Конструкции из дерева и пластмасс

КОНСТРУКЦИИ

ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

 

Методические указания и задания

к курсовому проекту

«Одноэтажное каркасное здание»

 

 

Архангельск

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Северный (Арктический) федеральный университет

имени М.В. Ломоносова»

 

КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС

 

 

Методические указания и задания

к курсовому проекту

«Одноэтажное каркасное здание»

 

 

Архангельск

Рассмотрены и рекомендованы к изданию методической комиссией института

строительства и архитектуры Северного(Арктического) федерального университета

имени М.В. Ломоносова

 

10 декабря 2013

 

Составители:

Б.В.Лабудин, докт. техн. наук, проф.; А.Ю.Гурьев, канд. техн. наук, доцент

Рецензенты:

Л.А. Губенко, доцент, канд. техн. наук

В.И. Мелехов, профессор, докт. техн. наук

 

УДК 624.011.1

 

Б.В.Лабудин, А.Ю.Гурьев. Одноэтажное каркасное здание: методические указания и задания к курсовому проекту по конструкциям из дерева и пластмасс. – Архангельск: Изд-во ООО «Студия рекламы «Точка», 2014.- 40с

 

 

В указаниях даны 20 вариантов поперечника одноэтажного деревянного каркасного здания с применением клееной древесины, водостойкой фанеры и пластмасс, а также справочный материал для выполнения проекта.

Предназначены для студентов института строительства и архитектуры специальности 270102.65 (2903) «Промышленное и гражданское строительство» дневной и заочной формы обучения.

Представлены справочные материалы, необходимые для выполнения курсового проекта.

Рекомендованы для формирования профессиональных компетенций в соответствии с ФГОС 3-го поколения

Ил. 3. Табл. 18. Библиогр.: 52 назв.

 

 

© Северный (Арктический)

федеральный университет

имени М.В.Ломоносова,

© Лабудин Б.В., Гурьев А.Ю.

Целью выполнения курсового проекта по курсу «Конструкций из дерева и пластмасс» является закрепление теоретического материала, овладение навыками конструирования и расчёта в процессе самостоятельного решения конкретных инженерных задач, а также более подробное изучение нормативно-технической литературы.

 

1.ТЕМА И ОБЪЁМ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

Курсовой проект включает разработку технического проекта (ТП) и рабочих чертежей (РЧ) элементов каркасного промышленного или гражданского здания.

В качестве материала следует использовать древесину, водостойкую фанеру и конструкционные пластмассы.

При проектировании необходимо применять современные и перспективные индустриальные деревянные клееные конструкции (ДКК). При использовании древесины как местного материала разрешается применение несущих конструкций из элементов построечного изготовления.

В курсовой проект входят три основных части:

1. Компоновочная часть (10÷15%) содержит эскизно-техническую проработку проекта и включает:

Определение основных размеров несущих конструкций.

Разбивку сетки колонн и расположение в плане по габаритам здания основных несущих конструкций.

Конструктивное решение крыши и стен.

Разработку системы связей продольного и торцевого фахверков.

2. Расчётно-конструктивная часть (50÷60%) содержит:

Расчёт крыши, включая настилы, прогоны или кровельные панели.

Определение нормативных и расчётных нагрузок на несущую конструкцию.

Статический расчёт основных несущих конструкций.

Конструктивный расчёт, включая подбор сечений, конструирование и расчёт узлов и сопряжений.

Расчёт и конструирование прикрепления основной стойки к фундаменту.

 

Конструирование связей жёсткости для обеспечения общей устойчивости (пространственной неизменяемости) каркаса и отдельных конструктивных элементов при строительстве и эксплуатации здания.

Определение расхода материала и стоимости основных несущих конструкций.

Указания по изготовлению, защите, транспортировке, монтажу конструкций и эксплуатации клеёных деревянных конструкций.

3. Графическая часть (30÷35%) содержит 1,5÷2 листа чертежей формата А1. На первом листе вычерчиваются основные схемы здания и панель покрытия, на втором – рабочие чертежи основной несущей конструкции с узлами (см. пример в Приложении 5).

 

2. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

 

Схему основной несущей конструкции студент принимает по табл.1 согласно последней цифре шифра зачётной книжки.

