капремонта)

3) производственные преимущества: простота заготовки и обработки,  простота соединений, способность гнутся и склеиваться.

Особо перспективными являются деревянные клееные конструкции (ДКК): клеефанерные панели, балки, арки, рамы, фермы, полностью удовлетворяющие современным требованиям индустриальности, надежности и долговечности.

 

Области применения деревянных конструкций:

· Сельскохозяйственное строительство: в зданиях животноводческих и пищеводческих комплексов, складах минеральных удобрений и хранения продуктов сельского хозяйства

· Промышленное строительство: в зданиях и сооружениях, с химически агрессивными средами: в цехах травления,  электролиза, хлорирования, кислотных, красильных фабрик, в зданиях по переработке солевых руд, синтетического волокна.

· Гражданское строительство: перекрытия школьных, спортивных зданий, клубов, выставочных павильонов, кафе, столовых, с использованием сводов, оболочек, куполов, структурных конструкций.

· Строительство временных сооружений

 

 

Достоинства древесины:

- высокая удельная прочность R/r (отношения расчетного сопротивления к плотности), близкая к удельной прочности малоуглеродистой стали. [Коэффициент конструктивного качества К.К.К.]

сталь = = (м)

древесина = = (м)

 

- малая теплопроводность

- химическая стойкость (во многих агрессивных средах древесина долговечнее метала и железобетона)

 

Недостатки древесины:

- зависимость механических характеристик от различных факторов (влажность, температура, природные дефекты)

- гигроскопичность и ее следствия – сушка, разбухание, коробление, растрескивание

- неоднородность строения (анизотропность)

- естественные пороки (сучки, косослой и другие), влияющие на прочность

- подверженность гниению, поражению биологическими вредителями

- малая огнестойкость

 

Физические свойства древесины:

- плотность (зависит от породы и содержания влаги). Колеблется 500- 800

- температурное расширение:

коэффициент температурного расширения древесины вдоль волокон α=(3:5) , т.е. в 2-3 раза меньше, чем у стали.

По этой причине в деревянных соороужениях не делают температурные швы.

- теплопроводность древесины поперек волокон = λ 0,16 Вт/м К, что значительно меньше теплопроводности других строительных материалов. Это позволяет использовать дерево в ограждающих частях отапливаемых зданий.

- влажность (отношение массы влаги, находящийся в образце, к массе образца в абсолютно сухом состоянии). Изменение влажности древесины является причиной появления в пиломатериалах трещин и коробления. Повышенная влажность древесины (более 20%) является основой причины загнивания.

 

По степени увлажнение различается древесина:

- сухая W<15%

- воздушно-сухая W=15-18%

- полусухая W=18-25%

- мокрая W>25%

- свежеcрубленная W=80-100%

- сплавная W до 200%

В ДКК допускается древесина с W до 15%, для неклееных конструкций W до 20%.

 

Механические свойства древесины:

Характеризуется высокими показателями ее прочности при растяжении, сжатии, смятии вдоль волокон и при поперечном изгибе. Так предел прочности сосны при растяжении вдоль волокон ≈100 МПа, при поперечном изгибе ≈75 МПа. Однако в реальных условиях работы конструкции на механические свойства древесины оказывают отрицательное воздействие многие факторы (сучки, трещины, кослой; время нахождения конструкции под нагрузкой). В этой связи   расчетные сопротивления древесины принимаются в несколько раз меньше пределов прочности, полученных при лабораторных испытаний стандартных образцов.

Так  сосны вдоль волокон =10 МПа

Так  сосны вдоль волокон =13 МПа

Механические свойства древесины (природного полимера) изучаются на основе реологии-науки об изменении свойств веществ во времени под действием тех или иных факторов (нагрузок).

Если задать деревянной конструкции неизменную во времени деформацию (например, определенный прогиб изгибаемому элементу), то напряжение в нем с течением времени уменьшаются (релаксирует), хотя деформация не меняется.

 Древесина является анизотропный материалом, ее механические свойства различны в различных направлениях и зависят от угла α между направлением действующего усилия и направление волокон. При α=0 – макс прочность древесины, прочность уменьшается с возрастанием угла α.

На прочность древесины значительно влияет скорость приложения нагрузки и продолжительность ее действия.

Исследования показали, что древесина обладает свойством последствия (ползучести), то есть роста деформации в течение времени после приложения нагрузки без изменения последней. Например, провисание балок, находящихся долгое время под эксплуатационной нагрузкой.

