7394

В. Г. Миронов, В. В. Ермолаев, Р. И Молева

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЕСТВУЮЩИХ НОРМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

С ПРИМЕРОМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ ОДНОПРОЛЕТНОГО КАРКАСНОГО

ЗДАНИЯ ПО КЛЕЕНЫМ ДЕРЕВЯННЫМ БАЛКАМ, СПАРЕННЫМ ПРОГОНАМ И ДОЩАТОМУ

РАБОЧЕМУ НАСТИЛУ

Нижний Новгород

2019

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В. Г. Миронов, В. В. Ермолаев, Р. И Молева

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЕСТВУЮЩИХ НОРМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВЗДАНИЯХ И СООРУЖЕНИЯХ

СПРИМЕРОМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПОКРЫТИЯ ОДНОПРОЛЕТНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ

ПО КЛЕЕНЫМ ДЕРЕВЯННЫМ БАЛКАМ, СПАРЕННЫМ ПРОГОНАМ И ДОЩАТОМУ РАБОЧЕМУ НАСТИЛУ

Под общей редакцией профессора В. Г. Миронова

Утверждено редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия

Нижний Новгород ННГАСУ

2019

ББК 38.5 П 69

Печатается в авторской редакции

Рецензенты:

В. Г. Котлов – к.т.н., доцент, директор института строительства и архитектуры, профессор кафедры строительных конструкций и водоснабжения ФГБОУ ВО «Поволжский государственный технологический университет»

В. И. Жаданов – д.т.н., профессор, зав. кафедрой строительных конструкций, ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»

.

Миронов В. Г. Практическое применение действующих норм при проектировании де- ревянных конструкций в зданиях и сооружениях с примером проектирования покрытия од- нопролетного каркасного здания по клееным деревянным балкам, спаренным прогонам и дощатому рабочему настилу [Текст]: учеб. - метод. пос. / В. Г. Миронов, В. В. Ермолаев, Р. И. Молева; Нижегор. гос. архитектур.-строит. ун-т.– Н. Новгород: ННГАСУ, 2019.– 59 с.

ISBN 978-5-528-00371-9

Пособие разработано с целью оказания помощи в освоении теоретического материала по проектированию и расчету деревянных конструкций зданий различного назначения, а также в выполнении курсовых и дипломных проектов по дисциплинам «Конструкции из де- рева и пластмасс» и «Деревянные конструкции в современном строительстве» для студентов, обучающихся по направлению «Строительство». Может быть полезным также для техниче- ских работников проектных и строительных организаций, занимающихся проектированием зданий с деревянными конструкциями.

Содержание

Введение …………………………………………………………………………………………. 4

3

Введение

Необходимость этого учебно-методического пособия подсказана практи- ческой деятельностью авторов в условиях, когда одновременно и по несколько раз изменились почти все нормативные документы, регламентирующие проек- тирование и расчет строительных конструкций из железобетона, металла и де- рева.

Особенное положение сложилось в политике и практике проектирования деревянных конструкций. Нормы изменились в течение двух последних лет не- сколько раз. А последний нормативный документ «СП 64.13330.2017. Дере- вянные конструкции» вступил в действие в сентябре 2017 года, а в декабре это- го же года изданы «Изменения №1» на 17 страницах. Причем, изменения, про- изошедшие в нормах проектирования деревянных конструкций достаточно су- щественные. Принят новый подход к назначению расчетных сопротивлений древесины при разных напряженных состояниях. Изменился подход к дефор- мационным характеристикам и их величина. Появились новые коэффициенты, учитывающие ответственность зданий и сооружений, а также нормируемый срок эксплуатации объекта. Расширен раздел соединений в деревянных кон- струкциях, особенно на вклеенных стержнях, изменились формулы вычисления несущей способности цилиндрических нагелей. В 2014 году издан «ГОСТ 327751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения», регламентирующий надежность зданий и классифицирующий их на три класса ответственности. Снова сформулированы предельные состояния, возникающие в строительных конструкциях, и дано четкое их определение.

