30 6 18 | 42 4,5 22 | 20 3 6,5 | Архангельськ w 0 = 0,30 s g = 2,40 |
Примітка: Довжина будинку приймається рівною 11 кроків несучих конструкцій 2. Навантаження У пояснювальній записці мають бути накреслені розрахункові схеми конструкцій та їх елементів з необхідними розмірами і значеннями розрахункових навантажень. Схеми завантаження слід визначати за СНіП 2.01.07-85 *, значення снігового навантаження на горизонтальну поверхню і вітрового тиску на вертикальну поверхню s 0 і w 0 наведені в завданні, табл. 3. Для Краснодара і Новоросійська в таблиці вказані розрахункові значення вітрового тиску та ваги снігового покриву s g і w g, встановлені Територіальними будівельними нормами [3]. При визначенні ваги покрівельних матеріалів і утеплювача потрібно користуватися довідковими даними. Сортамент основних виробів і матеріалів наведені в додатку. Нормативне значення власної ваги дерев'яних елементів слід визначати множенням їх обсягу на щільність, прийняту за прогр. 3 СНиП II-25-80 в залежності від умов експлуатації. Щільність клеєної деревини приймається як цілісною. У більшості випадків при сухому і нормальному режимах експлуатації з усталеною вологістю повітря до 75% щільність можна приймати на рівні: 650 кг / м 3 для модрини; 500 кг / м 3 для інших хвойних і м'яких листяних порід; 700 кг / м 3 для твердих листяних порід і березової фанери; 1000 кг / м 3 для бакелізірованной фанери. Орієнтовні значення нормативних навантажень від власної ваги огороджувальних конструкцій покриття без утеплювача наведено в табл. 2, схеми снігового та вітрового навантажень - у прогр., Табл. П30, П31. Нормативне значення навантаження від власної ваги кроквяних конструкцій (арок, балок, рам, ферм) обчислюється за формулою:  , (1) де g н - нормативна постійне навантаження від маси конструкцій покриття, що спираються на кроквяну конструкцію; s н - нормативна снігове навантаження; q екв - умовна еквівалентна рівномірно розподілене навантаження при наявності в прольоті зосереджені сил; l - розрахунковий проліт в м; k св - коефіцієнт власної ваги конструкції, що приймається за табл. 1. Розрахункове навантаження визначається множенням нормативної на коефіцієнт надійності по навантаженню. Значення коефіцієнта g f, у відповідності зі СНіП 2.01.07-85 * приймаються рівними: 1,05 - для металевих елементів металлодеревянних конструкцій; 1,1 - для дерев'яних елементів і конструкційних пластмас; 1,2 - для теплоізоляційних шарів, що виготовляються в заводських умовах; 1,3 - для рулонних матеріалів, стяжок, засипок, утеплювача і т. п., що укладаються на будівельному майданчику; 1,4 - для вітрового навантаження; 1,4 - для снігового навантаження при відношенні обліковується нормативного значення рівномірно розподіленого навантаження від ваги покриття до нормативного значення ваги снігового покриву g н св / s 0 ³ 0,8 і 1,6 - для снігового навантаження при невиконанні цієї умови. Для плоских несучих конструкцій отримані нормативні та розрахункові навантаження на 1 м 2 наводяться до навантажень на 1 м довжини конструкції множенням на ширину вантажної площі. Для основних кроквяних конструкцій вона дорівнює їх кроці. Всі навантаження на конструкцію зручно звести в таблицю з чотирьох колонок загальноприйнятого види: Таблиця 4 Навантаження на (плиту, балку, раму, арку, ферму тощо) Вид навантаження | Нормативне значення | Коефіцієнт надійності за навантаженням g f | Розрахункове значення | Постійні: 1. ... ... ... ... ... ... ... .. 2 ... ... ... ... ... ... ... ... Разом: Тимчасові: 1 .... ... ... ... ... ... ... ... 2 ... ... ... ... ... ... ... ... .. в т.ч. тривала Разом: Усього: |
|
|
|
Прогини конструкцій розробляються в курсовому проекті будівель обмежуються у естетико-психологічним вимогам. Тому, відповідно до розд. 10 СНиП 2.01.07-85 * у розрахунку повинна враховуватися тільки тривало діюча частина тимчасової снігового навантаження. У зведеній таблиці навантажень на несучу конструкцію покриття слід виділяти окремим рядком тривало діючу частину нормативної снігового навантаження для розрахунку прогинів. Повне значення навантаження визначення прогину обчислюється підсумовуванням нормативної постійного навантаження і тривало діючої частини нормативної сніговий. Відповідно до п. 1.7к) СНиП 2.01.07-85 * для I і II снігових районів снігове навантаження вважається короткочасною і тому в розрахунку прогинів не враховується. Для III снігового району з s 0 = 1 кПа тривало діюча частина складає 30%, для IV району з s 0 = 1,5 кПа - 50%, для V та VI районів з s 0 = 2 кПа і s 0 = 2,5 кПа - 60%. Граничні значення прогинів, встановлені нормами (розд. 10 СНиП 2.01.07-85 *), для різних типів дерев'яних та пластмасових конструкцій наведені в прогр., Табл. П29. 