9523

Технические данные о расчетных и основных геометрических параметрах приведены в [9, 11].

1.4.9. Утеплители

Выбор утеплителя производится с учетом особенностей эксплуатации де-

ревянных конструкций. В качестве утеплителя применяются, как правило,

трудносгораемые и биостойкие теплоизоляционные материалы, например:

– пенопласты пенополистирольные ПСБ, ПСБС с размером плит

80х1300х200, 70х1000х1500, 60х800х1000, 22х1000х2000, 50х1000х1500, 45х1000х1400 мм по ГОСТ 15588 – 2014 плотностью 40 кг/м³;

–пенопласты поливинилхлородные ПВХ в виде плит 50х750х750; 50х500х500; 50х200х200 с плотностью 100 кг/м³;

–фибролитовые плиты длиной 2400 и 3000 мм, шириной 500, 600, 1200

мми толщиной 30, 50, 75, 100 мм по ГОСТ 8928 – 81 с плотностью до 450 кг/м³;

–полужесткие минераловатные плиты на синтетическом вяжущем плот-

ностью 60-80 кг/м3 по ГОСТ 9573 – 2012 длиной 500 и 1000 мм, шириной 350 – 700 мм и толщиной 30, 40, 50, 60 мм.

Толщина слоя утеплителя определяется теплотехническим расчетом. При курсовом проектировании этот расчет не выполняется, и толщина утеплителя принимается на основе обобщенных данных предыдущего опыта проектирова-

ния по согласованию с преподавателем.

20

1.5. Некоторые сведения о технологии изготовления КДК, необходимые для конструирования

При расчете и конструировании клееных деревянных элементов нужно иметь ввиду некоторые технологические особенности их изготовления.

Поверхности пиломатериалов перед склеиванием конструкций должны фрезероваться. Припуски на фрезерование досок с двух сторон по пласти без предварительного фугования должны соответствовать указанным в табл. 5п

Приложения, а припуски на фрезерование с предварительным фугованием – в

табл. 6п Приложения к настоящему пособию или табл. 1 и 2 ГОСТ 7307–2016

«Детали из древесины и древесных материалов. Припуски на механическую обработку».

Припуски на фрезерование кромок клееного пакета–заготовки принима-

ются равными 15 мм при длине элемента до 12 м, и 20 мм при длине, больше 12

м [4].

Припуски на торцовку с двух сторон деталей из древесины должны соот-

ветствовать указанным в табл. 3 [4] или табл.7п Приложения к настоящему по-

собию.

Толщину склеиваемых слоев, как правило, не следует принимать более

33 мм [6]. При большей толщине, а также ширине досок более 200 мм при ком-

поновке пакета в них устраиваются компенсационные прорези. Глубина их должна составлять 0,5 толщины слоя, а ширина – 2…3 мм.

Прорези располагаются друг от друга на расстоянии 40 мм и не менее чем на 10 – 15 мм от кромки доски.

Следует помнить, что общее количество досок в пакете не рекомендуется принимать менее 8.

Для сращивания заготовок по длине в слое или поясе конструкции следу-

ет применять зубчатые клеевые соединения по ГОСТ 19414–90: соединения типа I–50 для склеивания по длине и под углом элементов большого сечения, а

также пиломатериалов толщиной более 33 мм; соединения I–32 и II–20 для

21

склеивания пиломатериалов толщиной до 33 мм по длине в слоях и поясах; II– 10 и II–5 - для склеивания по длине листов фанеры.

При использовании в конструкциях элементов цельного сечения размеры последнего «в деле» определяются с учетом припусков на механическую обра-

ботку по табл. 5п настоящих указаний.

Отверстия под металлические нагели и болты в деревянных деталях должны обеспечивать их плотную постановку, поэтому сверлятся диаметром,

равным диаметру последних.

Отверстия для нерабочих стяжных болтов допускается сверлить больше диаметра этих болтов на 1 – 2 мм.

Диаметр нагелей в симметричных соединениях не должен превышать 1/5

толщины среднего и 1/3 крайнего более тонкого элемента, в несимметричных соединениях – 1/7 толщины более толстого элемента.

Диаметр гвоздя в соединениях назначается не более ¼ толщины проби-

ваемых элементов Расстановка болтов, нагелей, гвоздей должна соответствовать требовани-

ям п.п. 8.20 и 8.21 [6].

