Конструкции из дерева и пластмасс

1. Компоновка конструктивной схемы здания

2. Расчет и конструирование ограждающих конструкций покрытия

3. Расчет и конструирование несущих конструкций

3.1 Расчет стропильной конструкции

3.2 Расчет колонны

4. Обеспечение пространственной устойчивости здания

5. Мероприятия по обеспечению долговечности деревянных и металлических элементов конструкций

6. Расход материалов на несущие и ограждающие конструкции

Литература

Графическая часть проекта включает:

1. Поперечный разрез здания с показом конструкций покрытия и стенового ограждения в масштабе 1:100 или 1:200.

2. План покрытия со схемами раскладки прогонов, щитов, плит, связей по ригелю и колоннам в масштабе 1:200.

3. Совмещенные геометрические и расчетные схемы поперечника здания и стропильной конструкции с указанием основных размеров и всех нагрузок в кН/м (масштаб 1:200).

4. Рабочие чертежи несущих конструкций (половины фермы, полурамы, полуарки, колонны) в масштабе 1:20, 1:40 или 1:50.

5. Узлы и детали со всеми необходимыми размерами (масштаб 1:10).

6 Чертежи конструкций покрытия (прогоны, щиты, клеефанерные плиты).

7. Спецификации деревянных и металлических элементов и расход материалов на 1 м² плана здания: древесины - в м³, стали - в кг.

8. Указания по производству работ (см. разд. 8).

Чертежи могут выполняться карандашом или с использованием средств машинной графики. Все размеры на чертежах следует указывать в мм.

Часть расчетов в проекте допускается по согласованию с руководителем выполнять на компьютере, используя специализированный программный комплекс, разработанный на кафедре (см. разд. 9).

1.2 Задание на курсовое проектирование

Исходные данные для проектирования следует принимать по двум цифрам номера задания из табл. 1-3.

Функциональное назначение проектируемого здания определяется по последней цифре номера задания:

1. Склад хозяйственно-бытовых товаров

2. Склад полиграфической продукции

3. Цех по изготовлению сложной бытовой техники

4. Крытый рынок

5. Цех сборочного производства оргтехники

6. Склад запасных частей сельхозтехники

7. Гараж-стоянка сельскохозяйственных машин

8. Спортивный зал

9. Склад минеральных удобрений

10. Выставочный павильон

Методические указания следует возвращать на кафедру при защите курсового проекта

Таблица 3

Основные размеры здания

Примечание: Длина здания принимается равной 11 шагам несущих конструкций

2. Нагрузки

В пояснительной записке должны быть начерчены расчетные схемы конструкций и их элементов с необходимыми размерами и значениями расчетных нагрузок. Схемы загружения следует определять по СНиП 2.01.07-85*, значения снеговой нагрузки на горизонтальную поверхность и ветрового давления на вертикальную поверхность s₀ и w₀ приведены в задании, табл. 3. Для Краснодара и Новороссийска в таблице указаны расчетные значения ветрового давления и веса снегового покрова s_g и w_g, установленные Территориальными строительными нормами (3).

При определении веса кровельных материалов и утеплителя нужно пользоваться справочными данными. Сортаменты основных изделий и материалов приведены в приложении.

Нормативное значение собственного веса деревянных элементов следует определять умножением их объема на плотность, принимаемую по прилож. 3 СНиП II-25-80 в зависимости от условий эксплуатации. Плотность клееной древесины принимается как цельной. В большинстве случаев при сухом и нормальном режимах эксплуатации с установившейся влажностью воздуха до 75 %плотность можно принимать равной:

650 кг/м³ для лиственницы;

500 кг/м³ для остальных хвойных и мягких лиственных пород;

700 кг/м³ для твердых лиственных пород и березовой фанеры;

1000 кг/м³ для бакелизированной фанеры.

Ориентировочные значения нормативных нагрузок от собственного веса ограждающих конструкций покрытия без утеплителя приведены в табл. 2, схемы снеговой и ветровой нагрузок - в прилож., табл. П30, П31.

Нормативное значение нагрузки от собственного веса стропильных конструкций (арок, балок, рам, ферм) вычисляется по формуле:

, (1)

где g^н - нормативная постоянная нагрузка от массы конструкций покрытия, опирающихся на стропильную конструкцию;

s^н - нормативная снеговая нагрузка;

q_экв - условная эквивалентная равномерно распределенная нагрузка при наличии в пролете сосредоточенные сил;

l - расчетный пролет в м;

k_св- коэффициент собственного веса конструкции, принимаемый по табл. 1.