3. Указівки з розрахунку конструкцій покриття 3.1 Огороджувальні конструкції покриття Конструктивне рішення покриття залежить від призначення будівлі та її температурного режиму (опалювальне або неопалюване), типу несучих конструкцій і матеріалу покрівлі. У завданні передбачена покрівля по прогонах з несучим дощатим настилом для утеплених приміщень і з склопластиковими листами для неутеплених. Беспрогонное рішення покрівлі із застосуванням плит, що укладаються безпосередньо на кроквяні конструкції, задано в трьох варіантах: клеефанерние плити з двома обшивками під м'яку покрівлю, з нижньою фанерною обшивкою під покрівлю з хвилястих азбестоцементних листів та світлопрозорі плити з обшивками з листового поліефірного склопластику. Для кожного варіанта завдання тип покрівлі визначається за табл. 1 і 2. Клеефанерние плити слід розраховувати на постійні і снігову навантаження відповідно до п. 4.23-4.27, 4.32 і 4.34 СНіП II-25-80 за наведеними геометричними характеристиками поперечного перерізу. У розрахунку міцності враховується зниження розрахункового опору розтягнутій фанерною обшивки в місцях стикування аркушів коефіцієнтом m о = 0,6. У плитах, що мають верхню фанерну обшивку, крок поздовжніх несучих ребер не повинен перевищувати 0,5 м. Він визначається розрахунком верхньої обшивки на дію зосередженої сили 1 кН з коефіцієнтом надійності за навантаженням 1,2, викликає вигин фанери поперек волокон сорочковий шарів. При цьому вважається, що дія зосередженої сили розподіляється на смугу обшивки шириною 100 см. Товщина нижньої обшивки приймається не менше 6 мм, верхній - не менше 8 мм. У розрахунку міцності можлива втрата стійкості стиснутої обшивки враховується коефіцієнтом j ф, що приймаються в залежності від кроку ребер і товщини фанери. У розрахунку прогинів жорсткість плити приймається рівною 0,7 ЕI пр. Розрахункові опори і пружні характеристики фанери наведені в прогр., Табл. П12 і П13. Світлопрозорі плити з поліефірного склопластику виконуються при прольотах до 3 м із середнім шаром з кілець, склопластикових фасонних профілів або гофрованих листів. При великих прольотах доцільно виготовляти плити з поздовжніми несучими дерев'яними ребрами. Розрахунок плит слід проводити на постійні і снігові навантаження за двома граничними станами. За спеціальним завданням керівника курсового проектування виконується також розрахунок на температурно-вологісні впливу. Розрахункові характеристики і сортамент листів хвилястого поліефірного склопластику наведені у додатку, табл.П6 і П19. Неутеплену покриття з хвилястих листів склопластику по розрізним брущатим прогонів передбачено завданням для двох типів несучих конструкцій: стрілчастої арки з змінним нахилом покриття і ферми на металевих зубчастих пластинах з постійним ухилом. У другому випадку дерев'яні прогони доцільно виконувати дощатими нерозрізними. Власний вага склопластикових аркушів пренебрежимо малий у порівнянні зі сніговим навантаженням, тому в розрахунках досить врахувати тільки вагу снігу. Листи слід проектувати двопрогінному нерозрізними. Крок прогонів для покриття по стрілчастим аркам приймається рівним 0,75-1,5 м залежно від розрахункового значення снігового навантаження. У покриттях по фермах на МЗП прогони доцільно спирати у вузлах верхнього пояса. Хвилясті склопластикові листи слід перевіряти за міцністю розтягнутих волокон при згині, по стійкості хвилі в стиснутій зоні, по жорсткості. Міцність на сколювання листа при згині зазвичай забезпечується за великим запасом. У розрахунку повинен враховуватися коефіцієнт умов роботи поліефірних склопластиків, експлуатованих: в атмосферних умовах m f, значення якого наведені в прогр., Табл. П20. Розрізні прогони по стрілчастим аркам працюють на косий вигин. Перетин прогонів слід підбирати по сортаменту в прогр., Табл. П1 без урахування острожки. Необхідно розрахувати прогін в місці, де діє найбільша снігове навантаження. У покриттях по арках, для яких за СНиП 2.01.07-85 * потрібно враховувати снігове навантаження з розподілом по трикутнику, таким буде прогін на ділянці, де кут нахилу дотичної до осі арки складає близько 50 ° до горизонту. Прогін повинен бути підібраний з таким перетином, щоб забезпечити мінімальну різницю між напругою і розрахунковим опором. Дощаний настил по нерозрізним прогонів буває одинарним або подвійним з розрідженим робочим шаром і суцільним захисним. Рекомендується проектувати збірний щитової настил з обрізних дощок 3-го сорту з підшивними діагональними брусками або