Кроме того, изменились и нормы, отвечающие за нагрузки и воздействия - СП 20.13330-2016. Нагрузки и воздействия». Изменились формы эпюр распре- деления снеговой нагрузки на некоторых видах покрытий и правила сбора нагрузок на них. Изменились формулы снижения нагрузки на малоуклонных кровлях за счет сдувания снега ветром, стали учитываться размеры и форма здания в плане.

Быстро освоить все эти изменения при решении задач и выполнении кур- сового и дипломного проектирования студентам, да и преподавателям, без спе- циального материала достаточно сложно.

В предлагаемом учебно-методическом пособии сконцентрированы необ- ходимые нормативные материалы по определению параметров зданий для про- ектирования, сбору постоянных и временных нагрузок, оценке ответственности и долговечности конструкций и зданий в целом, расчету соединений по изме- ненным формулам. Пособие сопровождено конкретным примером проектиро- вания элементов совмещенного покрытия по клееным деревянным балкам, спа- ренным прогонам и дощатому рабочему настилу. Оно должно сыграть роль по- мощника в деле освоения изменившихся требований нормативных документов.

Ниже изложены материалы из действующих нормативных документов, не- обходимые для решения задач по выбору конструктивного решения, расчету и проектированию строительных конструкций из древесины в составе зданий различного назначения.

4

ИЗМЕНЕНИЯ В ДЕЙСТВУЮЩИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТАНДАРТАХ

О методе расчета по предельным состояниям и требования к сооружени- ям и конструкциям

Вступивший в силу в 2014 году стандарт, регламентирующий положения надежности строительных объектов и конструкций в отдельности (ГОСТ 27751-2014), снова закрепил метод расчета строительных конструкций по пре- дельным состояниям как основной метод расчета и обозначил три группы предельных состояний. Ниже приведены в неизменной форме некоторые ста- тьи этого документа.

5.1.1Строительные объекты должны удовлетворять требованиям (кри- териям), соответствующим следующим предельным состояниям:

−первая группа предельных состояний - состояния строительных объектов, превышение которых ведет к потере несущей способности строительных конструкций и возникновению аварийной расчетной ситуа- ции;

−вторая группа предельных состояний - состояния, при превышении которых нарушается нормальная эксплуатация строительных конструк- ций, исчерпывается ресурс их долговечности или нарушаются условия комфортности;

−особые предельные состояния−состояния, возникающие при особых

воздействиях и ситуациях и превышение которых приводит к разрушению сооружений с катастрофическими последствиями.

5.1.2К первой группе предельных состояний следует относить:

−разрушение любого характера (например, пластическое, хрупкое, усталостное);

−потерю устойчивости отдельных конструктивных элементов или сооружения в целом;

−условия, при которых возникает необходимость прекращения экс- плуатации (например, чрезмерные деформации в результате деградации свойств материала, пластичности, сдвига в соединениях, а также чрез- мерное раскрытие трещин).

5.1.3Ко второй группе предельных состояний следует относить:

−достижение предельных деформаций конструкций (например, пре- дельных прогибов, углов поворота) или предельных деформаций оснований, устанавливаемых исходя из технологических, конструктивных или эсте- тико-психологических требований;

−достижение предельных уровней колебаний конструкций или основа- ний, нарушающих нормальную работу оборудования или вызывающих вредные для здоровья людей физиологические воздействия;

5

−образование трещин, не нарушающих нормальную эксплуатацию строительного объекта;

−достижение предельной ширины раскрытия трещин;

−другие явления, при которых возникает необходимость ограничения во времени эксплуатации сооружения из-за нарушения работы оборудова- ния, неприемлемого снижения эксплуатационных качеств или расчетного срока службы сооружения (например, коррозионные повреждения).

1. Определение параметров здания для проектирования

Согласно п. А.1 приложения А[1] клеёные деревянные конструкции всех зданий классифицируются по трем признакам:

1.1.Функциональное назначение;

1.2.Условия эксплуатации;

1.3.Срок службы.