Расчётный пролёт l, высота Н и шаг несущей конструкции В принимается по табл.1 согласно предпоследней и последней цифрам шифра зачётной книжки (студентам дневной и вечерней форм обучения могут быть выданы индивидуальные задания).

Таблица 1

Пред- последняя цифра шифра	Пока- затели	Последняя цифра шифра
	l Н В	6,0 3,5	17,2 4,5 4,4	24,8 6,4 3,9	18,2 5,0 4,5	19,8 6,6 5,5	19,2 5,3 4,1	17,8 6,2 4,3	20,2 5,5 4,5	22,2 4,1 4,7	22,2 14,0
	l Н В	23,8 6,4 4,3	17,4 5,8	21,6 5,6 4,6	18,4 7,5 5,5	19,6 7,8 5,9	19,4 4,9 5,9	17,6 7,7 4,8	20,4 7,6 5,8	22,4 6,4 3,7	22,4 15,8 4,2
	l Н В	23,6 7,0 4,9	17,6 7,2 5,4	21,4 6,8 5,2	18,6 5,8 5,0	19,4 6,6 4,0	19,6 7,6 5,1	17,4 4,8 5,1	20,6 4,9 3,8	22,6 5,8 5,6	22,6 16,0 5,6
	l Н В	23,4 6,6 3,6	17,8 7,6 4,3	21,2 5,8 4,0	18,8 7,0 4,0	19,2 6,2 5,6	19,8 6,1 4,0	17,2 7,1 4,5	20,8 6,0 5,2	22,8 7,7 5,0	22,8 12,5 4,5
	l Н В	23,2 8,2 4,4	4,8 3,8	5,5 4,7	6,4 4,7	4,5 6,0	7,4 3,9	7,5 4,9	6,6 4,4	4,5 4,6	10,8 4,9

Продолжение Таблицы 1

	l Н В	23,0 7,5 5,0	18,2 7,3 3,5	20,8 10,0 5,3	19,2 5,9 5,4	18,8 6,3 4,1	21,2 4,8 5,8	16,8 4,8 5,3	21,2 7,1 3,7	23,2 7,9 3,6	23,2 12,3 4,1
	l Н В	22,8 5,2 3,7	18,4 4,8 5,3	20,6 7,2 4,1	19,4 6,9 3,9	18,6 8,0 5,7	21,4 6,2 4,8	16,6 7,3 4,6	21,4 7,3 5,9	23,4 6,1 5,5	23,4 13,2 3,5
	l Н В	22,6 4,8 4,5	18,6 6,1 4,2	20,4 7,1 4,8	19,6 7,2 4,6	18,4 6,6 4,2	21,6 5,5 3,8	16,4 6,1 5,0	21,6 6,5 5,1	23,6 7,3 4,9	23,6 12,5 5,7
	l Н В	22,4 5,4 5,1	18,8 7,4 3,7	20,2 6,4 5,4	19,8 7,2 6,0	18,2 7,7 3,5	21,8 6,9 3,6	16,2 7,6 5,4	21,8 8,0 4,3	23,8 7,6 4,5	23,8 10,0 4,8
	l Н В	22,0 6,0 3,8	19,9 6,9 5,2	20,0 6,0 4,2	20,0 4,0 5,3	18,0 5,0 5,8	22,0 5,7 5,7	16,0 6,6 4,7	22,0 8,2 3,6	24,0 8,0 3,5	24,0 14,4 4,0

 

Варианты заданий приведены в табл. 3.

Район строительства, порода древесины, тепловой режим здания и условия эксплуатации принимаются по табл. 2 или (25, табл. 4). В табл. 2 приведены также соответствующие районам строительства нормативные веса снегового покрова р₀ на единицу площади и сила ветра на единицу площади q₀ при Н≤10 м (1).