Расчетная нагрузка определяется умножением нормативной на коэффициент надежности по нагрузке. Значения коэффициента g_f, в соответствии со СНиП 2.01.07-85* принимаются равными:

1,05 - для металлических элементов металлодеревянных конструкций;

1,1 - для деревянных элементов и конструкционных пластмасс;

1,2 - для теплоизоляционных слоев, изготавливаемых в заводских условиях;

1,3 - для рулонных материалов, стяжек, засыпок, утеплителя и т. п., укладываемых на строительной площадке;

1,4 - для ветровой нагрузки;

1,4 - для снеговой нагрузки при отношении учитываемого нормативного значения равномерно распределенной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрова g^н_св/s₀ ³ 0,8 и

1,6 - для снеговой нагрузки при невыполнении этого условия.

Для плоских несущих конструкций полученные нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² приводятся к нагрузкам на 1 м длины конструкции умножением на ширину грузовой площади. Для основных стропильных конструкций она равна их шагу.

Все нагрузки на конструкцию удобно свести в таблицу из четырех колонок общепринятого вида:

Таблица 4

Нагрузки на (плиту, балку, раму, арку, ферму и т.п.)

Прогибы конструкций разрабатываемых в курсовом проекте зданий ограничиваются по эстетико-психологическим требованиям. Поэтому в соответствии с разд. 10 СНиП 2.01.07-85* в расчете должна учитываться только длительно действующая часть временной снеговой нагрузки. В сводной таблице нагрузок на несущую конструкцию покрытия следует выделять отдельной строкой длительно действующую часть нормативной снеговой нагрузки для расчета прогибов. Полное значение нагрузки для определения прогиба вычисляется суммированием нормативной постоянной нагрузки и длительно действующей части нормативной снеговой.

В соответствии с п. 1.7к) СНиП 2.01.07-85* для I и II снеговых районов снеговая нагрузка считается кратковременной и поэтому в расчете прогибов не учитывается. Для III снегового района с s₀ = 1 кПа длительно действующая часть составляет 30 %, для IV района с s₀ = 1,5 кПа - 50 %, для V и VI районов с s₀ = 2 кПа и s₀= 2,5 кПа - 60 %.

Предельные значения прогибов, установленные нормами (разд. 10 СНиП 2.01.07-85*), для разных типов деревянных и пластмассовых конструкций приведены в прилож., табл. П29.

3. Указания по расчету конструкций покрытия

3.1 Ограждающие конструкции покрытия

Конструктивное решение покрытия зависит от назначения здания и его температурного режима (отапливаемое или неотапливаемое), типа несущих конструкций и материала кровли. В задании предусмотрена кровля по прогонам с несущим дощатым настилом для утепленных помещений и со стеклопластиковыми листами для неутепленных. Беспрогонное решение кровли с применением плит, укладываемых непосредственно на стропильные конструкции, задано в трех вариантах: клеефанерные плиты с двумя обшивками под мягкую кровлю, с нижней фанерной обшивкой под кровлю из волнистых асбестоцементных листов и светопрозрачные плиты с обшивками из листового полиэфирного стеклопластика. Для каждого варианта задания тип кровли определяется по табл. 1 и 2.

Клеефанерные плиты следует рассчитывать на постоянные и снеговую нагрузки в соответствии с п. 4.23-4.27, 4.32 и 4.34 СНиП II-25-80 по приведенным геометрическим характеристикам поперечного сечения. В расчете прочности учитывается снижение расчетного сопротивления растянутой фанерной обшивки в местах стыкования листов коэффициентом m_о = 0,6. В плитах, имеющих верхнюю фанерную обшивку, шаг продольных несущих ребер не должен превышать 0,5 м. Он определяется расчетом верхней обшивки на действие сосредоточенной силы 1 кН с коэффициентом надежности по нагрузке 1,2, вызывающей изгиб фанеры поперек волокон рубашечных слоев. При этом считается, что действие сосредоточенной силы распределяется на полосу обшивки шириной 100 см.

Толщина нижней обшивки принимается не менее 6 мм, верхней – не менее 8 мм. В расчете прочности возможная потеря устойчивости сжатой обшивки учитывается коэффициентом j_ф, принимаемым в зависимости от шага ребер и толщины фанеры. В расчете прогибов жесткость плиты принимается равной 0,7ЕI_пр. Расчетные сопротивления и упругие характеристики фанеры приведены в прилож., табл. П12 и П13.

