9523
.pdfВ. Г. Миронов, Р. И. Молева
ДЕРЕВЯННЫЙ КАРКАС ОДНОПРОЛЕТНОГО ЗДАНИЯ
Часть1. Конструктивные решения и методика расчета
Учебно-методическое пособие
Нижний Новгород
2018
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
_______________________________________________________________________
В. Г. Миронов, Р. И. Молева
ДЕРЕВЯННЫЙ КАРКАС ОДНОПРОЛЕТНОГО ЗДАНИЯ
Часть1. Конструктивные решения и методика расчета
Учебно-методическое пособие
Нижний Новгород ННГАСУ
2018
1
УДК 624.011.1
Миронов В. Г. Деревянный каркас однопролетного здания. Ч. 1. Конструктивные решения и методика расчета [Текст]: учеб.-метод. пос. / В. Г. Миронов, Р. И. Молева; Нижегород. гос. архитектур.-строит. ун-т. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2018 - 56 с.
Приводятся сведения по основам компоновки каркаса деревянных зданий, выбора расчетной схемы для поперечника. Рассматриваются варианты конструктивного решения поперечника здания и его элементов. Приводятся сведения о видах ограждающих конструкций и их расчете. Даются сведения о видах материалов, используемых в строительстве каркасных деревянных зданий различного назначения, и некоторых особенностях технологии изготовления клееных деревянных конструкций. Рассматривается вопрос обеспечения пространственной жесткости каркаса. Дается подробная последовательность расчета и проектирования каркаса деревянного здания.
Предназначено студентам ННГАСУ для выполнения курсового проекта и выпускной работы по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Промышленное и гражданское строительство.
© В. Г. Миронов, Р. И. Молева, 2018 © ННГАСУ, 2018
2
СОДЕРЖАНИЕ |
|
СОДЕРЖАНИЕ ................................................................................................................................................... |
3 |
I. ОСНОВЫ КОМПОНОВКИ И РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОГО КАРКАСА ЗДАНИЯ............................... |
5 |
I.I. Конструктивная и расчетная схемы поперечника здания.................................................................. |
5 |
1.2. Поперечная рама................................................................................................................................... |
7 |
1.3. Ограждающие конструкции .............................................................................................................. |
12 |
1.4. Материалы для конструкций ............................................................................................................. |
14 |
1.4.1. Пиломатериалы............................................................................................................................ |
14 |
1.4.2. Фанера .......................................................................................................................................... |
16 |
1.4.3. Другие листовые материалы....................................................................................................... |
17 |
1.4.4. Клеи............................................................................................................................................... |
17 |
1.4.5. Сталь ............................................................................................................................................. |
17 |
1.4.6. Асбестоцемент ............................................................................................................................. |
18 |
1.4.7. Алюминиевые материалы........................................................................................................... |
19 |
1.4.8. Пластмассы .................................................................................................................................. |
19 |
1.4.9. Утеплители................................................................................................................................... |
20 |
1.5. Некоторые сведения о технологии изготовления КДК,.................................................................. 21 |
|
необходимые для конструирования....................................................................................................... |
21 |
1.6. Пространственная жесткость каркаса............................................................................................... |
22 |
1.6.1. Связи по колоннам ...................................................................................................................... |
23 |
1.6.2. Связи по покрытию ..................................................................................................................... |
24 |
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЯ ПО .......................................................................................... |
30 |
ПРОЕКТИРОВАНИЮ КАРКАСА ДЕРЕВЯННОГО ЗДАНИЯ ............................................................... |
30 |
2.1. Сбор нагрузок ..................................................................................................................................... |
30 |
2.2. Расчет плиты покрытия...................................................................................................................... |
34 |
2.3. Порядок расчета поперечной рамы................................................................................................... |
35 |
2.3.1. Предварительный подбор сечения колонны ............................................................................. |
35 |
2.3.2. Расчет ригеля ............................................................................................................................... |
35 |
2.3.3. Расчет колонны ............................................................................................................................ |
36 |
2.4. Особенности пространственной жесткости каркаса ....................................................................... |
43 |
ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................................................... |
44 |
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................................................................. |
46 |
3
ВВЕДЕНИЕ
Одним из важных элементов обучения студентов высших учебных заве-
дений дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс» является привитие им навыков практических действий по выбору правильной конструктивной схемы деревянного здания, расчету его основных несущих и ограждающих элементов,
разработке мероприятий по обеспечению его пространственной жесткости и долговечности.