∙Классификация по условиям эксплуатации определяется по табл. 1, СП64.13330-2017 с изм. №1. Принадлежность конструкции к тому или иному

классу эксплуатации определяет величину коэффициента условий работы mв при проектировании конструкций для расчетных сопротивлений материала, который назначается по таблице А.2 приложения А(см. ниже).

Выкопировка таблицы 1 из СП 64.13330-2017

∙Учет условий эксплуатации при проектировании осуществляется согласно

табл. А.2, приложения А [1], изменение №1.

Выкопировка из таблицы А.2, приложения А[1]. Учет условий эксплуатации

6

-При сухом режиме помещений -

2.1При нормальном режиме поме-

Например, если относительная влажность воздуха вокруг конструкции состав- ляет 51 - 65%, то влажность древесины в конструкциях должна составлять не более 12%, а условия эксплуатации относятся к классу 2 (нормальный), и ко- эффициентmв = 1,0.

7

А если Вы проектируете коровник (это не отапливаемое здание с искусствен- ными тепловыделениями, класс 4а, подкласс 4а.2), то mв = 0,85(см. строка

4а.2).

По функциональному назначению согласно п. А.2 и табл. А.1[1] классДК определяют следующие показатели:

∙уровень ответственности зданий и сооружений, для которых использу- ются конструкции, по ГОСТ 27751;

∙вид и пролет конструкции по СП 64.13330-2017.

Уровень ответственности определяется классом сооружения при его проек- тировании, а от класса по ответственности зависит величина коэффици-

ента надежности сооружения по ответственности , минимальные значения которого приведена в таблице 2ГОСТ 27751-2014.

Выкопировка из ГОСТ 27751-2014

∙3.1.Для каждого сооружения необходимо установить его класс (КС-1, КС-2 или КС-3) в зависимости от его назначения, а также социальных, экологических и экономических последствий их повреждений и разруше- ний.

∙3.2. Класс сооружений устанавливается в задании на проектирование

генпроектировщиком по согласованию с заказчиком в соответствии с классификацией, по приложению А (заказчиком в соответствии с клас- сификацией, по приложению А).

Приложение А:

∙Настоящий стандарт устанавливает следующую классификацию со- оружений:

Класс сооружений КС-1:

а)теплицы, парники, мобильные здания (сборно-разборные и контейнер- ного типа), склады временного содержания, в которых не предусмат- ривается постоянного пребывания людей; б) сооружения с ограниченными сроками службы и пребыванием в них людей.

Класс сооружений КС-2:

здания и сооружения, не вошедшие в классы КС-1 и КС-3. Класс сооружений КС-3:

а)здания и сооружения особо опасных и технически сложных объектов; б) все сооружения, при проектировании и строительстве которых ис- пользуются принципиально новые конструктивные решения и техноло- гии, которые не прошли проверку в практике строительства и эксплу-

8

атации; в) объекты жизнеобеспечения городов и населенных пунктов;

г) тоннели, трубопроводы на дорогах высшей категории или имеющие протяженность более 500 м; д) строительные объекты высотой более 100 метров;

е) пролетные строения мостов с пролетом более 200 метров; ж) большепролетные покрытия строительных объектов с пролетом более 100 метров;

и) строительные объекты с консольными конструкциями более 20 мет- ров; к) строительные объекты с заглублением подземной части более чем на

15 метров.

10.1. В зависимости от класса сооружений (см. 3.1) при их проектировании необходимо использовать коэффициенты надежности по ответственности, минимальные значения которых приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Минимальныезначениякоэффициента надежностипоответственности

Примечание - Для зданий высотой более 250 м и большепролетных сооружений (без проме- жуточных опор) с пролетом более 120 м коэффициент надежности по ответственности следует принимать не менее 1,2 ( =1,2).

Вид и пролет конструкции определяют класс функционального назначения конструкции и классифицированы в таблице А.1, приложения А к СП 64.13330-

2017.

ВыкопировкаизСП64.13330-2017. ТаблицаА.1 – классыфункциональногоназначения

Обозначение