Светопрозрачные плиты из полиэфирного стеклопластика выполняются при пролетах до 3 м со средним слоем из колец, стеклопластиковых фасонных профилей или гофрированных листов. При больших пролетах целесообразно изготавливать плиты с продольными несущими деревянными ребрами. Расчет плит следует производить на постоянные и снеговые нагрузки по двум предельным состояниям. По специальному заданию руководителя курсового проектирования выполняется также расчет на температурно-влажностные воздействия. Расчетные характеристики и сортамент листов волнистого полиэфирного стеклопластика приведены в приложении, табл.П6 и П19.

Неутепленное покрытие из волнистых листов стеклопластика по разрезным брусчатым прогонам предусмотрено заданием для двух типов несущих конструкций: стрельчатой арки с переменным уклоном покрытия и фермы на металлических зубчатых пластинах с постоянным уклоном. Во втором случае деревянные прогоны целесообразно выполнять дощатыми неразрезными. Собственный вес стеклопластиковых листов пренебрежимо мал по сравнению со снеговой нагрузкой, поэтому в расчетах достаточно учесть только вес снега. Листы следует проектировать двухпролетными неразрезными. Шаг прогонов для покрытия по стрельчатым аркам принимается равным 0,75-1,5 м в зависимости от расчетного значения снеговой нагрузки. В покрытиях по фермам на МЗП прогоны целесообразно опирать в узлах верхнего пояса.

Волнистые стеклопластиковые листы следует проверять по прочности растянутых волокон при изгибе, по устойчивости волны в сжатой зоне, по жесткости. Прочность на скалывание листа при изгибе обычно обеспечивается с большим запасом. В расчете должен учитываться коэффициент условий работы полиэфирных стеклопластиков, эксплуатируемых: в атмосферных условиях m_f, значения которого приведены в прилож., табл. П20.

Разрезные прогоны по стрельчатым аркам работают на косой изгиб. Сечение прогонов следует подбирать по сортаменту в прилож., табл. П1 без учета острожки. Необходимо рассчитать прогон в месте, где действует наибольшая снеговая нагрузка. В покрытиях по аркам, для которых по СНиП 2.01.07-85* требуется учитывать снеговую нагрузку с распределением по треугольнику, таким будет прогон на участке, где угол наклона касательной к оси арки составляет около 50° к горизонту. Прогон должен быть подобран с таким сечением, чтобы обеспечить минимальную разницу между напряжением и расчетным сопротивлением.

Дощатый настил по неразрезным прогонам бывает одинарным или двойным с разреженным рабочим слоем и сплошным защитным. Рекомендуется проектировать сборный щитовой настил из обрезных досок 3-го сорта с подшивными диагональными брусками или досками. Такой настил в наибольшей мере удовлетворяет требованию индустриальности строительства и быстроты монтажа при обеспечении жесткости и пространственной неизменяемости покрытия.

Щит настила работает по двухпролетной схеме и воспринимает постоянные нагрузки от многослойной утепленной кровли и временные - снеговую и монтажную от веса человека с инструментом Р^н = 1 кН с коэффициентом надежности по нагрузке g_f = 1,2. Эта монтажная нагрузка при наличии распределительных брусков считается распределенной на полосу щита шириной 0,5 м. Расчет производится на две комбинации нагрузок:

1) постоянная и временная от снега (расчет на прочность и жесткость);

2) постоянная и кратковременная от сосредоточенного груза (только расчет на прочность).

Учитывая пониженную ответственность дощатых настилов, расчетное сопротивление для пиломатериалов 3-го сорта принимается как для 2-го (R_и = 13 МПа для сосны или ели). В расчете на вторую комбинацию нагрузок кратковременность действия монтажного груза учитывается коэффициентом m_н = 1,2 к этому расчетному сопротивлению.

Спаренные неразрезные прогоны из досок на ребро выполняют по равнопрогибной схеме со стыкованием досок вразбежку на расстоянии 0,21 длины пролета от опоры. Для уменьшения прогиба в первом от торца пролете и наибольшего изгибающего момента над первой промежуточной опорой длину крайних пролетов целесообразно уменьшить на 20 %. Можно не укорачивать крайние пролеты, а вместо этого прибить здесь третью доску.