Таблица 2

Предпо-следняя цифра шифра	Район строительства	Вес снега на I м2 р0, Н	Сила ветра I м2 q0, Н	Порода древесины	Режим здания	Условия эксплуа-тации
	Новороссийск Москва Баку Игарка   Одесса Якутск   Ленинград Омск Архангельск Батуми			Пихта Сосна, ель Пихта Лиственница сибирская Пихта Кедр сибирский Сосна, ель Пихта Сосна, ель Пихта	Холодный Тёплый Пихта Холодный   Холодный Тёплый   Холодный Тёплый Тёплый Тёплый	Б-3 А-1 А-3 Б-1   Б-3 А-1   Б-2 А-1 А-2 А-3

 

Ознакомившись с заданием, студент должен изучить соответствующие разделы учебной литературы и согласовать с преподавателем эскизное решение конструкции каркаса здания.

Примечания:

1. Длину здания принимать 11 х В.

2. Фундаменты из бетона класса прочности не ниже В 15.

3. Рекомендуемые типы сечений элементов указаны в схемах.

4. Левые схемы (а) принимают студенты, предпоследняя цифра шифра зачётной книжки которых нечётная (1, 3, 5, 7, 9); правые схемы (б) – предпоследняя цифра шифра зачётной книжки которых чётная (2, 4, 6, 8, 0).

 

3. КОМПОНОВОЧНАЯ ЧАСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТА

 

Разработка курсового проекта начинается с компоновочных работ. При этом берут за основу технологическое задание в котором указывается расположение и габариты оборудования или высота здания, число и грузоподъёмность кранов, условия эксплуатации и район строительства.

Назначение здания определяет архитектурные и эксплуатационные требования к нему. Повышенные эстетические требования должны предъявляться к общественным зданиям; для производственных помещений важно максимальное использование габаритов полезного объёма.

В курсовом проекте наряду с индустриальными ДК и ДКК использованы конструкции построечного изготовления. В качестве местного материала возможно применение брёвен и обзольных брусьев, (для ферм с различным очертанием верхнего пояса и решётчатых стоек).

Высота здания, определяемая техническими требованиями, указана в задании. В нашем случае за высоту здания Н принята нижняя отметка ригеля (рис.1). Отметка пола является условной нулевой.

Высотой основных несущих конструкций ригеля h_p следует предварительно задаться по схеме, приведённой в табл.1. Так, для балок h_p=(1/8÷1/12)l, для треугольных на врубках и металлодеревянных ферм h_p=(1/4÷1/6)l, для металлодеревянных односкатных, двухскатных, полигональных и сегментных ферм h_p=(1/6÷1/7)l.

Рис.1. Схема поперечной рамы однопролётного одноэтажного здания

Ригель опирается через обвязочный брус (h_в=150 ÷ 200мм) на основные стоики каркаса, которые, в свою очередь, опирается на фундамент, выступающий над отметкой пола минимум на высоту h_ф=150 мм.

Размеры сечения стойки в плоскости рамы задаются ориентировочно, в зависимости от её высоты и конструктивного исполнения.

Ширина сплошных клееных или клеефанерных стоек принимается (1/8÷1/12) h_с, для решётчатых (1/5÷1/8)h_с. Высота стойки h_с может быть предварительно определена из выражения:

h_с = Н – h_в - h_ф.

Если задана высота помещения, то высота стойки и все остальные размеры будут определяться аналогичным образом. При наличии подвесного потолка по нижним поясам ферм габарит помещения уменьшается на h_n = (250÷350) мм.

С учётом сказанного определяется полезная высота здания (мм)

h = Н – h_n – а – 100,

где: Н – отметки низа ригеля (по заданию);

h_n – высота подвесного потолка;

а – зазор, учитывающий возможный прогиб конструкции ригеля,

а = (200÷300)мм.

100 – габаритный зазор по технике безопасности, мм.

В зданиях с крановым оборудованием определяет высоту верхней (h_в) и нижней (h_н) частей колонны. Если не задана отметка головки кранового рельса,

h_в= h_n.б + Н_кр + а + 100 - h_δ;

h_н= Н - h_в - h_ф,

где: h_n.б – высота подкрановой балки с рельсом, ориентировочно принимается равной (1/8÷1/10)В;

В – шаг стоек; Н_кр – высота крана (принимается по стандарту).

Пролёт крана L_кр определяется по формуле:

L_кр= l - 2λ,

где: l – расстояние между разбивочными осями здания, проходящими по геометрической оси верхней части колонны;

λ - расстояние между разбивочной осью здания и осью подкрановой балки, принимаемое равным 500, 750 или 1000 мм.