дошками. Такий настил найбільшою мірою задовольняє вимогу індустріальності будівництва та швидкості монтажу при забезпеченні жорсткості і просторової незмінності покриття. Щит настилу працює за двопрогонової схемою і сприймає постійні навантаження від багатошарової утеплювальній покрівлі і тимчасові - снігове і монтажну від ваги людини з інструментом Р н = 1 кН з коефіцієнтом надійності за навантаженням g f = 1,2. Ця монтажна навантаження при наявності розподільних брусків вважається розподіленим на смугу щита шириною 0,5 м. Розрахунок проводиться на дві комбінації навантажень: 1) постійна і тимчасова від снігу (розрахунок на міцність і жорсткість); 2) постійна і короткочасна від зосередженого вантажу (тільки розрахунок на міцність). З огляду на знижену відповідальність дощатих настилів, розрахунковий опір для пиломатеріалів 3-го сорту приймається як для 2-го (R і = 13 МПа для сосни або ялини). У розрахунку на другу комбінацію навантажень короткочасність дії монтажного вантажу враховується коефіцієнтом m н = 1,2 до цього розрахункового опору. Спарені нерозрізні прогони з дощок на ребро виконують за равнопрогібной схемою зі стикування дощок вразбежку на відстані 0,21 довжини прольоту від опори. Для зменшення прогину в першому від торця прольоті і найбільшого згинального моменту над першою проміжною опорою довжину крайніх прольотів доцільно зменшити на 20%. Ви не вкорочувати крайні прольоти, а замість цього прибити тут третій дошку. Прогони несуть навантаження від власної ваги покриття та снігу. При наявності жорсткого дощатого настилу їх розраховують на складову навантаження, перпендикулярну до покрівлі. Скатний складова сприймається настилом. При нежорсткої покрівлі виникає напружений стан косого згину. Розрахунок прогонів виробляється на міцність і жорсткість, підбирається необхідна кількість цвяхів у стику. Конструктивно дошки об'єднуються цвяхами з кроком 0,5 м. Товщина дощок повинна бути не менше чотирьох діаметрів цвяха. Розміри поперечного перерізу дощок слід приймати по сортаменту без урахування острожки. 3.2 Дощатоклеение і клеефанерние балки Розрахунок дощатоклеених балок на міцність та жорсткість слід провадити, керуючись п. 4.9, 4.10, 4.13, 4.14, 4.32, 4.33 і 6.19 СНіП II-25-80. Розрахунковий переріз двосхилих балок при рівномірно розподіленому навантаженні знаходиться на відстані  від опори, де h оп і h ср - висота поперечного перерізу на опорі і в середині прольоту. Для балок з відносною висотою h СР / l> 1 / 10 Потрібна перевірка міцності по головних розтягуючих напруг на рівні нейтрального шару на відстані х = 1,1 h оп від опори. Обов'язковою є також перевірка балок на сколювання по клейових швах біля опор. Прямошаруватою двосхилі балки виготовляють з будівельним підйомом не менше 1 / 200 прольоту, що повинно бути передбачене в проекті. Для гнутоклеєних балок потрібно перевірка по міцності на розтяг поперек волокон на криволінійній ділянці. Алгоритми розрахунку дощатоклеених балок наведені у п. 6.10 - 6.20 посібники [11]. Розрахунок клеефанерних балок проводиться відповідно до п. 4.23-4.30 і 6.20 СНіП II-25-80 і 6.21-6.23 посібники [11] за наведеними геометричними характеристиками поперечних перерізів. Приведення здійснюється до того матеріалу, в якому обчислюються напруги. При цьому модуль пружності фанери слід множити на коефіцієнт 1,2, що враховує роботу її на вигин у площині аркуша. Нижній пояс клеефанерних балок перевіряють на розтягування при вигині, верхній - на стиск з урахуванням можливої втрати стійкості із площини вигину. Тонку фанерну стінку розраховують на стійкість у приопорних панелях між ребрами жорсткості. Крім того, потрібно перевіряти фанеру на розтяг у напрямку головних напружень в зоні першого від опори стика фанерних листів. 3.3 Трикутні розпірні системи Трикутні розпірні системи іноді в літературі називають безраскоснимі фермами або трикутними арками з прямолінійних елементів. Виконують їх дощатоклеенимі зі сталевими затяжками і підвісками, що зменшують провисання затяжок. У клеєних поясах виникають великі згинальні моменти. Для їх зменшення опорний і коньковий вузли вирішують з неповним обпиранням у верхній зоні. При цьому створюється ексцентриситет поздовжньої сили і розвантажує момент. Ексцентриситет в дощатоклеених елементах не повинен перевищувати 0,15 висоти перерізу, що виходить, якщо висота неопертой частини у вузлах становить не більше 0,3 повної висоти поперечного перерізу. При неповному обпиранні торців виникає концентрація сколюють при вигині. При перевірці напруг за формулою Журавського концентрація напружень враховується коефіцієнтом k ськ, значення якого наведені в табл. П24 додатки. Метод розрахунку розпірних систем викладено в підручнику [4], приклад розрахунку - в керівництві [12]. При цьому потрібно враховувати, що керівництво [12] складено на основі нині скасоване глави СНіП II-В. 4-71 Дерев'яні конструкції. Розрахункові формули слід скоригувати відповідно до нині чинного СНиП II-25-80. 