Прогоны несут нагрузку от собственного веса покрытия и снега. При наличии жесткого дощатого настила их рассчитывают на составляющую нагрузки, перпендикулярную к кровле. Скатная составляющая воспринимается настилом. При нежесткой кровле возникает напряженное состояние косого изгиба. Расчет прогонов производится на прочность и жесткость, подбирается необходимое количество гвоздей у стыка. Конструктивно доски объединяются гвоздями с шагом 0,5 м. Толщина досок должна быть не менее четырех диаметров гвоздя. Размеры поперечного сечения досок следует принимать по сортаменту без учета острожки.

3.2 Дощатоклееные и клеефанерные балки

Расчет дощатоклееных балок на прочность и жесткость следует производить, руководствуясь п. 4.9, 4.10, 4.13, 4.14, 4.32, 4.33 и 6.19 СНиП II-25-80. Расчетное сечение двухскатных балок при равномерно распределенной нагрузке находится на расстоянии от опоры, где h_оп и h_ср - высота поперечного сечения на опоре и в середине пролета. Для балок с относительной высотой h_ср / l > 1/10 требуется проверка прочности по главным растягивающим напряжениям на уровне нейтрального слоя на расстоянии х = 1,1h_опот опоры. Обязательна также проверка балок на скалывание по клеевым швам у опор.

Прямослойные двускатные балки изготавливают со строительным подъемом не менее 1/200 пролета, что должно быть предусмотрено в проекте. Для гнутоклееных балок требуется проверка по прочности на растяжение поперек волокон на криволинейном участке. Алгоритмы расчета дощатоклееных балок приведены в п. 6.10 - 6.20 пособия (11).

Расчет клеефанерных балок производится в соответствии с п. 4.23-4.30 и 6.20 СНиП II-25-80 и 6.21-6.23 пособия (11) по приведенным геометрическим характеристикам поперечных сечений. Приведение осуществляется к тому материалу, в котором вычисляются напряжения. При этом модуль упругости фанеры следует умножать на коэффициент 1,2, учитывающий работу ее на изгиб в плоскости листа.

Нижний пояс клеефанерных балок проверяют на растяжение при изгибе, верхний - на сжатие с учетом возможной потери устойчивости из плоскости изгиба. Тонкую фанерную стенку рассчитывают на устойчивость в приопорных панелях между ребрами жесткости. Кроме того, требуется проверять фанеру на растяжение по направлению главных напряжений в зоне первого от опоры стыка фанерных листов.

3.3 Треугольные распорные системы

Треугольные распорные системы иногда в литературе называют безраскосными фермами или треугольными арками из прямолинейных элементов. Выполняют их дощатоклееными со стальными затяжками и подвесками, уменьшающими провисание затяжек. В клееных поясах возникают большие изгибающие моменты. Для их уменьшения опорный и коньковый узлы решают с неполным опиранием в верхней зоне. При этом создается эксцентриситет продольной силы и разгружающий момент. Эксцентриситет в дощатоклееных элементах не должен превышать 0,15 высоты сечения, что получается, если высота неопертой части в узлах составляет не более 0,3 полной высоты поперечного сечения.

При неполном опирании торцов возникает концентрация скалывающих напряжений при изгибе. При проверке напряжений по формуле Журавского концентрация напряжений учитывается коэффициентом k_ск, значения которого приведены в табл. П24 приложения. Метод расчета распорных систем изложен в учебнике (4), пример расчета - в руководстве (12). При этом нужно учитывать, что руководство (12) составлено на основе ныне отмененное главы СНиП II-В. 4-71 Деревянные конструкции. Расчетные формулы следует скорректировать в соответствии с ныне действующим СНиП II-25-80.

3.4 Фермы

Расчет ферм производится в соответствии с п. 6.21-6.24 СНиП II-25-80 и 6.26-6.36 пособия (11). Продольные силы в элементах ферм можно определять любым методом строительной механики (графически, аналитически, на ЭВМ), при этом криволинейные стержни условно заменяют прямолинейными. При внеузловой нагрузке необходимо учесть возникающие в поясе изгибающие моменты. Для уменьшения этих моментов узлы ферм всех типов, кроме сегментных, решают с эксцентриситетом.

