ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ЯНКИ КУПАЛЫ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

УЗЛЫ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания к самостоятельной работе студентов

Гродно, 2012

СОДЕРЖАНИЕ

1. ЦЕЛИ ПРАКТИЧЕСКОЙ И РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

2. СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ И РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ

3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

4. УСЛОВНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ИЗДЕЛИЙ

5. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ

6. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОСТРОЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ УЗЛОВ ДЕРЕВЯННОЙ КОНСТРУКЦИИ

7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

8. ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Цели практической и расчетно-графической работы

1. освоить методику выполнения чертежей деревянных конструкций.

2. Сформировать практические умения и навыки выполнения чертежей деревянных конструкций; углубить знания государственных стандартов ЕСКД и СПДС на разработку и выполнение чертежей деревянных конструкций.

2. Содержание практической и расчетно-графической работы

2.1. Практическая работа.

На листе формата А3 выполнить:

- аксонометрию узла деревянной конструкции;

-технический рисунок двух деревянных деталей.

2.2. Расчетно-графическая работа:

На листе формата А3 выполнить:

- геометрическую схему фермы в масштабе 1:200, 1:100;

- два или три изображения узла деревянной конструкции (в зависимости от варианта задания), проставить размеры и номера позиций;

- ведомость лесоматериалов.

3. Общие сведения

Одним из наиболее распространенных строительных материалов является дерево. Дерево обладает важными свойствами, определяющими область его применения: сравнительная прочность, невысокий удельный вес, легкость в обработке, низкая теплопроводность, возможность защиты от возгорания и загнивания.

Деревянные конструкции в гражданском строительстве применяются в виде деревянных сборных домов заводского изготовления, ферм с подвесным потолком, чердачных и междуэтажных перекрытий в малоэтажных жилых домах и др.; в промышленном и сельскохозяйственном строительстве – в виде несущих и ограждающих конструкций неосновного производства, а также в подсобных и складских зданиях.

Строительные лесоматериалы можно разделить на три группы.

1. Круглый лес представляет собой очищенные от коры и сучьев древесные стволы. В зависимости от диаметра верхнего отруба круглый лес делят на:

бревна строительные имеют в верхнем отрубе диаметр не менее 120 мм при длине 4-4,5 м (рис. 1а);

подтоварник (кругляк тонкий) имеет диаметр верхнего отруба 80 - 100 мм;

жерди имеют диаметр верхнего отруба 30-70 мм.

На чертежах их обозначают диаметром - .

Промежуточное положение между круглым лесом и пиломатериалами занимают:

пластины – бревна, распиленные пополам. Обозначают пластины так: (рис.1б);

четвертины – бревна, распиленные на четыре части. Их обозначают так: .

Рис. 1. Лесоматериалы

2. Пиломатериалы:

лежни или двухкантные брусья – бревна, опиленные с двух сторон. Крайние части бревна, идущие в отход, называются горбылем и используются в качестве вспомогательного сатериала (рис.2.2,5);

брусья – бревна, опиленные с четырех сторон. Толщина и ширина их более 100 мм. Такие брусья бывают с обзолом или чистообрезные (рис.2.6,15,16);

бруски толщиной не более 100 мм и шириной не более двойной толщины (рис.2.17);

доски шириной более двойной толщины. Доски делятся на тонкие – толщиной до 32 мм и толстые – толщиной 40 мм и более (рис.2.18,19). По характеру обработки – обрезные (опиленные с четырех сторон по всей длине) и необрезные (не опилены две кромки). Если часть поверхности не опилена по всей длине из-за сбега бревна, то такие пиломатериалы называют обзольные. Широкую часть доски называют пластью, узкую - кромкой, а линию их пересечения – ребром.

Рис. 2. Лесо- и пиломатериалы

3. Изделия из древесины – это стены, перегородки, перекрытия, стропила, прогоны, балки, фермы и др. Пиломатериал является заготовкой для строительных изделий.

При создании деревянных конструкций приходится соединять бревна, брусья и доски между собой. Изготовление составных конструкций вызвано ограниченностью сортамента материалов как по размерам поперечного сечения, так и по их длине. Желание иметь конструкцию повышенной несущей способности, жесткости и нужной длины вызывает необходимость использования различного вида соединений:

- наращивание, сращивание (или стыки) – для увеличения длины (рис.3);

- сплачивание (рис. 4);

В деревянных конструкциях существует достаточно большое разнообразие видов соединений: врубки; упоры; шпоночные, нагельные, клеевые и др.

При этом каждый из них имеет, в свою очередь, несколько разновидностей. Так для шпоночных соединений можно назвать более десятка различных видов шпонок (призматические, дисковые, кольцевые, зубчатые, зубчато-кольцевые, когтевые и т.д.). для нагельных соединений существуют болты, гвозди, штыри, шурупы, глухари (винты для дерева), металлические зубчатые пластины и т.д. Имеется много разновидностей и для клеевых соединений.

Рис. 3. Сращивание бревен, брусьев и досок

Рис.4. Соединение сплачиванием

Врубками и упорами называют соединения, в которых усилия передаются непосредственно упором, приторцовыванием друг к другу бревен, брусьев или досок. Соединенные на врубках и упорах элементы скрепляют вспомогательными связями-болтами, хомутами, скобами и т.п. (рис.5).

Нагелями называют стержни или пластинки, которые препятствуют взаимному сдвигу сплачиваемых элементов, при этом сами нагели работают преимущественно на изгиб. Нагели бывают цилиндрические и пластинчатые. Цилиндрические нагели представляют собой стержни круглого или трубчатого сечения. Чаще применяются нагели из стали: штыри (стержни из арматурной стали), трубки, болты, гвозди, винты (шурупы и глухари) (рис.6). Штыри и болты закладывают в плотные гнезда (диаметр отверстия равен диаметру нагеля), просверленные на всю толщину пакета сплачиваемых элементов. Шрупы и глухари завинчивают в предварительно просверленные отверстия меньшего диаметра, а гвозди ии металлические зубчатые пластины (коннекторы) забивают в цельную древесину.

Рис.5. Соединения на врубках (вверху) и упорах (внизу)

Рис. 6. Некоторые нагельные соединения

Шпонки представляют собой вкладыши, которые, работая на сжатие, препятствуют взаимному сдвигу сплачиваемых элементов. В деревянных конструкциях используют деревянные и металлические шпонки.

Клеевые соединения применяют как при сплачивании или наращивании конструктивных элементов, так и для получения угловых соединений. На рис. 7 показаны различные виды клеевых соединений: по пласти (а), по кромке (б), смешанное (в), впритык (г), на «ус» (д), «зубчатый шип» с выходом на пласть (е), и с выходом на кромку (ж), угловое на «зубчатый шип» (з).

В практике строительства очень часто приходится выполнять сборку элементов конструкции на строительной площадке, при выполнении которой применяют механические рабочие связи (болты, нагели, глухари и т.п.). это говорит о том, что нельзя ограничиться каким-либо одним видом соединений, даже если оно самое надежное и прогрессивное.

Рис. 7. Клеевые соединения

Стяжные болты применяют для соединения отдельных элементов деревянных конструкций или для усиления какого-либо вида соединений. Диаметр их должен быть не менее 12 мм. Для этих болтов используют квадратные или круглые шайбы. Длина стороны или диаметр шайбы должны быть не менее 3,5 диаметров болта, а толщина – не менее 0,25 диаметра болта.