3.4 Ферми Розрахунок ферм проводиться відповідно до п. 6.21-6.24 СНіП II-25-80 і 6.26-6.36 посібники [11]. Поздовжні сили в елементах ферм можна визначати будь-яким методом будівельної механіки (графічно, аналітично, на ЕОМ), при цьому криволінійні стержні умовно замінюють прямолінійними. При внеузловой навантаженні необхідно врахувати виникають у поясі згинальні моменти. Для зменшення цих моментів вузли ферм всіх типів, крім сегментних, вирішують з ексцентриситетом. Найбільші поздовжні сили в поясах виникають при завантаженні ферм сніговим навантаженням по всьому прольоту, в елементах решітки - при завантаженні снігом половини прольоту. Для сегментних і багатокутних ферм повинна також враховуватися схема з трикутним розподілом снігового навантаження. Необхідні дані по снігових навантажень наведені в прогр., Табл. П30. Для уніфікації вузлових з'єднань ширину перерізів дерев'яних елементів поясів і грат треба прийняти однаковою. Гнучкість стислих елементів ферм не повинна перевищувати значень, наведених у табл. П3. Потрібно передбачати пристрій будівельного підйому нижнього поясу ферм всіх типів не менш 1 / 200 прольоту. Сталеві елементи металлодеревянних ферм слід розраховувати відповідно до вимог норм проектування сталевих конструкцій, розрахункові характеристики арматурних стержнів приймати за нормами проектування залізобетонних конструкцій. Прогини ферм, якщо їх висота не менше наведеної в табл. 1, можна не визначати. 3.5 Арки Проектування арок слід проводити відповідно до п. 6.25-6.27 СНіП II-25-80 і 6.37-6.43 посібники [11]. Стрілчасті арки потрібно проектувати у двох варіантах: дощатоклеение і клеефанерние. Арки сегментного обриси з опертям на колони дощатоклеение. Стрілчасті арки потрібно розрахувати на навантаження від власної ваги і ваги покриття, снігове, вітрову, від підвісного обладнання. Вітрове навантаження на сегментні арки можна не враховувати, тому що при відносно малій стрілі підйому вона надає розвантажувальної дію. Дощатоклеение арки розраховують на стиск з вигином і перевіряють на стійкість плоскої форми деформування. Клеефанерние арки перевіряють за наведені геометричними характеристиками поперечних перерізів як у п. 3.2. Волокна сорочковий шарів фанери, як і в клеефанерних балках, спрямовані уздовж осі арки. Ребра жорсткості слід розташовувати в місцях стикування на вус фанерних листів. Поперечний перетин клеефанерних арок коробчатое, товщина фанери зазвичай 10-12 мм. Після розрахунку і конструювання дощатоклееной і клеефанерной арок потрібно визначити і порівняти витрати матеріалів за варіантами. 3.6 Дощатоклеение рами Розрахунок трехшарнирной дощатоклеених paм слід проводити відповідно до п. 6.25-6.27 СНіП II-25-30 і 6.44-6.47 посібники [11]. Потрібно враховувати постійну, снігове і вітрове навантаження. При висоті стійки до 4 м розрахунок на дію вітру не проводиться. Слід розрахувати два варіанти рами: гнутоклеєних і раму з прямолінійних елементів із зубчастим з'єднанням у карнизному вузлі. Після конструювання потрібно визначити і порівняти витрати деревини на paми ДГР і РДП. Опорний і коньковий вузли достатньо розрахувати для одного варіанта. Висоту поперечного перерізу рами на опорі потрібно приймати не менше 0,4, а висоту перерізу в ковзани - не менше 0,3 висоти розрахункового перерізу. Обпилювати стійку і ригель рам з плавним зміною висоти поперечного перерізу можна тільки з внутрішньої сторони, щоб не перепиляти зовнішні найбільш навантажені розтягнуті волокна. При цьому нахил внутрішньої крайки щодо зовнішньої допускається не більше 15%. Найбільш небезпечне перетин гнутоклеєної рами розташоване на криволінійній ділянці. Розміри рам з прямолінійних елементів визначається міцністю біссектрісного перерізу, за яким стикуються ригель зі стійкою на зубчастий шип. Прив'язка рам до базису осях нульова по зовнішніх гранях стійок. Це слід враховувати в геометричному розрахунку. Карнизний вузол рам вирішується з парними боковими дощатими накладками на болтах. При великих прольотах і навантаженнях, коли діаметр болтів за розрахунком може перевищити 24 мм, слід прийняти вузол з клеєної підкладкою і розтягнутими робочими болтами. 