Наибольшие продольные силы в поясах возникают при загружении ферм снеговой нагрузкой по всему пролету, в элементах решетки – при загружении снегом половины пролета. Для сегментных и многоугольных ферм должна также учитываться схема с треугольным распределением снеговой нагрузки. Необходимые данные по снеговым нагрузкам приведены в прилож., табл. П30.

Для унификации узловых соединений ширину сечений деревянных элементов поясов и решетки следует принять одинаковой. Гибкость сжатых элементов ферм не должна превышать значений, приведенных в табл. П3. Нужно предусматривать устройство строительного подъема нижнего пояса ферм всех типов не менее 1/200 пролета.

Стальные элементы металлодеревянных ферм следует рассчитывать в соответствии с требованиями норм проектирования стальных конструкций, расчетные характеристики арматурных стержней принимать по нормам проектирования железобетонных конструкций. Прогибы ферм, если их высота не меньше приведенной в табл. 1, можно не определять.

3.5 Арки

Проектирование арок следует производить в соответствии с п. 6.25-6.27 СНиП II-25-80 и 6.37-6.43 пособия (11). Стрельчатые арки нужно проектировать в двух вариантах: дощатоклееные и клеефанерные. Арки сегментного очертания с опиранием на колонны дощатоклееные.

Стрельчатые арки требуется рассчитать на нагрузки от собственного веса и веса покрытия, снеговую, ветровую, от подвесного оборудования. Ветровую нагрузку на сегментные арки можно не учитывать, т.к. при относительно малой стреле подъема она оказывает разгружающее действие.

Дощатоклееные арки рассчитывают на сжатие с изгибом и проверяют на устойчивость плоской формы деформирования. Клеефанерные арки проверяют по приведенные геометрическим характеристикам поперечных сечений как в п. 3.2. Волокна рубашечных слоев фанеры, как и в клеефанерных балках, направлены вдоль оси арки. Ребра жесткости следует располагать в местах стыкования на ус фанерных листов. Поперечное сечение клеефанерных арок коробчатое, толщина фанеры обычно 10-12 мм.

После расчета и конструирования дощатоклееной и клеефанерной арок нужно определить и сравнить расход материалов по вариантам.

3.6 Дощатоклееные рамы

Расчет трехшарнирных дощатоклееных paм следует производить в соответствии с п. 6.25-6.27 СНиП II-25-30 и 6.44-6.47 пособия (11). Нужно учитывать постоянную, снеговую и ветровую нагрузки. При высоте стойки до 4 м расчет на действие ветра не производится. Следует рассчитать два варианта рамы: гнутоклееную и раму из прямолинейных элементов с зубчатым соединением в карнизном узле. После конструирования нужно определить и сравнить расход древесины на paмы ДГР и РДП. Опорный и коньковый узлы достаточно рассчитать для одного варианта.

Высоту поперечного сечения рамы на опоре следует принимать не менее 0,4, а высоту сечения в коньке - не менее 0,3 высоты расчетного сечения. Опиливать стойку и ригель рам с плавным изменением высоты поперечного сечения можно только с внутренней стороны, чтобы не перепилить наружные наиболее нагруженные растянутые волокна. При этом уклон внутренней кромки относительно наружной допускается не более 15 %.

Наиболее опасное сечение гнутоклееной рамы расположено на криволинейном участке. Размеры рам из прямолинейных элементов определяются прочностью биссектрисного сечения, по которому стыкуются ригель со стойкой на зубчатый шип. Привязка рам к разбивочным осям нулевая по наружным граням стоек. Это следует учитывать в геометрическом расчете.

Карнизный узел рам решается с парными боковыми дощатыми накладками на болтах. При больших пролетах и нагрузках, когда диаметр болтов по расчету может превысить 24 мм, следует принять узел с клееной подкладкой и растянутыми рабочими болтами.

4. Расчет деревянных колонн здания

Поперечная рама здания, состоящая из двух жестко защемленных в фундаментах колонн, шарнирно соединенных с ригелем (балкой, фермой, аркой), рассчитывается на вертикальные и горизонтальные нагрузки: собственный вес конструкций, снеговую и ветровую. Эпюры ветрового и снегового давления на поперечник по СНиП 2.01.07-85* приведены в приложении.

Расчетная схема рамы

Ветровую нагрузку в пределах высоты колонны можно принимать равномерно распределенной. Давление ветра на ригель заменяется сосредоточенной силой, приложенной к верху колонны.