Если соединение деревянных элементов осуществляется с накладными деталями из древесины или другого материала на болтах (например, стык с на-

кладками, прикрепление башмаков и манжетов при помощи боковых фасонок),

то отверстия под болты сверлятся сразу во всем собираемом пакете по шаблону или отверстиям в верхнем накладном элементе – накладке).

1.6. Пространственная жесткость каркаса

Пространственная неизменяемость и жесткость каркаса зданий и соору-

жений достигается постановкой связей, объединяющих плоскостные конструк-

ции в единую пространственную систему.

22

Связи в деревянных зданиях должны выполнять следующие основные

функции:

–обеспечение продольной неизменяемости и поперечной устойчивости каркаса;

–восприятие горизонтальных нагрузок и передача их на фундамент;

–обеспечение устойчивости отдельных элементов каркаса.

Связи по местоположению в каркасе здания можно разделить на:

–связи по колоннам и фахверку вертикальные;

–горизонтальные поперечные связи по покрытию в плоскости верхних поясов ригелей (скатные связи, выполняющие роль поперечных связевых ферм);

–горизонтальные связи по покрытию в плоскости нижних поясов риге-

лей;

– продольные вертикальные связи по покрытию между ригелями на опо-

рах и в пролете.

1.6.1. Связи по колоннам

Поперечная устойчивость здания должна обеспечиваться либо самой по-

перечной рамой каркаса, геометрически неизменяемой в своей плоскости при действии горизонтальных нагрузок, либо специальными конструктивными ме-

рами (устройство поперечных стен, контрфорсов и т.п.).

Продольная устойчивость здания создается постановкой связей вдоль продольных стен между стойками каркаса. Связи по деревянным стойкам (ко-

лоннам) каркаса ставят в первых и вторых шагах от торцовых стен здания и далее через 20 – 25 м по его длине (кратно шагу колонн).

23

При выполнении торцовых стен из панелей связи ставятся между край-

ними фахверковыми колоннами. При выполнении торцовых стен из кирпича необходимость в таких связях отпадает.

Связи по колоннам могут выполняться:

– в виде подкосов из брусьев или досок, прикрепляемых в углах к стой-

кам или ригелям с помощью металлических деталей и нагелей;

– из металлических уголков, присоединяемых с помощью фасонок на болтах к колоннам.

Геометрическая схема связей по колоннам зависит от конструктивного решения самих связей, шага и высоты колонн. Наиболее эффективно элементы связей работают при углах между подкосами и горизонтальными элементами от

40о до 60о (рис. 1.4).

При небольшой высоте здания до 6 м и шаге колонн до 4 м связи по ко-

лоннам могут быть крестовыми. С увеличением высоты при небольшом шаге колонн крестовые связи выполняются двухъярусными.

При шаге колонн, большем 4 м, возрастает длина элементов и более ра-

циональной при использовании деревянных связей становятся полураскосная система (рис. 1.4).

1.6.2. Связи по покрытию

Горизонтальные поперечные связи в плоскости верхнего пояса несущих конструкций покрытия устраиваются для восприятия ветровой нагрузки, дейст-

вующей вдоль здания. По длине здания эти связи располагаются на тех же уча-

стках, где и связи по колоннам, образуя совместно с последними неизменяемый пространственный блок жесткости. Эти связи образуют в плоскости верхних поясов двух соседних несущих конструкций покрытия связевую ферму жестко-

сти. Поясами ей служат пояса основных несущих конструкций, а решетка мо-

жет быть выполнена как из металла, так и из деревянных элементов.

24

Связевая ферма передает действующие в ее плоскости усилия на колон-

ны, а те, в свою очередь, на фундаменты. Высота поперечных связевых ферм равна шагу стропильных конструкций.

Связевые фермы у торцов зданий, называемые ветровыми фермами жест-

кости, могут не устраиваться, если конструкция торцовых стен в состоянии воспринять давление ветра, например, кирпичная несущая стена, поднимаю-

щаяся выше верхнего пояса балок, ферм, арок.

Геометрическая схема связевых ферм зависит от вида применяемых для изготовления материалов и шага несущих конструкций покрытия. При метал-

лической решетке связевой фермы ее геометрическая схема может быть перекрестной. Деревянная решетка выполняется раскосной с углом наклона раскосов к поясам 40 – 60о.