4. Розрахунок дерев'яних колон будівлі Поперечна рама будівлі, що складається з двох жорстко затиснених у фундаментах колон, шарнірно з'єднаних з ригелем (балкою, фермою, аркою), розраховується на вертикальні і горизонтальні навантаження: власна вага конструкцій, снігові і вітрові. Епюри вітрового і снігового тиску на поперечник за СНіП 2.01.07-85 * приведені в додатку. Розрахункова схема рами  Вітрове навантаження в межах висоти колони можна приймати рівномірно розподіленим. Тиск вітру на ригель замінюється зосередженої силою, яка додається до верху колони. Двошарнірна поперечна рама однопролітного будівлі - один раз статично невизначена система при розрахунку методом сил. При умовно нескінченно великої жорсткості ригеля за зайве невідоме зручно прийняти поздовжню силу в ньому. Значення цієї сили при дії вітрового навантаження можна визначити за формулою x = x 1 + x 2. (2) Зусилля в ригелі від рівномірно розподіленого навантаження на колони:  , (3) де w ак і w від відповідно абсолютні величини розрахункових значень активного тиску і вітрового відсмоктування, що обчислюються відповідно до вимог СНиП 2.01.07-85 *. Зусилля в ригелі від зосереджених вітрових навантажень на рівні верху колон:  , (4) де  - Різниця горизонтальних проекцій равнодействующих вітрового напору та відсмоктування, зібраних з дільниць вище рівня опор ригеля. Приклади статичного розрахунку двошарнірної рами є в посібниках [11] і [13]. Для уніфікації розмірів панелей стінового огородження прив'язка колон до базису осях приймається нульової по зовнішній межі колон. Відстань між осями опор ригелів - розрахунковий проліт - зазвичай приймають на 0,3 м менше відстані між осями креслення (номінального прольоту). При висоті колон більше 4,5 м висота поперечного перерізу їх перевищує 30 см і вісь суперечки ригеля не збігається з віссю колони. Вага покриття і снеговал навантаження створюють згинальні моменти в колоні. Їх також потрібно врахувати у розрахунку. Висота поперечного перерізу дощатоклеених колон зазвичай приймається в межах 1/8-1/15 висоти колони. Якщо в будівлі немає мостових кранів, що спираються на колони, розміри перерізу виходять близькими до мінімального значення, що встановлюється за граничною гнучкості колони λ u = 120. При підборі перетину для початку варто задатися його висотою, h min = l 0 / (0,289 ∙ λ u) = l 0 / 34,7. Ширину перерізу дощатоклеених колон приймають у межах 1/2-1/4 висоти перерізу з урахуванням сортаменту пиломатеріалів і припуски на фрезерування бічних граней після склеювання. Розрахунок колон виконується відповідно до п.6.50-6.56 посібники [11] методом послідовного наближення. При визначенні гнучкості розрахункова довжина в площині рами приймається рівною 2,2 дійсної довжини. Гнучкість із площини рами обчислюється за розрахунковою довжині l 0y, яка дорівнює відстані між вузлами вертикальних зв'язків, встановлених в площині поздовжніх стін через 20-30 м. Якщо гнучкість з площини рами перевищує граничну 120, крім обв'язувального бруса по верху колон слід встановити подовжні розпірки в середині довжини колон уздовж усього будинку. Необхідно виконати детальний розрахунок анкерного кріплення колони до фундаменту. Рекомендується прикріплення на похило вклеєних стержнях з арматури періодичного профілю класу А400 діаметром 12-25 мм. Потрібно підібрати і перевірити міцність вклейки стрижнів, перетин анкерних пластин, траверс, анкерних болтів і шайб. Конструкцію стінового огородження слід прийняти самостійно. Це можуть бути утеплені панелі з обшивками зі склопластику, алюмінію, плоских азбестоцементних аркушів, деревних пластиків і середнім шаром з пінопласту. Для будинків з холодним режимом можна використовувати склопластикові або азбестоцементні листи, дошки малоцінних листяних порід, цементно-стружкові плити та ін Конструктивний розрахунок огорожі не потрібно. 5. Загальні вказівки по конструюванню поперечних перерізів дерев'яних елемeнтов Поперечні перерізи дерев'яних елементів несучих конструкції слід підбирати, керуючись сортаментом пиломатеріалів ГОСТ 24454-80, прогр., Табл. П1. Потрібно враховувати, що довжина пиломатеріалів не перевищує 6,5 м. При проектуванні неклеєна конструкцій (верхні пояси трикутних або багатокутних ферм) ширину перерізу приймають не менше 12,5 см для забезпечення необхідної довжини спирання огороджувальних конструкцій і монтажної жорсткості. При необхідності ширина перерізу може збільшуватися кратно 2,5 см до 17,5 см. Для зручності конструювання вузлів ферм ширину перерізу розкосів звичайно приймають рівною ширині верхнього пояса. При проектування ферм з вузлами на металевих зубчастих пластинах товщину дощок слід вибирати в межах 40-60 мм, ширину - від 100 до 