 

Сортамент лесоматериалов

 

Бревна-части ствола дерева с опиленными торцами, очищенные от сучков. (ГОСТ 9463-88*).

Бревна имеют естественное уменьшение диаметра по длине ствола называемое сбегом. Диаметр круглых лесоматериалов определяется диаметром тонкого конца.

 

Группы бревен (по диаметру)

· мелкие (подтоварник) d<14 см

· средние 14 см≤d≤24 см (с шагом 2 см)

· крупные d≥26 см (с шагом 2 см)

Калиброванные бревна (постоянный диаметр по длине). Длина бревен: от 3,0 м до 6,5 м (шаг 0,5 м)

 

Пиломатериалы

3) обрезные (опиленные со всех сторон по всей длине)

1) обзольные (часть поверхности не опилена по длине из-за сбега бревен)

2) необрезные (не опилены две кромки)

                        Пиломатериалы

 

 

Доски                Бруски               Брусья

 

(пласть вдвое больше кромки)

ГОСТ 8486-86* Е

(отношение пласти к кромке меньше двух) 

 

(размеры пласти к кромке более 100 мм)

  

5 сортов:отборный, 1,2,3,4ый                        4 сорта 1,2,3,4ый

 

Толщина, мм	Ширина, мм
16	75	100	125	150	-	-	-	-	-
19	75	100	125	150	175	-	-	-	-
22	75	100	125	150	175	200	225	-	-
25	75	100	125	150	175	200	225	250	275
32	75	100	125	150	175	200	225	250	275
40	75	100	125	150	175	200	225	250	275
44	75	100	125	150	175	200	225	250	275
50	75	100	125	150	175	200	225	250	275
60	75	100	125	150	175	200	225	250	275
75	75	100	125	150	175	200	225	250	275
100	-	100	125	150	175	200	225	250	275
125	-	-	125	150	175	200	225	250	-
150	-	-	-	150	175	200	225	250	-
175	-	-	-	-	175	200	225	250	-
200	-	-	-	-	-	200	225	250	-
250	-	-	-	-	-	-	-	250	-

Примечания: а) размеры пиломатериалов даются при влажности 25%;

б) предельные отклонения от номинальных размеров по толщине (+\-), мм: до 32 мм 1; от 40 до 100 мм -2; более 100 мм -3;

в)поставка досок шириной более 175 мм и брусьев размерами более 175*175 в настоящее время осуществляется только по специальным заказам

 

Макроструктура древесины

Полное представление о структуре древесине дают три разреза ствола дерева: поперечный, радиальный и тангенциальный продольный (по хорде).

На поперечном разрезе ствола дерева различают: сердцевина - темное пятно диаметром 25 миллиметров; ядро - центральная часть ствола дерева, имеющие более темную окраску; заболонь- более светлой часть ствола дерева, примыкающая к коре; кору - внешний слой, защищающий дерево от механических воздействий. Между корой и древесиной находится тонкий слой живых клеток, видимый только под микроскопом и называемый камбием. Слой камбия откладывает сторону коры лубяные клетки, а к центру- клетки древесины, так растет дерево. Концентрические слои, видимые на поперечном разрезе, называется годичными кольцами и показывает прирост дерево за год. Ширина колец отечественных пород деревьев колеблется (в зависимости от породы и условия произрастания) от 1 миллиметра (самшит) до 10 миллиметров (тополь). Годичные кольца состоят из более светлого весеннего слоя, обращенного в сторону ядра (раняя древесина) и более темного плотного летнего слоя, обращенного к коре (поздняя древесина). На радиальном разрезе годичные слои видны в виде продольных параллельных полос, а на  тангенциальном- в форме извилистых линий.

На поперечном разрезе видные так же светлые блестящие полосы, идущие в радиальном направлении. Это сердцевинные лучи, по которым проходит питательные вещества в дереве поперек волокон.

 

 

Расчет на устойчивость

Потеря устойчивости сопровождается искривлением оси стержня при напряжениях, меньших предела прочности. Устойчивость стержня определяется критической нагрузкой (по формуле Эйлера)

 

                                              (3)

 

Где E-модуль упругости,

J-min момент инерции сечения стержня

-рассчетная длина стержня. Зависит от опирания концов и распределения нагрузки по длине стержня, вычисляется по формуле:

 

                                                      (4)

 

Здесь l – свободная (геометрическая) длина стержня

- коэффициент приведения длины, принимаемый равным:

в случае загружения продольными силами по концам стержня:

1. при шарнирно-закрепленных концах

2. при одном шарнирно-закрепленном и другом защемленном конце

3. при одном защемленном и другом свободном нагруженном концах

4. при обоих защемленных концах

 

Разделим выражение критической нагрузки на F-площадь поперечного сечения стержня

Т.к.  -радиус инерции сечения стержня,  , то

 .

