1 - Стрела-2

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»
для профиля «Промышленное и гражданское строительство»
Раздел 2. Компоновка каркаса
Каркас здания состоит из поперечных рам, объединенных в пространственную работу связями.
кН
Расчетная схема поперечной рамы – двухшарнирная рама с жестким сопряжением стоек с фундаментом и шарнирными карнизными узлами (шарнирным опиранием ригеля на стойки).
L
А
Б
Рис.2.1 – Расчетная схема поперечной рамы
Шаг средних поперечных рам В принимается по заданию (как правило
он равен модульному размеру – 3; 4,5 или 6 м).
Крайние рамы располагают с шагом примерно 0,8…0,9 В (учитывая общую длину здания).
000,0
000 5
000 6
000 6
000 6
000 6
000 6
000 5
000 04
1
2
000 5
3
000 6
4
000 6
5
000 6
6
000 6
7
000 6
8
000 5
000 04
1
2
3
4
5
6
7
8
Рис.2.2 – Продольный разрез и системы вертикальных связей по колоннам
2-1
2.1 В зависимости от принятого конструктивного решения ригеля поперечной рамы выполняют геометрический расчет параметров ригеля. При
этом высоту сечения колонны hк можно предварительно принять равной 1/10
высоты колонны Hк (или 1/10 высоты помещения H).
Двускатная дощатоклееная неармированная балка.
При компоновке каркаса предварительно задаются средними значениями уклона i, высотой сечений h балки и высотой сечения колонны.
Рис.2.3 – Основные параметры двускатной дощатоклееной балки
Уклон верхнего пояса двускатной балки принимают в пределах i =
0,03...0,12 (1,7...6,8 градусов).
Высота сечения двускатной неармированной балки в середине пролета
примерно 1/10...1/12 L.
Высота торцевого сечения балки с переменной высотой сечения зависит
от уклона верхнего пояса и габаритной длины балки: hторц= hср–i∙Lбалки/2.
Габаритную длину балки можно найти приняв высоту сечения колонны
равной ~1/10 высоты колонны – hк= 0,1∙Hк; Lбалки= (L+hк).
Рис.2.4 – К определению габаритов двускатной балки
Двускатная дощатоклееная армированная балка.
Расчет параметров выполняется так же, как для неармированной балки,
исключение составляет высота сечения в середине пролета – 1/12...1/15 L.
2-2
Двускатная дощатоклееная балка с криволинейным участком.
i
h
f

L рк
hк
L
hк
Lб
А
r
Б
Рис.2.5 – Определение габаритов двускатной балки с криволинейным участком
При проектировании балки с криволинейным участком дополнительно
назначают длину криволинейного участка Lкр=(0,2…0,3)L.
Стрела подъёма балки не должна быть более 1/8 пролета f  L/8. Радиус
кривизны рассчитывается по формуле:
Lêð
r
.
2  Sin
Длина балки Lб=L+hк, вычисляется так же как у балки с переменной высотой сечения.
2.2 Кровля может быть запроектирована по прогонам или беспрогонная.
Беспрогонное решение кровли
В качестве несущей и ограждающей конструкции кровли при беспрогонном варианте может быть принята клеефанерная панель, опирающаяся на
ригель поперечной рамы. Длина панели (пролет) равна шагу поперечных рам
В, ширина – 1,5 м.
Клеефанерная панель состоит из каркаса (деревянные дощатые продольные и поперечные ребра) и двух фанерных обшивок приклеиваемых к ребрам
снизу и сверху. Пароизоляцию и утеплитель помещают внутрь панели. Гидроизоляционный ковер наносят на верхнюю фанерную обшивку.
Стеновое ограждение выполняется из таких же клеефанерных панелей,
крепящихся к стойкам поперечных рам.
Кровля по прогонам состоит из деревянных прогонов, по которым
устраивается дощатый настил. На настил укладывается пароизоляция, утеплитель и гидроизоляционный ковер.
Стеновое ограждение выполняют каркасным. Между брусками каркаса
укладывают утеплитель. Утеплитель размещают между брусками каркаса.
2-3
С внутренней и наружной сторон каркас обшивают досками или листовым материалом. На внутреннюю обшивку крепят пароизоляцию и отделочные слои. На наружную – отделочный гидроизоляционный слой.
2.3 Компоновка поперечной рамы каркаса
При компоновке поперечной рамы каркаса следует учитывать специальные требования:
 низ несущей деревянной конструкции должен быть приподнят над полом не менее чем на 150 мм;
 низ ограждающей конструкции из древесины должен быть приподнят
над уровнем земли не менее чем на 400 мм;
 для предотвращения замачивания деревянных стен необходимо устройство карнизных свесов по продольным и торцовым стенам.
Рис.2.6 – Компоновка поперечной рамы при опирании балки через мауэрлатный брус.
Беспрогонная кровля. Раскладка панелей покрытия ведется от конька здания к карнизу.
Раскладка стеновых панелей ведется от карниза (отметка верха торцевого сечения ригеля)
к цоколю.
Рис.2.7 – Компоновка поперечной рамы при опирании балки непосредственно на колонну.
Кровля по прогонам.
2-4
В зависимости от необходимой площади опирания (из условия прочности по смятию опорного сечения балки поперек волокон) возможно опирание
балки на колонну через мауэрлатный брус (рис.2.6) или непосредственно на
колонну (рис.2.7).
2.4 Для обеспечения жесткости – геометрической неизменяемости каркаса, и восприятия горизонтальных нагрузок устраиваются вертикальные
связи по колоннам и горизонтальные связи по покрытию.
Связи в деревянных каркасах устраиваются между крайними рамами, по
торцам здания. Жесткость торцевых поперечных рам увеличивают за счет
большей жесткости самой рамы (увеличение сечений) или устройством фахверка.
Расстояние между связевыми блоками в свету не должно превышать 30
метров (п.8.6 [1]).
Температурные швы не требуются, так как коэффициент линейного
расширения древесины вдоль волокон незначителен.
Возможно применение одной из двух систем связей:
 крестовые гибкие связи – работают только на растяжение, сечение подбирается по прочности, могут иметь значительную длину (угол наклона
к горизонту принимают близким к 45º); выполняются из металла;
 треугольные жесткие связи – работают на сжатие, сечение подбирается
по устойчивости, следовательно желательна небольшая расчетная длина
(угол наклона к горизонту принимают близким к 30º); выполняются из
древесины.
К обеим системам связей предъявляется требование – угол наклона должен быть не менее 30 и не более 60 градусов.
Горизонтальные связи по покрытию устраиваются между теми же поперечными рамами, что и вертикальные связи. Система связей принимается той
же, что и вертикальные связи – крестовые или треугольные.
Количество горизонтальных распорок между связевыми блоками по покрытию зависит от принятой конструкции кровли.
При прогонной кровле горизонтальными распорками служат прогоны.
Клеефанерная панель является жесткой геометрически неизменяемой
системой. Кровельные и стеновые панели создают жесткий диск, обеспечивающий жесткость (геометрическую неизменяемость). Поэтому система связей необходима только на период монтажа и ремонтных работ.
В этом случае необходимость горизонтальных распорок диктуется
устойчивостью несущих конструкций поперечной рамы (балок и колонн) в
период монтажа. Как правило, достаточно горизонтальных распорок между
связевыми блоками по верху колонн, по верху торца балок и в середине пролета балок.
2-5
Рис.2.8 – Система крестовых вертикальных и горизонтальных связей
Рис.2.9 – Система треугольных вертикальных и горизонтальных связей
2-6