200 мм кратно 25 мм. Поперечні перерізи дощатоклеених конструкцій підбирають з урахуванням фрезерування бічних поверхонь склеєних блоків. При ширині блоку у заготівлі до 15 см фрезерується 0,5-1,0 см, при ширині до 20 см - 1,0-1,5 см, при більшій ширині - 1,5-2,0 см. З урахуванням розмірів пиломатеріалів по сортаменту ширину перерізу клеєних елементів має дорівнювати: 12 см - для балок, арок, ферм, колон і рам при прольотах до 15 м; 14 см - для тих же конструкцій при прольотах до 21 м; 16-16,5 см - при прольотах конструкції 24-30 м, а для сегментних ферм при прольотах до 36 м; 23 см - для арок з прольотами, що перевищують 30 м. При цьому клеєний блок складається з двох рядів дощок, що склеюються по крайках з розташуванням стиків вразбежку в сусідніх шарах. Довжина перепуску має бути не менше товщини дошки. Для шарів з товстих дощок різниця їх ширини повинна бути не менше 5 см, наприклад, 10 +15 см. Товщину фрезерованих дощок для склеювання елементів несучих конструкцій рекомендується приймати рівним: 1,2-1,9 см - для гнутоклеєних рам; 3,3 см - в інших випадках. Допускається застосування дощок товщиною 4,2 см для виготовлення прямолінійних елементів за умови влаштування в шарах поздовжніх прорізів. В сегментних і трикутних фермах з клеєного верхнім поясом дерев'яні елементи решітки виконують із брусів. Для зручності рішення вузлів бруси фрезерують з двох сторін до товщини, рівної ширині верхнього пояса. Стислі і згинальні елементи несучих дерев'яних конструкцій доцільно виготовляти з хвойних пиломатеріалів 2 сорту. У середній зоні заввишки 0,7 h дощатоклеених елементів (арки, балки, верхні пояси ферм і розпірних систем, колони) можна розташовувати дошки 3 сорти. Це дозволяє економити більше якісний матеріал, не знижуючи надійності конструкцій. Допускається також встановлювати в середній зоні заввишки 0,6 h пиломатеріали листяних порід, наприклад, осики, що дасть той же ефект. Для виготовлення дощатих настилів слід використовувати хвойні пиломатеріали 3 сорти або малоцінні листяні. Дерев'яні елементи конструкцій на металевих зубчастих пластинах рекомендується виготовляти з деревини сосни і їли 1-2 сортів шириною від 100 до 200 мм, товщиною 40-60 мм. Допускається застосування нефрезерованних дощок, якщо різнотовщинність їх не перевищує 1,5 мм. Зазори у вузлах конструкцій на МЗП не повинні перевищувати 1 мм. Марку клею для виготовлення дощатоклеених конструкцій вибирати з табл. П26 додатки. При цьому потрібно враховувати, що найбільш якісні резорциновими клеї, особливо ФР-12, дороги і дефіцитні. Тому, по можливості, слід передбачати використання фенольних, карбамідних або карбамідно-меламінових клеїв. При великих температурно-вологісних напругах в деревині рекомендується застосовувати для склеювання модифікований фенольно-резорциновий клей ФРФ-50М. Цей же клей поряд з епоксидними ЕПЦ-1 і К-153 можна використовувати для вклеювання в деревину металевих стрижнів в клеештиревих з'єднаннях і армованих конструкціях. 6. Забезпечення просторової жорсткості і стійкості будинків Плоскі несучі конструкції будівель з'єднуються між собою зв'язками і утворюють жорстку просторову систему, що забезпечує надійне сприйняття зовнішніх сил і впливів будь-якого напрямку. Конструктивно зв'язку виконуються у вигляді скатних і горизонтальних ферм, спрямованих поперек будівлі, поздовжніх розпірок, у якості яких можуть виступати елементи покриття, вертикальних зв'язків між фермами і колонами, таких же зв'язків між арками і рамами, які забезпечують за необхідності розкріплення їх внутрішніх стислих крайок. Горизонтальні «вітрові» ферми влаштовують у торців будівель без жорсткого фахверка в площині нижніх поясів кроквяних ферм, якщо ці пояси виконані з колод, брусів або прокатних профілів, здатних сприймати стискаючі сили. У разі застосування трикутних розпірних систем або ферм з нижнім поясом з арматурних стержнів горизонтальні зв'язевим ферми не роблять. Торцеві стіни повинні влаштовуватися за жорстко затисненим фахверковим колон. Похилі співпрацівники або хрестові зв'язку по верхньому поясу розкріплюють кроквяні конструкції попарно. Їх встановлюють у торців будівлі і по довжині не рідше ніж через 30 м. У цих же місцях мають у своєму розпорядженні вертикальні зв'язки між колонами. Вертикальні зв'язки скріплюють ферми попарно з проміжками в один крок конструкцій. Їх встановлюють у площинах дерев'яних стійок або розкосів ферм. П'ятикутні ферми раскрепляют в площинах опорних стійок і в середині, ферми інших типів - в двох місцях симетрично відносно середини прольоту. У площині покрівлі роль поздовжніх елементів зв'язків