Т.к. λ=  , то

                             (5)

- это отношение критического напряжения  к пределу прочности

 ;

Подставим в (5) выражение для

 ;

Обозначим =А, тогда                             (6)

«А» для каждого материала имеет свое значение:

- древесина А=3000

-фанера А=2500

-полиэфирный стеклопластик А=1097

-орг.стекло А=580

Уравнение (6) является гиперболической кривой (гипербола Эйлера)

Если построить эту кривую,

 то будет видно, что при малых гибкостях коэффициент «» получается больше 1, чего быть не может. Для определения «» при малых гибкостях для древесины в ЦНИИПС была построена экспериментальная «кривая ЦНИИПС», для которой Д.А.Кочетковым было подобрано аналитическое выражение:

𝝋=1-а(, здесь для древесины а=0,8; для фанеры а=1

В точке λ=70 кривая ЦНИИПС и гипербола Эйлера имеют общую касательную. Кривую ЦНИИПС используют при гибкостях 0<λ≤70, а гиперболу Эйлера при λ>70.

Зная, как определить коэффициент продольного изгиба 𝝋, расчет на устойчивость выполняется по формуле:

= , где -расчетная площадь поперечного сечения элемента принимается по СНИП п. 4.2.

Таблица предельных гибкостей элементов конструкций приведена в учебнике Г.Г. Карлсена табл.III.4. стр.120

 

Расчет изгибаемых элементов

Изгибаемые элементы рассчитывают по первому и второму предельным состояниям (собственно на расчетную и нормативную нагрузку).

Расчет на изгиб по нормальным напряжениям выполняется при двух допущениях:

1) считается, что модули упругости в растянутой и сжатой зонах равны , хотя из диаграммы работы древесины при растяжении и сжатии видно следующее:

2) принимать прямолинейное распределение напряжений по высоте элемента

При этих допущениях нормальные напряжения в элементах, обеспеченных от потери устойчивости плоской формы деформирования

 – расчетное сопротивление изгибу

 

Д.И.Журавским установлено наличие в элементах, работающих на поперечный изгиб как нормальных, так и касательных напряжений. Прочность от касательных напряжений проверяют по формуле:

Q-расчетная поперечная сила,

-статический момент Брутто сдвигаемой части поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси

-момент инерции Брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси

-расчетная ширина сечения элемента

-расчетное сопротивление скалыванию при изгибе

Изгибаемые элементы (особенно при их малой ширине) проверяют на устойчивость плоской формы деформирования:

≤  , где М- макс изгибающий момент на рассматриваемом участке

- максимальный момент сопротивления брутто на рассматриваемом участке

- коэффициент устойчивости изгибаемых элементов, шарнирно закрепленных от смещения из плоскости изгиба и закрепленных от поворота в опорных сечениях определяют по формуле:

Здесь  -расстояние между опорными сечениями элемента, а при закреплении сжатой кромке элемента в промежуточных точках от смещения из плоскости изгиба- расстояние между этими точками.

-ширина поперечного сечения

-максимальная высота поперечного сечения на участке

-коэффициент, зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участке  (опред. по таблице №2 прил. 4 СНиП)

  При расчете изгибаемых элементов с линейно-изменяющейся по длине высотой и постоянной шириной поперечного сечения, не имеющих закреплений из плоскости по растянутой от момента М кромке, или m<4, где

m- число промежуточных подкрепленных (с одинаковым шагом) точек растянутой кромки на участке

Коэффициент  следует умножать на доп. коэффициент  (см. табл 2, прил. 4 СНиП). При m≥4 =1.