Двухшарнирная поперечная рама однопролетного здания - единожды статически неопределимая система при расчете методом сил. При условно бесконечно большой жесткости ригеля за лишнее неизвестное удобно принять продольную силу в нем. Значение этой силы при действии ветровой нагрузки можно определить по формуле

x = x₁ + x₂.(2)

Усилие в ригеле от равномерно распределенной нагрузки на колонны:

, (3)

где w_ак и w_от соответственно абсолютные величины расчетных значений активного давления и ветрового отсоса, вычисляемых в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85*.

Усилие в ригеле от сосредоточенных ветровых нагрузок на уровне верха колонн:

, (4)

где - разность горизонтальных проекций равнодействующих ветрового напора и отсоса, собранных с участков выше уровня опор ригеля.

Примеры статического расчета двухшарнирной рамы имеются в пособиях (11) и (13).

Для унификации размеров панелей стенового ограждения привязка колонн к разбивочным осям принимается нулевой по наружной грани колонн. Расстояние между осями опор ригелей - расчетный пролет - обычно принимают на 0,3 м меньше расстояния между разбивочными осями (номинального пролета). При высоте колонн более 4,5 м высота поперечного сечения их превышает 30 см и ось споры ригеля не совпадает с осью колонны. Вес покрытия и снеговал нагрузка создают изгибающие моменты в колонне. Их также нужно учесть в расчете.

Высота поперечного сечения дощатоклееных колонн обычно принимается в пределах 1/8-1/15 высоты колонны. Если в здании нет мостовых кранов, опирающихся на колонны, размеры сечения получаются близкими к минимальному значению, устанавливаемому по предельной гибкости колонны λ_u = 120. При подборе сечения для начала следует задаться его высотой, h_min = l₀/(0,289∙λ_u) = l₀/34,7. Ширину сечения дощатоклееных колонн принимают в пределах 1/2-1/4 высоты сечения с учетом сортамента пиломатериалов и припуски на фрезерование боковых граней после склеивания.

Расчет колонн следует производить в соответствии с п.6.50-6.56 пособия (11) методом последовательного приближения. При определении гибкости расчетная длина в плоскости рамы принимается равной 2,2 действительной длины. Гибкость из плоскости рамы вычисляется по расчетной длине l_0y, равной расстоянию между узлами вертикальных связей, установленных в плоскости продольных стен через 20-30 м. Если гибкость из плоскости рамы превышает предельную 120, кроме обвязочного бруса по верху колонн следует установить продольные распорки в середине длины колонн вдоль всего здания.

Необходимо выполнить подробный расчет анкерного крепления колонны к фундаменту. Рекомендуется прикрепление на наклонно вклеенных стержнях из арматуры периодического профиля класса А400 диаметром 12-25 мм. Требуется подобрать и проверить прочность вклейки стержней, сечение анкерных пластин, траверс, анкерных болтов и шайб.

Конструкцию стенового ограждения следует принять самостоятельно. Это могут быть утепленные панели с обшивками из стеклопластика, алюминия, плоских асбестоцементных листов, древесных пластиков и средним слоем из пенопласта. Для зданий с холодным режимомможно использовать стеклопластиковые или асбестоцементные листы, доски малоценных лиственных пород, цементно-стружечные плиты и др. Конструктивный расчет ограждения не требуется.

5. Общие указания по конструированию поперечных сечений деревянных элемeнтов

Поперечные сечения деревянных элементов несущих конструкции следует подбирать, руководствуясь сортаментом пиломатериалов ГОСТ 24454-80, прилож., табл. П1. Нужно учитывать, что длина пиломатериалов не превышает 6,5 м. При проектировании неклееных конструкций (верхние пояса треугольных или многоугольных ферм) ширину сечения принимают не менее 12,5 см для обеспечения необходимой длины опирания ограждающих конструкций и монтажной жесткости. При необходимости ширина сечения может увеличиваться кратно 2,5 см до 17,5 см. Для удобства конструирования узлов ферм ширину сечения раскосов обычно принимают равной ширине верхнего пояса.

При проектирования ферм с узлами на металлических зубчатых пластинах толщину досок следует выбирать в пределах 40-60 мм, ширину - от 100 до 200 мм кратно 25 мм.