виконують прогони або поздовжні ребра плит. Елементи кріплення їх до кроквяних конструкцій повинні надійно утримувати ферми в проектному положенні. Розрахунок елементів зв'язків у курсовому проекті можна не робити. При конструюванні перетин дерев'яних елементів слід підбирати так, щоб гнучкість їх не перевищувала 200. Потрібно також пам'ятати, що довжина пиломатеріалів за звичайним сортаменту не перевищує 6,5 м. Дерев'яні зв'язевим ферми виконують раскоснимі без стійок. Кут між зв'язками і верхній поясом ферм повинен бути близько 60 о. Для сталевих зв'язків з арматурних стержнів хрестового типу цей кут близький до 45 о. 7. Заходи щодо забезпечення довговічності дерев'яних конструкцій Дерев'яні конструкції необхідно оберігати від гниття, спалаху і зволоження. Залежно від умов експлуатації будівель передбачаються різні спеціальні заходи. Ефективним конструктивним засобом у боротьбі з загниванням дерев'яних конструкцій є створення осушує температурно-вологісного режиму. До заходів конструктивної профілактики відносяться: пристрій надійної гідроізоляції і пароізоляції, забезпечення вільного доступу до опорні вузлів ферм, балок і постійного провітрювання їх, гідроізоляція дерев'яних елементів від цегляної кладки, бетону і металу, пристрій вентиляційних продухів в стінових панелях і плитах покриття. Для виготовлення конструкцій допускається використовувати тільки висушені пиломатеріали. Особливо жорсткі вимоги при виготовленні клеєних конструкції. Вологість деревини слід призначати в залежності від умов експлуатації конструкцій за табл. П25 додатки. В умовах постійного або періодичного зволоження конструкцій і неможливості усунути ці фактори за допомогою конструктивних заходів потрібно передбачити обробку деревини антисептиками. Деякі захисні склади наведені в прогр., Табл. П27. Детальніше про антисептуванні можна прочитати в керівництві [9]. Сталеві деталі металлодеревянних конструкцій захищають від корозії лакофарбовими покриттями, а в умовах хімічно агресивного середовища також металізацією (оцинкуванням, алюминированое). Плоскі дерев'яні конструкції масивного перетину мають межу вогнестійкості 40-50 хв і більше, тому для них обробка антипіренами не потрібно. Тонкостінні несучі та огороджувальні конструкції повинні оброблятися вогнезахисними засобами, які наводяться в прогр., Табл. П27 і керівництві [9]. 8. Визначення витрати. Матеріалів на несучі та огороджувальні конструкції. Розробка вказівок щодо виконання робіт Після розрахунку, конструювання та розробки робочих креслень несучих і огороджувальних конструкцій необхідно виконати специфікацію дерев'яних елементів за марками і специфікацію металевих виробів. Їх розташовують у правій частині аркуша графічної частини над основним написом (кутовим штампом). Між специфікацією і штампом слід залишати проміжок не менше 12 мм. Рекомендовані форми специфікацій наведені на с. 45. У специфікації дерев'яних елементів вказують проектні розміри елементів по робочих кресленнях, обсяг деревини за сортами в чистоті, тобто за проектними розмірами; і в заготівлі, тобто кількість пиломатеріалів, витрачений при виготовленні конструкції. Специфікація складається на кожну розраховану конструкцію, наприклад, на ферму, колону, плиту покриття. Так само складається специфікація металевих виробів. Марки і номери деталей на аркуші повинні мати наскрізну нумерацію, тобто не повторюватися. Обсяг пиломатеріалів у заготівлі визначається з урахуванням відходів при виготовленні конструкції. Для дощатоклеених елементів обсяг заготівель визначається за формулою V заг = k 1 k 2 k 3 k 4 k 5 V чистий, (5) де V чистий - обсяг склеєного і остаточно обробленого елемента, обчислений за проектний розмірами; k 1 - коефіцієнт, що враховує втрати при фрезеруванні пластей дощок, рівний відношенню товщини дошки по сортаменту до товщини фрезерованою дошки: для гнутоклеєних рам з тонких дощок у середньому k 1 = 1,35; для інших конструкцій, склеєних з товстих дощок, k 1 = 1,20; k 2 - коефіцієнт, що враховує втрати пиломатеріалів при розкрої і вирізці неприпустимих вад, рівний у середньому 1,13; k 3 - коефіцієнт, що враховує втрати при зрощуванні заготовок на зубчастий шип, рівний у середньому 1,02; k 4 - коефіцієнт, що враховує втрати при фрезеруванні бічних поверхонь склеєних блоків, рівний відношенню ширини дощок по сортаменту до ширини елемента за проектом; k 5 - коефіцієнт, що враховує втрати при остаточній обробці (торцовке, обрізку за шаблонами). k 5 = 1,02 для прямолінійних елементів постійного поперечного перерізу; k 5 = 1,03 для гнутоклеєних елементів постійного перерізу; k 5 = 1,07 для гнутоклеєних рам змінного перерізу; k 5 = 1,12 для клеєних рам з прямолінійних елементів із зубчастим з'єднанням ригеля зі стійкою; k 5 = 1,15 для двосхилих балок. Для конструкцій та елементів з цільної деревини (неклеєна) обсяг деревини в заготівлі з урахуванням втрат при розкрої пиломатеріалів та інших втрат можна визначати за формулою V заг = 1,15 V чистий. (6) Для клеефанерних конструкцій витрата фанери з урахуванням втрат при розкрої і склеюванні на вус можна визначати за формулою V ф.