При подкреплении из плоскости изгиба в промежуточных точках растянутой кромки элемента на точке  коэффициент  следует умножать на коэффициент :

где - центральный угол (рад), определяющий участок  элемента кругового очертания (для прямолинейных элементов

при m 4 величину  следует принимать 1

Изгибаемые элементы проверяют по второму предельному состоянию на жесткость по формуле:

Где  - прогиб балки постоянного сечения высотой h без учета деформаций сдвига

h- наибольшая высота сечения

L- пролет балки

К- коэффициент, учитывающий влияния переменности высоты сечения (принимается равным 1 при постоянной высоте сечения)

С- коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига от поперечной силы

  Значения К и С приведены в табл. 3 прил.4 СНиП

  Прогибы элементов не должны превышать предельных, установленных СНиП для каждого вида конструкций (табл.16 СНиП)

 

Расчет на косой изгиб

  Косым называется изгиб, при котором направление действия усилия не совпадает с направлением одной из главных осей поперечного сечения элемента. В этом случае действующее усилие раскладывают по направлению главных осей сечения, затем находят изгибающие моменты, действующие в этих плоскостях.

Нормальные напряжения определяют:

Полный прогиб определяют:

≤[ ]

 

 

Смятие древесины

Работа древесины на смятие зависит от угла α между сминающим усилием и направлением волокон. При поперечном смятии α=90.

Волокна древесины сплющиваются за счет внутренних пустот и прочность самая низкая. При продольном смятии (α=0) прочность самая высокая – равна прочности древесины на сжатие.

  Расчет на сжатие выполняют по формулам:

 

Где - расчетное сопротивление смятие вдоль волокон α=0.

-расчетное сопротивление смятию по всей поверхности поперек волокон α=90.

  При местном смятии на части длины (когда длина незагруженных участков не менее длины площадки смятия и толщины сминаемого бруса a= , a>h

 

Где  -расчетное сопротивление древесины сжатиюи смятию по всей поверхности поперек волокон (табл.3 СНиП)

-длина площадки смятия в направлении вдоль волокон в см.

 

Расчет на скалывание

Скалывающие напряжения возникают там, где усилия стремятся переместить, сдвинуть одну часть деревянного элемента относительно другой части. Различают:

· скалывание вдоль волокон

· поперек волокон и под углом к ним

· скалывание вдоль волокон при изгибе

Известны два вида продольного скалывания:

1-одностороннее, когда все три скалывающие силы располагаются с одного края площадки скалывания (слева)

2-двустороннее- площадка скалывания размещается между силами (две силы слева, одна справа)

  Напряжение скалывания  распределяется по ширине площадки равномерно, а по длине ее-очень неравномерно. Максимальные напряжения  возникают у мест приложения скалывающих сил, а затем быстро уменьшаются.

Расчет на скалывание ведут по средним напряжениям  , условно посчитанным в предположении равномерного распределения скалывающих напряжений по всей площадке скалывания .

Соединения элементов ДК.

При изготовлении ДК часто приходится соединять бревна, брусья и доски между собой. Различают соединения:

· сращивания (или стыки) - для увеличения длины

· сплачивания- ля увеличения размеров поперечного сечения

· узловые – для соединения элементов под углом

Это обусловлено тем, что применяемый для нужд строительный материал в виде бревен и пиломатериала имеет максимальные размеры поперечного сечения 25-28 см и предельную длину 6,5 м.

Соединения осуществляют специальными связями. В зависимости от характера работы связей различают следующие виды соединений:

· на клеях (работают в оси на сдвиг)

· на нагеля (болтах, гвоздях, штырях- работают в основном на изгиб)

· на растянутых связях (болтах, хомутах, скобах- работают на растяжение или выдергивание)

· упоры, врубки (не требуют специальных связей)

Все связи (кроме клеевых) являются податливыми, т.е. не обеспечивают полной монолитности соединения. Деформации возникают вследствие неплотностей, неизбежных при изготовлении, от усушки и смятия древесины.

 

Клеевые соединения.

Равнопрочность, монолитность и долговечность клеевых соединений в ДК достигается с применением водо- и биостойких конструкционных клеев. Долговечность и надежность клеевого соединения зависят от устойчивости агдезионных связей, вида клея, его качества, технологии склеивания, условия эксплуатации и поверхностной обработки досок.

Клеи обеспечивают прочность шва на скалывание и растяжение поперек волокон. Прочность шва при растяжении вдоль волокон не удается получить, поэтому в растянутых стыках площадь склеиваемых поверхностей приходится увеличивать примерно в 10 раз косой срезкой торца.