Поперечник здания со всеми геометрическими размерами вычерчивается в пояснительной записке. Для рам, арок, пространственных систем, опирающихся непосредственно на фундаменты, компоновка поперечника заключается в конструктивном решении опирания и определении основных геометрических размеров элементов несущих конструкций.

Сопряжение ригелей со стойками однопролётных одноэтажных зданий может быть жёсткими или шарнирным (в действительности – упругоподатливое). Различают двухшарнирные и трехшарнирные рамы. Если рама двухшарнирная, стойки, как правило, защемлены в фундаменте и шарнирно прикреплены к ригелю, если рама трехшарнирная, стойки шарнирно прикреплены к фундаменту и жёстко соединены с ригелем (рис. 2).

Рис. 2. Основные расчётные схемы поперечных несущих конструкций:

а – двухшарнирные рамы; б - трехшарнирные рамы; в - трехшарнирные арки.

 

Размещение колонн в плане принимают с учётом технологических, конструктивных и экономических соображений. В курсовом проекте шаг основных несущих конструкций задан от 3,5 до 6 м. При проектировании конструкций из цельной древесины их шаг не должен, как правило, превышать 4,5 м ввиду ограниченных размеров поперечного сечения лесоматериалов. Однако для лёгких крыш при небольших снеговых нагрузках возможно применение указанных конструкций для пролётов до 5÷6 м. На плане здания необходимо нанести разбивочную сетку колонн и несущих элементов покрытия и указать общую длину и ширину здания. У торцов здания колонны обычно смещаются на 500 мм. Привязка колонн к цифровым осям должна быть центральной, привязана к буквенным осям может быть нулевой, центральной или по оси подкрановой ветви сквозной стойки. Температурных швов в каркасных деревянных зданиях не делают.

Ограждающую часть покрытия устраивают с прогонами или без прогонов. Прогоны предназначены для восприятия нагрузки от кровли и передачи ее на несущие конструкции. Обычно применяют прогоны консольно-балочные и неразрезные (реже разрезные). При использовании консольно-балочных прогонов шаг несущих конструкций не должен превышать 4,5 м (длина лесоматериала – 6,5 м; стыки расположены два через пролёт). В неразрезных прогонах, спаренных из двух досок на ребро с расположением стыков в разбежку шаг несущих конструкций может быть от 3,5 до 6 м.

В обоих случаях шаг несущих конструкций в пролётах, примыкающих к торцам здания, уменьшают на 20% во избежание их перегрузки. Это должно быть учтено при разбивке сетки колонн.

При беспрогонном решении крыши с использованием несущих клеефанерных или других панелей и щитов их шаг принимается равным шагу несущих конструкций, который является постоянным по всей длине здания.

В качестве ограждающих конструкций, представляющих собой основанием для мягкой или другой кровли, используется двойной настил из досок или клеефанерные панели заводского изготовления. Толщина ограждающих конструкций (кровельных и стеновых) определяется теплотехническим расчётом или типовым решением для данного района. При наличии подвесного потолка кровля устраивается, как правило, холодной. В этом случае в качестве ограждающих конструкций покрытия могут использоваться асбестоцементные волнистые листы как обычного, так и усиленного профиля, укладываемые по обрешётке.

В зависимости от уклона верхнего пояса ригеля или других несущих конструкций при проектировании кровли необходимо придерживаться рекомендуемого минимального уклона для кровельных материалов, указанных в табл. 4 (37).

Конструкции стенового ограждения могут опираться на элементы продольного и торцевого фахверка или примыкать к ним. Для стен каркасных зданий рекомендуется применять готовые стеновые панели.

При выполнении компоновочных работ необходимо согласовывать размеры и расположения элементов относительно друг друга. Например, ширину плит покрытия согласуют с длиной ската в целях устройства свесов кровли на 30-50 см для обеспечения наружного водоотвода. Пример раскладки стеновых панелей и остекления показан на рис. 3.