Поперечные сечения дощатоклееных конструкций подбирают с учетом фрезерования боковых поверхностей склеенных блоков. При ширине блока в заготовке до 15 см фрезеруется 0,5-1,0 см, при ширине до 20 см - 1,0-1,5 см, при большей ширине - 1,5-2,0 см. С учетом размеров пиломатериалов по сортаменту ширину сечения клееных элементов следует принимать равной:

12 см - для балок, арок, ферм, колонн и рам при пролетах до 15 м;

14 см - для тех же конструкций при пролетах до 21 м;

16-16,5 см -при пролетах конструкции 24-30 м, а для сегментных ферм при пролетах до 36 м;

23 см - для арок с пролетами, превышающими 30 м.

При этом клееный блок составляется из двух рядов досок, склеиваемых по кромкам с расположением стыков вразбежку в соседних слоях. Длина нахлестки должна быть не меньше толщины доски. Для слоев из толстых досок разность их ширины должна быть не менее 5 см, например, 10+15 cм.

Толщину фрезерованных досок для склеивания элементов несущих конструкций рекомендуется принимать равной:

1,2-1,9 см - для гнутоклееных рам;

3,3 см - в остальных случаях.

Допускается применение досок толщиной 4,2 см для изготовления прямолинейных элементов при условии устройства в слоях продольных прорезей.

В сегментных и треугольных фермах с клееным верхним поясом деревянные элементы решетки выполняют из брусьев. Для удобства решения узлов брусья фрезеруют с двух сторон до толщины, равной ширине верхнего пояса.

Сжатые и изгибаемые элементы несущих деревянных конструкций целесообразно изготавливать из хвойных пиломатериалов 2 сорта. В средней зоне высотой 0,7h дощатоклееных элементов (арки, балки, верхние пояса ферм и распорных систем, колонны) можно располагать доски 3 сорта. Это позволяет экономить более качественный материал, не снижая надежности конструкций. Допускается также устанавливать в средней зоне высотой 0,6h пиломатериалы лиственных пород, например, осины, что дает тот же эффект. Для изготовления дощатых настилов следует использовать хвойные пиломатериалы 3 сорта или малоценные лиственные.

Деревянные элементы конструкций на металлических зубчатых пластинах рекомендуется изготавливать из древесины сосны и ели 1-2сортов шириной от 100 до 200 мм, толщиной 40-60 мм. Допускается применение нефрезерованных досок, если разнотолщинность их не превышает 1,5 мм. Зазоры в узлах конструкций на МЗП не должны превышать 1 мм.

Марку клея для изготовления дощатоклееных конструкций выбирать из табл. П26 приложения. При этом нужно учитывать, что наиболее качественные резорциновые клеи, особенно ФР-12, дороги и дефицитны. Поэтому, по возможности, следует предусматривать использование фенольных, карбамидных или карбамидно-меламиновых клеев.

При больших температурно-влажностных напряжениях в древесине рекомендуется применять для склеивания модифицированный фенольно-резорциновый клей ФРФ-50М. Этот же клей наряду с эпоксидными ЭПЦ-1 и К-153 можно использовать для вклеивания в древесину металлических стержней в клеештыревых соединениях и армированных конструкциях.

6. Обеспечение пространственной жесткости и устойчивости зданий

Плоские несущие конструкции зданий соединяются между собой связями и образуют жесткую пространственную систему, обеспечивающую надежное восприятие внешних сил и воздействий любого направления. Конструктивно связи выполняются в виде скатных и горизонтальных ферм, направленных поперек здания, продольных распорок, в качестве которых могут выступать элементы покрытия, вертикальных связей между фермами и колоннами, таких же связей между арками и рамами, обеспечивающих при необходимости раскрепление их внутренних сжатых кромок.

Горизонтальные «ветровые» фермы устраивают у торцов зданий без жесткого фахверка в плоскости нижних поясов стропильных ферм, если эти пояса выполнены из бревен, брусьев или прокатных профилей, способных воспринимать сжимающие силы. В случае применения треугольных распорных систем или ферм с нижним поясом из арматурных стержней горизонтальные связевые фермы не делают. Торцевыестены должны устраиваться по жестко защемленным фахверковым колоннам.

Скатные раскосные или крестовые связи по верхнему поясу раскрепляют стропильные конструкции попарно. Их устанавливают у торцов здания и по длине не реже чем через 30 м. В этих же местах располагают вертикальные связи между колоннами.

Вертикальные связи скрепляют фермы попарно с промежутками в один шаг конструкций. Их устанавливают в плоскостях деревянных стоек или раскосов ферм. Пятиугольные