- •1. Древесина как материал инженерных сооружений
- •Группы деревянных конструкций по условиям эксплуатации
- •1.1. Свойства древесины
- •Объемный вес древесины
- •1.2. Защита деревянных конструкций от гниения и возгорания
- •1.3. Достоинства и недостатки древесины как строительного материала
- •2. Расчетные характеристики и расчет элементов деревянных конструкций
- •Расчетные сопротивления сосны и ели
- •2.1. Центрально-растянутые элементы
- •2.2. Центрально-сжатые элементы
- •Значения коэффициента
- •Предельные гибкости элементов конструкций
- •Расчетная площадь сжатых элементов при различных симметричных ослаблениях поперечного сечения
- •2.3. Изгибаемые элементы
- •Предельные прогибы элементов строительных конструкций
- •2.4. Косой изгиб
- •2.5. Сжато-изгибаемые элементы
- •2.6. Растянуто-изгибаемые элементы
- •2.7. Сжатие и смятие древесины поперек волокон
- •2.8. Скалывание древесины
- •2.9. Краткие рекомендации по компоновке сечений деревянных элементов
- •3. Соединения элементов деревянных конструкций
- •3.1. Контактные соединения деревянных элементов
- •3.2 Соединения на механических связях
- •Расчетная несущая способность на один срез
- •Минимальные расстояния между нагелями
- •Значения коэффициента kн
- •Значения коэффициента угла смятия
- •4. Простейшие деревянные конструкции
- •4.1. Настилы
- •4.2. Стропильные ноги
- •4.3 Прогоны
- •Моменты и прогибы консольно-балочных прогибов
- •4.4 Плоские сквозные деревянные конструкции
- •5. Расчет и проектирование фундаментов
- •5.1 Нагрузки и воздействия, учитываемые в расчетах оснований и фундаментов
- •5.2. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства
- •5.3. Вариантность решения
- •5.4. Пучинистые свойства грунтов
- •Значение Pf, создаваемое 1 см промерзающего слоя грунта в мПа (кгс/см2)
- •Значение расчетной удельной касательной силы морозного пучения (Tfh) в зависимости от вида и состояния грунта , степени влажности (Sr) и глубины промерзания (df)
- •5.5. Конструкции фундаментов
- •5.6. Общие принципы выбора фундаментов
- •5.7. Влияние конструктивных особенностей дома на выбор фундамента
- •5.8. Мелкозаглубленные фундаменты
- •5.9 Эффективные типы фундаментов для легких зданий на пучинистых грунтах
- •5.10. Проектирование подсыпок для легких зданий на пучинистых грунтах
- •(По данным в. И. Федорова)
- •6. Прочностной расчет деревянных конструкций в apm Structure3d (расчет конструктивных элементов по сто 3654501-002-2006)
- •6.1. Создание геометрической модели конструкции
- •6.2. Построение произвольной пользовательской модели
- •Отрисовка и редактирования стержней
- •6.3. Задание параметров материала
- •6.4 Задание нагрузки
- •Комбинация загружений...
- •6.5. Результаты расчета
- •6.6. Расчет и проектирование элементов и узлов в системе apm Wood (распиловка и мзп)
- •6.7. Автоматизированный расчет мзп и его особенности
- •6.8. Ручная установка пластин и проверочный расчет мзп
- •6.9 . Расчет оснований и фундаментов в apm Structure3d
- •6.10. Расчет основания под ленточный фундамент
- •6.11. Расчет основания под сплошной фундамент
4.2. Стропильные ноги
Стропильные ноги в крышах с наклонными стропилами выполняют преимущественно из досок, поставленных на ребро. Сечения стропильных ног определяют расчетом, однако по конструктивным соображениям их принимают не менее 5 х 10 см, расстояние между стропильными ногами - не более 1,5 м. Стропильные ноги на прогонах и опорном брусе укрепляют врубками, скобами, гвоздями, уголками и пр.
Стропильные ноги рассчитывают как свободно лежащие на двух опорах балки с наклонной осью. Неразрезностью стропильных ног при опирании их на подкосы или промежуточные прогоны обычно пренебрегают.