 

Таблица 4

Тип кровли	Минимальный уклон	Вес на единицу площади, Н
Рубероидно-пергаминовые кровли: двухслойные трёхслойные четырёхслойные пятислойные   Асбестоцементные плиты и шифер (этернит) Волнистые асбестоцементные плиты (Черепица) Кровельная листовая сталь, δ=(0,38÷0,82)мм   Волнистый стеклопластик, δ=(1,5÷2,5)мм	1/7 1/14 1/20 1/100, но не более 1/4   1/2 1/3 1/5   1/100	120-180 140-220 50(при δ=0,5мм)   40(при δ=2 мм)

 

Рис. 3. Конструктивная схема поперечника здания

 

В деревянных каркасных зданиях различают:

- связи по покрытию (горизонтальные и вертикальные);

- вертикальные связи между стойками.

Связи нужны для обеспечения пространственной неизменяемости и устойчивости сжатых элементов каркаса, восприятия и передачи на фундаменты горизонтальных (ветровых и крановые) воздействий, создания условий пространственной работы каркаса, обеспечение выверки конструкций и условий качественного монтажа.

Элементы связей в покрытиях с деревянными конструкциями бывают двух типов: горизонтальные (скатные) и вертикальные.

Горизонтальные и скатные связи располагают попарно в плоскости верхнего пояса ферм или балок, связывают между собой две рядом стоящие конструкции ригеля. Скатные связи ставят обязательно в торцах здания и по его длине с шагом не более 20÷25 м друг от друга. Их конструируют в виде горизонтальных связевых ферм с треугольной или крестовой решёткой. Поясами их являются верхние пояса или все сечение пролётных несущих конструкций, решёткой – доски, бруски или профильные стальные элементы.

Если ограждающие элементы покрытия образуют в плоскости верхнего пояса строительных конструкций жёсткий в своей плоскости диск, то установка скатных связевых ферм не требуется. К таким элементам ограждения относятся:

- двойной настил с перекрёстным расположением досок;

- щиты и панели при опирании на прогоны, которые заанкерены в торцах здания в каменные стены.

При действии горизонтальных сил в плоскости нижнего пояса строительных конструкций (от ветра и кранов) горизонтальные связи следует ставить и в плоскости нижнего пояса.

Эти связи, как правило, имеют крестовую решётку и ставятся по периметру наружных стен. В поперечном направлении горизонтальные связевые фермы устанавливаются там же, где и скатные. При наличии подвесного потолка горизонтальные связи не требуются, их функцию выполняет жёсткий диск самого потолка.

Вертикальные (иногда наклонные) связи жёсткости связывают несущие конструкции попарно в продольном направлении и устраиваются в арочных и рамных конструкциях, если не обеспечиваются устойчивость сжатой кромки; в фермах для

обеспечения плоской формы изгиба последних; при наличии горизонтальных усилий, действующих на нижний пояс конструкции; в опорных зонах поперечных связевых ферм.

Вертикальные связи могут быть крестовые и полураскосные, также в виде сплошной диафрагмы. Основным типом продольных вертикальных связей ферм являются жёсткие элементы (доски, бруски), соединяющие попарно вдоль здания соседние несущие конструкции. Связи устанавливают в плоскости стоек или раскосов ферм. Расстояние между этими связями вдоль ригеля должно быть не более 400 радиусов инерции сечения металлического растянутого пояса и не более 200 радиусов деревянного растянутого пояса.

При этом высоту сечения элементов связей принимают из условия расстановки креплений (болты, гвозди) в узлах, а меньший размер принимают по предельной гибкости.

Так как гибкость

 

то наименьший размер сечения элемента:

 

 

где l₀ – расчётная длина элемента, равная расстоянию между узлами;

τ – радиус инерции поперечного сечения.

 

В плоскости опор несущих конструкций постановка вертикальных связей обязательна, если не предусматривается надёжное крепление ригеля к продольным каменным стенам.

Вертикальные связи между колоннами в плоскости продольных стен предназначены для обеспечения жёсткости каркаса в продольном направлении, а также для раскрепления стоек от потери устойчивости из плоскости рамы. Эти связи устанавливают в первых от торцов здания пролётах и далее через 20÷25 м по длине здания (вместе со скатными связями).