 

Преимущества клееных конструкции:

1. Из досок небольших размеров можно склеить элементы любой длины с поперечными сечениями любой формы

2. Нет ослаблений врубками и врезками

3. Автоматизация изготовления ДКК

4. Использование короткомерного лесоматериала

5. Высокая огнестойкость вследствие массивного сечения

6. Незначительная металлоемкость ДКК

Для ДКК используют фанеру и остроганные доски хвойных пород. Склеивание производят под давлением 0,3-0,5 МПа, длительность прессовки 4-24 час. Чтобы конструкция не разрушилась от коробления при высыхании применяют доски δ=33 мм (или 42 мм) и влажностью не более 12 %. При склеивании пакетов доски располагают так, чтобы деформации их происходили в одну сторону.

Склеиванием образуют сечения:

 

-прямоугольные

-двутавровые

-коробчатые

Три типа продольного стыка на клею:

-впритык (торцевым упором)
-«на ус»

 -на зубчатый шип

 

Настилы и обрешетка

Настилы из досок применяют в покрытиях в виде сплошной конструкции или обрешетки под кровли разных типов.

· Настил под трехслойную рубероидную кровлю (неотаплив.здания)

1- Рубероидная кровля

2- Защитный сплошной настил из досок δ=16-25 мм, шириной до 100 мм укладывают под углом 45 градусов к оси здания

3- Рабочий разреженный настил из досок (толщина назначается расчетом)

4- Прогон

· Покрытия под рубероидную кровлю

1- Рубероидная кровля

2- Выравнивающий слой

3- Утеплитель

4- Пароизоляция

5- Рабочий сплошной настил из досок, соединенных впритык или в четверть, толщина определяется расчетом

6- Прогон

· Обрешетка из брусков под волнистую кровлю

1- Листовая кровля (асбестоцементные, стеклопластиковые волнистые листы)

2- Бруски обрешетки

3- Стропильная нога

 

Дощатоклееные балки

Преимущества:

1. Работают как монолитные

2. Большая высота поперечного сечения

3. Рациональное размещение досок различного качества по высоте (доски 1 и 2 сорта укладывают в наиболее напряженные зоны балки, а 2-3 сорта в менее напряженные места)

Для пролетов 6-24 мвысоту балок принимают 1/8-1/12 L.

Ширина балок-из условия опирания панелей покрытия и обеспечения монтажной жесткости.

Уклон верхней грани двускатных балок в пределах 2,5-10%.

Сечение балок-прямоугольное (в основном) как наиболее технологичное.

Влияние на несущую способность балок размеров, формы поперечного сечения и толщины слоев, учитывают коэффициентами условия работы.

Нормальные напряжения:

В двускатных балках при равномерно распределенной нагрузке сечение с максимально нормальным напряжением не совпадает с положение Мmax.

Это сечение состоит из опоры на расстоянии

 

Также для балок прямоугольного сечения из пакета досок производится расчет на устойчивость плоской формы деформирования

 

Где М- максимальный изгибающий момент на рассматриваемом участке

- максимальный момент сопротивления на участке

Скалывающие напряжения проверяют в сечении и максимальной поперечной силы Qmax:

Где S- статический момент брутто сдвигаемой части поперечного сечения

J-момент инерции брутто поперечного сечения относительно центральной оси

b-ширина сечения

- расчетное сопротивление скалыванию при изгибе для клееных элементов

 

Клеефанерные балки

Клеефанерные балки с плоской фанерной стенкой рекомендуется использовать для пролетов до 15 м. Они могут быть:

· Постоянной высоты

· Двускатными

· С криволинейным верхним поясом

Клеефанерные балки состоят из фанерных стенок и дощатых поясов. Поперечное сечение балок может быть двутавровым или коробчатым. Примерные компановки поперечного сечения представлены на рис.

Фанерная стенка помимо работы на сдвигающие усилия может воспринимать и нормальные напряжения. Волокна наружных слоев панели (шпонов) рекомендуется распологать (ориентировать) вдоль оси балки, параллельно нижнему поясу. Это повышает несущую способность балки. Кроме того, продольное расположение волокон наружных шпонов позволяет стыковать фанеру по длине «на ус».

При поперечном расположении волокон наружныхшпонов стыки фанеры можно выполнять только используя накладки (двусторонние(парные)), что менее надежно (неместная устойчивость стенки выше).

Стенки балок устраивают из водостойкой фанеры толщиной ≥8 мм. Стыки стенки всегда распологают под дощатыми ребрами жесткости. Парные (с обеих сторон стенки) ребра жесткости из досок ставят примерно через L/8-L/10 по длине балки для обеспечения устойчивости тонкой фанерной стенки.