Нагрузка на стропильную ногу собирается с грузовой площади, ширина которой равна расстоянию между стропильными ногами.
Расчетную вертикальную нагрузку q следует разложить на две составляющие( нормальную к оси стропильной ноги и параллельную к этой оси. Первая вызывает поперечный изгиб, вторая (в зависимости от способа закрепления) - сжатие или растяжение. При обычных уклонах кровли (до 30 () ввиду незначительного влияния на величину напряжений в стропильной ноге продольной составляющей можно пренебречь и вести расчет только на поперечный изгиб.
Расчетная равномерно распределенная нормальная к скату нагрузка
,
где g - расчетная постоянная нагрузка от веса 1 м2 кровли; с - шаг стропильных ног; g0 - расчетная погонная нагрузка от собственного веса стропильной ноги; pc - расчетная снеговая нагрузка на 1 м2 горизонтальной проекции кровли.
Максимальный изгибающий момент
Максимальный прогиб (от действия нормативных нагрузок)
,
Где ;
l - пролет стропильной ноги.
4.3 Прогоны
Для изготовления прогонов, как и стропильных ног, может применяться древесина хвойных пород 1-го и 2-го сортов. Отличительной особенностью прогонов покрытий является их многопролетность.
Прогоны своими концами опираются на торцевые или брандмауэрные поперечные стены здания, а в промежутках между ними - на стойки или фермы.
В конструкциях покрытий жилых, гражданских и промышленных зданий применяют следующие основные виды многопролетных прогонов( разрезные,консольно-балочные и неразрезные.
Разрезные прогоны выполняют из бревен или брусьев, стыкуемых на опорах( фермах или стойках (рис. 2.11).
Рис. 2.11. Схема разрезного прогона.
Стыки осуществляют либо перепуском двух концов, либо косым прирубом. Косой прируб плашмя (рис. 2.12), является наилучшим решением стыка разрезных прогонов, обеспечивающим надежность опирания и взаимного крепления концов прогона.
Разрезные прогоны предельно просты в изготовлении и установке, но связаны с большим расходом лесоматериалов. Вследствие чего они дороги по сравнению с другими типами прогонов. Применение разрезных прогонов допустимо во второстепенных сооружениях для пролетов, не превышающих 4 м. При больших пролетах следует переходить на более экономичные схемы решения прогонов.
Рис. 2.12. Узел устройства стыка разрезного прогона.
Разрезные прогоны рассчитывают на прочность и жесткость как однопролетные свободно лежащие балки. Главную ось поперечного сечения брусчатых прогонов можно располагать либо вертикально, либо перпендикулярно к скату кровли. Более выгодным, с точки зрения использования материала, является вертикальное расположение главной оси поперечного сечения прогона. В случае наклонного расположения прогона необходимо учитывать работу прогона на косой изгиб.
Консольно-балочные прогоны иногда применяют для уменьшения сечения прогонов. Стыки в этом случае расположены не над фермами или стойками, а в пролетах (рис. 2.13).
Рис. 2.13. Схема консольно-балочного прогона.
Стыки (шарниры) таких прогонов размещают попарно через пролет, путем косого прируба. Если шарниры расположить на расстоянии а = 0,15l (l - пролет консольно-балочного прогона), то моменты на опорах Моп по абсолютному значению будут равны максимальным моментом в пролетах Мпр. Для выравнивания моментов в первом и последнем пролетах их длину необходимо уменьшить до значения 0,85l. Такое решение прогона принято называть равномоментным. Пример узла устройства стыка консольно-балочного прогона представлен на рис. 2.14.
Рис. 2.14. Узел устройства стыка консольно-балочного прогона.
Если же шарниры расположить на расстоянии а = 0,21l от опор, получится равнопрогибное решение, при котором максимальные прогибы во всех пролетах, кроме крайних будут равными. При уменьшении крайних пролетов до значения 0,79l прогибы в этих пролетах будут равны прогибам в остальных пролетах.
Значения моментов и прогибов консольно-балочных прогибов приведены в табл. 2.12.
Таблица 2.12