Конструкция связей должна быть увязана с продольными ригелями и вспомогательными стойками продольного фахверка. Связи выполняются в виде подкосов из досок или брусьев и воспринимают только сжимающие усилия при активном давлении ветра на торец здания.

Торцовый фахверк выполняется в виде самостоятельных стоек и распорок. Сечения торцовых стоек назначаются в пределах 1/10 ÷ 1/15 их высоты и зависят от конструктивного оформления (решётчатая, клееная и др.). Основные стойки фахверка торца должны иметь собственный фундамент, а верх стойки должен передавать горизонтальную нагрузку на прогоны, кровельные плиты или горизонтальную ветровую ферму. (В курсовом проекте разрешается подбирать сечения элементов ветровой фермы по предельной гибкости λ≤200).

Расчёт торцевых стоек производят как сжато-изогнутых стержней с шарнирным закреплением концов. Устойчивость их в плоскости торцевой стены обеспечивается постановкой горизонтальных ригелей.

Жёсткость и неизменяемость торцевого фахверка достигается постановкой работающих на сжатие подкосов между торцевыми стойками или металлических крестовых связей. Основные торцевые стойки фахверка необходимо проверить по предельной гибкости λ≤120, а связевые элементы по гибкости λ≤200.

 

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЁТУ

 

Деревянные конструкции должны удовлетворять требованиям расчёта по несущей способности (первая группа предельных состояний) и по деформациям, не препятствующим нормальной эксплуатации (вторая группа предельных состояний), с учётом характера и длительности действия нагрузок.

Деревянные конструкции следует проектировать с учётом их заводского изготовления, а также условий их эксплуатации, транспортирования и монтажа, как поэлементно, так и укрупнёнными блоками.

Долговечность деревянных конструкций должна обеспечиваться конструктивными мерами, а в необходимых случаях защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания. Деревянные конструкции, предназначенные для эксплуатации в условиях агрессивной среды, должны защищаться в соответствии с указаниями по защите строительных конструкций от коррозии.

Деревянные конструкции в условиях постоянного или периодического длительного нагрева допускается применять, если температура окружающего воздуха не превышает +50⁰ С для конструкций из неклееной древесины и +35⁰С для конструкции из клееной древесины.

Сорта древесины для изготовления деревянных конструкций, клеи, а также необходимые дополнительные требования к древесине должны указываться в рабочих чертежах.

 

5.ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ КОНСТРУКЦИЙ

 

древесины для несущих элементов деревянных конструкций должна соответствовать требованиям 1,2,3-го сортов по ГОСТ на пиломатериалы и на круглые лесоматериалы, а также дополнительным требованиям:

а) ширина годичных слоёв в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в них поздней древесины не менее 20%;

б) в заготовках из пиломатериалов 1.2-го сортов для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1,2,3-го сортов толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

Показатели прочности древесины должны быть не ниже нормативных сопротивлений, приведённых в нормах.

В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации к влажности древесины, применяемой в элементах конструкций, должны предъявляться требования, указанные в приложении (табл.1). Зоны влажности, определяющие условия эксплуатации конструкций на открытом воздухе или внутри неотапливаемых помещений, следует принимать в соответствии с нормами.

Древесина нагелей, вкладышей и других деталей должна быть прямослойной, без сучков и других пороков, влажность древесины недолжна превышать 12%. Такие детали из древесины малостойких в отношении загнивания пород (берёза, бук) должны подвергаться антисептированию.

Величина сбега круглых лесоматериалов при расчёте элементов конструкций следует принимать равной 0,8 см на 1 м длины, а для лиственницы 1 см на 1 м длины.

Плотность древесины и фанеры для определения собственного веса конструкций при расчёте следует принимать по табл.15 приложения.

Синтетические клеи для склеивания древесины и древесины с фанерой в клееных деревянных конструкциях должны назначаться в соответствии с табл. 2 приложения.

Для клееных фанерных конструкций следует применять фанеру марки ФСФ, а также фанеру бакелизированную марки ФБС.

Для остальных элементов деревянных конструкций следует применять стали в соответствии со СНиП [3], а арматурные стали в соответствии с нормами на железобетонные конструкции.