заг = 1,05 V ф.чіст. (7) Витрата клею на виготовлення клеєних дерев'яних конструкцій визначається за формулою  (8) де P кл.ш = 0,25-0,3 кг / м 3 - витрата клею при нанесенні на пласті; n сл - Кількість шарів дощок у пакеті; a - товщина фрезерованою дошки в м; V чистий - обсяг склеєного блоку в м 3. При нанесенні клею на крайки в широких пакетах з двох дощок витрата клею збільшується на 3,5 - 4 кг / м 3. Витрата стали на металлодеревянние конструкції визначається з урахуванням відходів у розмірі 5% від їх маси за проектом. Після підрахунку витрати матеріалів на кожну несучу і огороджувальну конструкцію необхідно визначити витрату матеріалів на 1 м 2 плану проектованої будівлі: деревини - в м 3 / м 2, сталі - в кг / м 2. Ці результати повинні бути наведені на аркуші графічної частини проекту. На кресленні також слід привести основні вказівки по виробництву робіт при виготовленні і монтажі дерев'яних конструкцій. Повинні бути зазначені: характер обробки дерев'яних елементів (фрезерування, марка клею, просочення захисними складами, забарвлення, гідроізоляція опорних частин тощо);
Креслення кожної несучої конструкції повинен супроводжуватися викреслюванням суміщеної геометричної і розрахункової схеми в масштабі 1:200 з зазначенням характеру та чисельних значень в кН / м всіх розрахункових навантажень. 9. Перелік програмного забезпечення для виконання розрахункової частини курсового проекту Для полегшення і прискорення розрахунку дерев'яних та пластмасових конструкцій і закріплення навичок автоматизованого проектування на кафедрі розроблений пакет прикладних програм, встановлений на IBM-сумісних машинах в комп'ютерному класі. Він включає наступні основні спеціалізовані та універсальні програми: «Настя» - програма підбору дощатих настилів покрівлі з прив'язкою до стандартного сортаменту пиломатеріалів.
2. «ЛИСТ» - програма підбору склопластикових аркушів світлопрозорого огорожі з найменшою витратою матеріалу з наявних у сортаменті типів хвилястих аркушів. 3. «ПЛИТА» - програма автоматизованого проектування клеефанерних утеплених плит покриттів з нижньою обшивкою під покрівлю з хвилястих азбестоцементних листів. 4. «ПЛИТА-1» - програма розрахунку утеплених клеефанерних плит покриттів під рулонну покрівлю з двома фанерними обшивками. 5. «РАМА-3» - програма статичного розрахунку трехшарнирной гнутоклеєних рам і рам з прямолінійних елементів із зубчастим з'єднанням ригеля зі стійкою. Зусилля визначаються в 40-60 точках від постійної, снігового та вітрового навантажень по всіх розрахунковими схемами. 6. «АРКА» - програма статичного розрахунку і підбору перерізів дощатоклеених арок сегментного обриси. 7. «АРКАС» - програма статичного розрахунку і підбору перерізів дощатоклеених стрілчастих арок. 8. «Ферма» - програма статичного розрахунку ферм. 9. "ДЕКА» - програма автоматизованого підбору перетину суцільних і клеєних елементів дерев'яних конструкцій за деформованою схемою з урахуванням змінюються в процесі розрахунку коефіцієнтів умов роботи, перевіркою стійкості плоскої форми деформування, перевіркою по дотичним напруженням, округленням розмірів до стандартних або кратних товщині шару (фрезерованою дошки). 10. «МКЕ». Дозволяє виконувати статичний розрахунок стрижневих систем (рами, ферми) на дію зосереджених сил, згинальних моментів і рівномірно розподілених навантажень. Всі програми розрахунку дерев'яних і пластмасових конструкцій забезпечені захистом від неприпустимих значень вихідних даних, введення яких виробляється в діалоговому режимі. Результати розрахунку організовані в текстові файли, зручні для роздруківки. Файли результатів програм «НАСТА», «ЛИСТ», «ПЛИТА» містять псевдографічний зображення проектованих конструкцій з усіма основними розмірами. Перед початком комп'ютерного розрахунку конструкцій повинні підготувати всі вихідні дані відповідно до їх переліками, наведеними в методичних вказівках [15]. Додаток Таблиця П1 Сортамент пиломатеріалів хвойних порід за ГОСТ 24454-80Е Товщина, мм | Ширина, мм | 16 | 75 | 100 | 125 | 150 |
|
|
|
|
| 19 | 75 | 100 | 125 | 150 | 175 |
|
|
|
| 22 | 75 | 100 | 125 |
| 