Настоящая разработка имеет целью вооружить студента сведениями об основах компоновки каркаса здания, расчете его поперечника и ограждающих элементов и включает 2 выпуска.
В первом выпуске настоящего издания объединяются и систематизиру-
ются материалы, имеющиеся в разрозненном виде в различных изданиях, дают-
ся полезные советы по проектированию деревянного каркаса одноэтажного од-
нопролетного бескранового здания, освещаются вопросы обеспечения его про-
странственной жесткости.
Предполагается издание второго выпуска учебно-методического пособия,
в котором будет дан методический пример расчета поперечной рамы каркасно-
го деревянного промздания стоечно – балочной конструкции.
Пособие предназначено для студентов специальностей, выполняющих проект по деревянным конструкциям, и может быть полезными для инженерно
– технических работников, занимающихся проектированием деревянных зда-
ний и сооружений.
Указания написаны под общей редакцией к.т.н., профессора кафедры Строительных конструкций ННГАСУ Миронова В.Г.
4
I. ОСНОВЫ КОМПОНОВКИ И РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННОГО КАРКАСА ЗДАНИЯ
I.I. Конструктивная и расчетная схемы поперечника здания
При разработке конструктивной схемы здания учитываются эксплуатаци-
онные особенности, связанные с его назначением и районом строительства, не-
обходимость экономии материалов, типизация, а также конструктивные и архи-
тектурные особенности.
Рациональной конструктивной семой здания считается та, которая, с од-
ной стороны, наиболее полно удовлетворяет эксплуатационным, технологиче-
ским и архитектурным требованиям, а, с другой, обеспечивает прочность и ус-
тойчивость сооружения, является наиболее экономичной.
При расчете любого здания и сооружения важно уметь правильно вы-
брать расчетную схему, которая упрощая реальные условия работы конструк-
ции, должна, по возможности, наиболее полно им соответствовать.
Наиболее часто применяемые на практике схема поперечников деревян-
ных зданий и соответствующие им расчетные схемы приведены на рис. I.I.
Расчетная схема служит основой для статического расчета. Целью стати-
ческого расчета является вычисление наибольших внутренних усилий в эле-
ментах рамы при наиболее не благоприятнейшем сочетании нагрузок для каж-
дого из ее элементов в отдельности.
Расчет двухшарнирных рам может производиться одним из следующих известных методов строительной механики:
–методом сил – для рамы с шарнирным опиранием ригеля; в этом случае системы канонических уравнений содержит одно неизвестное.
– методом перемещений – для рамы с жестким креплением ригеля к стой-
кам, система канонических уравнений получается с одним неизвестным.
В практических расчетах допускается использование готовых решений,
приводимых в справочной литературе [I].
5
Рис. I.I. Конструктивные и расчетные схемы поперечников однопролетных зданий.
1,2 – Трехшарнирные рамы; 3 – Рама ригельно–подкосного типа; 4, 5, 6 – Двухшарнирные рамы.
6
Характерные эпюры изгибающих моментов в стойках двухшарнирных рам, а так же формулы для вычисления величин опорных моментов и распора приведены в табл. I.1 и I.2.
1.2. Поперечная рама
Деревянное каркасное здание конструктивно включает в себя плоскую поперечную раму, пространственные связи и ограждающие конструкции. По-
перечные рамы могут иметь одну из двух принципиально отличающихся схем:
стоечно – балочную или рамную (арочную).
Стоечно–балочная схема включает колонны (стойки) и ригели и решает-
ся, как правило, по 2–х шарнирной схеме. Колонны могут быть деревянными клееными или составного сечения из цельных элементов, сплошными или сквозными, а также железобетонными или стальными. Вид колонны определя-
ется технологическими функциями здания и экономическими соображениями.
Схемы рекомендуемых видов ригелей для 2–х шарнирных рам, а также их конструктивные характеристики приведены в табл. 1.3.
Рамные или арочные поперечники решаются, как правило, по 3 – х шар-
нирной схеме.
Конструктивные характеристики основных видов 3 – х шарнирных и кон-
сольно-ригельных поперечных рам приведены в табл.1.4.
Выбор несущих конструкций, их пролета и шага при дипломном проек-
тировании осуществляется на основе сравнения двух - трех возможных вариан-
тов конструктивного решения покрытия или здания в целом.
Для курсового проекта тип несущих конструкций, высота, пролет и шаг их указывается в задании.
7
Таблица 1.1.
8
Таблица 1.2.
9