В соединениях элементов конструкций, эксплуатируемых в условиях агрессивной по отношению к стали среды, следует, как правило, использовать алюминиевый сплав Д 16-Т, стеклопластик АГ-4С, однонаправленный древеснослоистый пластик ДСП-Б, а также древесину твёрдых лиственных пород.

 

6. РАСЧЁТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ

 

Расчётные сопротивления древесины сосны (кроме веймутовой), ели и лиственницы европейской и японской приведены в табл. 3 приложения. Расчётные сопротивления других пород древесины устанавливают путём умножения величин, приведённых в табл. 3 приложения, на переходные коэффициенты m_n, указанные в табл. 4 приложения.

Расчётные сопротивления, приведённые в табл. 3 приложения, следует умножать на коэффициенты условий работы:

а) для различных условий эксплуатации конструкций коэффициенты m_в указаны в табл. 5 приложения;

б) для конструкций эксплуатируемых при установившейся температуре воздуха до +35⁰С, m_т =1.0; при температуре +50⁰С коэффициент m_т =0,8. Для промежуточных значений температуры коэффициент m_т принимается по интерполяции;

в) для конструкций, в которых напряжения в элементах, возникают от постоянных и временных нагрузок, превышают 80% суммарного напряжения от всех нагрузок, m_g = 0,8;

г) для конструкций, рассчитываемых с учётом воздействия кратковременных (ветровая, монтажная, сейсмическая или гололёдная) нагрузок, а также нагрузок от натяжения и обрывов воздушных ЛЭП и сейсмической нагрузки, коэффициенты m_н указаны в табл. 6 приложения;

д) для изгибаемых, внецентрено сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов прямоугольного сечения высотой более 50 см коэффициенты m_б указаны в табл. 7 приложения;

е) для изгибаемых, внецентрено сжатых, сжато-изгибаемых и сжатых клееных элементов в зависимости от толщины слоёв коэффициенты m_сл указаны в табл.8 приложения;

ж) для гнутых элементов конструкций коэффициенты m_гн указаны в табл. 9 приложения;

и) для растянутых элементов с ослаблением в расчётном сечении и изгибаемых элементов из круглых лесоматериалов с подрезкой в расчётном сечении коэффициент m_о = 0,8;

к) для элементов, подвергнутых глубокой пропитке антипиринами под давлением, m_а = 0,9.

Расчётные сопротивления строительной фанеры приведены в приложении (табл.10). В необходимых случаях значения расчётных сопротивлений строительной фанеры следует умножать на коэффициенты m_g, m_т, m_в, m_н и m_а, приведены выше.

Упругие характеристики и расчётные сопротивления стали и соединений стальных элементов деревянных конструкций следует принимать по СНиП [ 3 ].

Расчётные сопротивления ослабленных нарезкой тяжей из арматурных сталей следует умножать на коэффициент m_а = 0,8, а из других сталей принимать как для болтов нормальной точности [ 3 ].

Модуль упругости древесины при расчёте по предельным состояниям второй группы следует принимать равным: вдоль волокон Е=10000 МПа (100000 кгс/см²), поперёк волокон Е₉₀=400МПа (4000 кгс/см²). Модуль сдвига древесины относительно осей, направленных вдоль и поперёк волокон, следует принимать равным G_0,90=500 МПа (5000 кгс/см²). Коэффициент Пуассона древесины поперёк волокон при напряжениях, направленных вдоль волокон, следует принимать равным ν_90,0=0,5, а вдоль волокон при напряжениях, направленных поперёк волокон ν_90,0=0,02.

Величины модулей упругости строительной фанеры в плоскости листа Е_ф и G_ф и коэффициент Пуассона ν_ф при расчётах по второй группе предельных состояний следует принимать по табл. II приложения.

Модули упругости древесины и фанеры для конструкций, находящихся в различных условиях эксплуатации, подвергающихся воздействиям повышенной температуры, совместному воздействию постоянной и временной длительных нагрузок, следует определять умножением величин Е и G на коэффициент m_в, приведённые в табл. 5 приложения и коэффициенты m_т и m_g, приведённые выше.

 

______________

 

 

Приложение 1

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В.Ломоносова» Кафедра инженерных конструкций и архитектуры

ЗАДАНИЕ