У опор, где возникают большие касательные напряжения, ставят наклонные ребра жесткости.

Пояса балок образуют из досок, расположенных вертикально.

Усадка фанеры и поперечная усадка древесины неодиакова, поэтому может произойти разрыв клеевого шва, который их соединяет. Чтобы предотвратить отрыв моста от стенки, вертикальные доски, прилегающие к фанере делают не шире 100 мм и размещают с зазором примерно 5 мм. В поясах балок коробчатого сечения допустимо горизонтальное размещение досок. Если высота пояса превышает 100 мм, в них делают неглубокие пропилы со стороны стенок. Стыки поясных досок по длине устраивают впритык, «на ус» и зубчатым шипом. Последнее решение становится основным, т.к. является наиболее технологичным, экономичным и надежным. Отдельные доски поясов соединяются со стенкой и между собой способом склейки с подпрессовкой гвоздями.

 

 

Арки

Системы, у которой от вертикальной нагрузки возникает распор (т.е. горизонтальная составляющая опорной реакции).

По расчетным схемам:

· Трехшарнирные

· Двухшарнирные

· Безшарнирные

По очертанию:

· Треугольная (с затяжкой)

· Сегментная (пологая, с затяжкой)

· Многоугольная

Конструкции арок

1. Трехшарнирная треугольная арка из прямолинейных клееных элементов со стальной затяжкой

Пролет l =12-18м

Высота сечения h=1/30-1/50 l

Сечение прямоугольное клееное из досок =1/4-1/8

2. Трехшарнирные арки из прямолинейных клеефанерных блоков

Пролет l =12-24м

Высота сечения h=1/25-1/40 l

Сечение двутавровое, коробчатое клееное из досок =1/2-1/5

3. Трехшарнирные сегментные клееные арки со стальной затяжкой (пологие)

Пролет l =12-60м

Высота сечения h=1/40-1/50 l

=1/7

4. Трехшарнирная клееная арка стрельчатого очертания

Пролет l =18-60м

Высота сечения h=1/30-1/50 l

Сечение прямоугольное из клееного пакета гнутых досок =1/2-1/4

Расчет

1. Геометрический расчет

2. Статический расчет с определением внутренних силовых факторов

3. Подбор сечения арки из условия прочности

4. Проверка устойчивости плоской формы деформирования

5. Расчет узлов

Рамы- несущая распорная конструкция, состоящая из стоек и ригеля.

По расчетной схеме:

- трехшарнирные

- двухшарнирные

Конструкции рам:

1. Трехшарнирные клееные гнутые рамы. Прямоугольное сечение из пакета досок склеенных плашмя

2. Трехшарнирные дощато-клееные рамы из прямолинейных элементов с карнизными узлами на зубчатом шипе

Карнизный узел решается:

· На нагелях

· На накладках из фанеры

· На зубчатом шипе

3. Трехшарнирная рама с консолями и ригелями, опирающимися на стойки и подкосы

4. Двухшарнирная рама

Расчет:

· Сбор нагрузок

· Расчет ригеля

· Расчет поперечной рамы

· Расчет стойки

Стойки:

· Сплошного сечения

· Сквозного сечения

 

 

Расчет рам:

1. Геометрический расчет

2. Статический расчет с определением внутренних силовых факторов

3. Проверка прочности по нормальным и касательным напряжениям

(карнизный узел)

 

 

Конструкции ферм

1. Сегментные клееные фермы

Верхний пояс очерчен по дуге, разбит на панели крупных размеров и изготовлен клееным из досок; нижний пояс - прямолинейный из профильной или круглой стали. Пролеты клееных ферм до 36 м

верхний пояс:

-не разрезной на весь пролет

-не разрезной на 1/2 пролета

-не разрезной в пределах блока

Сечение пояса: пакет досок, склеенных плашмя, имеющих прямоугольное сечение

Пояса: из клееной древесины, либо из брусьев цельного сечения.

2. Треугольные металлодеревянные фермы

треугольные фирмы применяют для кровель из материалов, требующих значительного уклона

Верхний пояс: -из клееных блоков

         -брусчатый

Нижний пояс: - из профильной стали

         -из круглой стали

Решетка: -раскосы- из древесины

         -стойки -из круглой стали

 

Технико-экономические предпосылки применения деревянных и пластмассовых конструкций в строительстве. Древесина и пластмассы как конструкционные материалы: достоинства и недостатки, физические механические и технологические свойства.