При большом шаге несущих конструкций, когда длина раскосов превы-

шает стандартные размеры пиломатериалов, могут быть приняты следующие варианты:

–решетка может выполняться полураскосной;

–элементы связей могут выполняться клееными.

Роль продольных элементов связей можно передать продольным ребрам плит.

Включение клеефанерных плит в работу как элементов связей в плоскости по-

крытия и как составных частей элементов жесткости допустимо при условии обеспечения восприятия их опорными креплениями сдвигающих усилий.

Для включения плит покрытия в работу в качестве скатных связей пред-

лагается такое их опирание на балки, арки, ригели рам, верхние пояса ферм,

чтобы нижняя обшивка упиралась в боковую грань последних (рис. 1. 5).

Устройство горизонтальных связей не требуется:

– если в конструкции крыши имеется двойной дощатый перекрестный на-

стил (рабочий+защитный);

25

Рис I.4. Варианты схем вертикальных связей по колоннам (А), крепления связей к колоннам (Б) и к распорке (В).

1 – колонна, 2 – ригель, 3 – обвязочный брус, 4 – вертикальные связи,

5 – распорка вертикальной связи.

26

– если одинарный дощатый настил имеет диагональные распределитель-

ные бруски.

Горизонтальные связи в плоскости нижнего пояса стропильных конст-

рукций устраиваются:

– при большой высоте торцовых стен (они используются как опоры фах-

верка);

–при устройстве подвесного потолка в зданиях с несущими конструкция-

ми в виде ферм с жестким стальным нижним поясом;

– при наличии больших проемов в торцовой стене (ворота большой ши-

рины).

Рис I.5. Деталь крепления плиты покрытия к ригелю при включении еѐ в работу в качестве сжатой связи

Решетка связей выполняется перекрестной: с деревянными распорками и перекрестными стальными тяжами, работающими на растяжение.

Продольные вертикальные связи по покрытию устраиваются:

–в фермах, имеющих пониженное по отношению к линии опор очертание нижнего пояса;

–в системах шпренгельного типа;

–для восприятия тормозных усилий от подвесного кранового оборудова-

ния;

27

– для обеспечения устойчивости плоской формы деформирования в пери-

од монтажа;

– в несущих сжато – изгибаемых стропильных конструкциях при наличии сжимающих усилий по внутренней кромке для предотвращения выхода ее из плоскости изгиба, если таковой может произойти без промежуточного раскреп-

ления сжатой кромки.

Основным типом продольных вертикальных связей являются жесткие связи с прямоугольным контуром, соединяющие попарно вдоль здания сосед-

ние несущие конструкции.

Для трапециевидных ферм они устраиваются в плоскости опорных, а

также промежуточных и стоек.

Покрытие с сегментными металло–деревянными фермами не требует по-

становки продольных вертикальных связей.

При пролетах более 24 м продольные связи ставятся в третях пролета.

Для балок раскрепление опорных сечений вертикальными связями обяза-

тельно. Дополнительное раскрепление продольными вертикальными связями в середине пролета выполняется для балок пролетом 21 м и более. Кроме того,

верхняя сжатая кромка раскрепляется распорками, шаг которых по длине lp оп-

ределяется из расчета на устойчивость плоской формы деформирования. Тре-

угольные фермы раскрепляются вертикальными продольными связями в сере-

дине пролета.

Конструкцию вертикальных связей рекомендуется принимать в зависи-

мости от типа, высоты и шага несущих конструкций. Узловые сопряжения свя-

зей друг с другом и с несущими конструкциями каркаса должны быть доста-

точно надежны и обеспечивать совместность работы элементов.

Расчет связей в объеме курсового проекта допускается не осуществлять.

Конструктивная схема связей, размеры поперечного сечения элементов связе-

вых ферм принимаются по согласованию с преподавателем.

Схемы некоторых вариантов расположения связей в покрытии показаны

на рис. I.6.

28

Рис I.6. Схема расположения связей в покрытии

1– поперечные связевые фермы;

2– вертикальные продольные связи;

3– наклонные продольные связи;

4– распорки, прогоны, плиты покрытия

29