Плоскостные сплошные деревянные конструкции с применением древесины и пластмасс
Основные формы 1. К таким конструкциям относятся конструкции, в которых усилия возникают в плоскости действия внешних сил и сечения которых не имеют сквозной решетки.
а) при L<6 м – балки, прогоны, стропила, настилы цельного сечения
б) при больших пролетах, превышающих сортамент по длине – более сложные конструкции из брусьев, досок и фанеры (панели, балки, арки, рамные и другие распорные системы)
Основные схемы плоскостных сплошных дк
1) Балки на пластинчатых нагелях
Плоскостные сплошные конструкции цельного сечения.
Настилы и обрешетка.
Настилы являются несущими элементами ограждающих деревянных покрытий.
На их изготовление расходуется 70% объема древисины деревянных покрытий.
Настилы из досок применяют в покрытиях в виде сплошной конструкции или обрешетки под кровли различных типов.
Под трехслойную рубероидную кровлю неотапливаемых зданий основанием служат из двух слоев досок, соединенных гвоздями.
Рубероидная кровля
Рабочий разреженный настил
прогон
защитный настил
рис 11 Дощатый двойной настил под рулонную кровлю.
В покрытиях различных отапливаемых Зданий для укладки утеплителя принимают одинарный настил.
р
убероидная
кровля
рабочий
сплошной
настил
в
ыравнив.
слой прогон
утеплитель
пароизоляция рис 12. Одинарный дощатый настил
Для кровли волнистых асбестоцементных листов и кровельной стали устанавливают обрешетки из досок или брусков расположенных на расстоянии друг от друга и зависящим от материала покрытия кровли.
Рис.13. Обрешетка из брусков под волнистую кровлю
Рис.14. Расчетные схемы настила и обрешетки.
Расчет настилов и обрешеток, работающих на поперечный изгиб, производят по схеме двухпролетной балки при двух сочетаниях нагрузки:
нагрузки от собственного веса покрытия и снеговой нагрузки на прочность и прогиб
где
нагрузки от собственного веса покрытия и сосредоточенные нагрузки в одном пролете
Рн =1 кН с участком коэф. нагрузки К=1,2, Рр =1,2 кН на прочность
Максимальный
момент
находится на расстоянии х=0,432
l
Прогоны и балки
Выполняют из досок на ребро, брусьев и бревен, чаще окантованных с двух сторон.
Разрезные прогоны более просты в изготовлении и монтаже, но требуют большого расхода древесины. Стыкуются на опорах, впритык, на накладках или вразбежку. В консольно-балочных и неразрезных прогонах из спаренных досок стыки в пролете.
Рис.15. Схема конструкция прогонов:
а)разрезного
б
)
консольно-балочного
в) неразрезного из спаренных досок
При определении
усилия
снеговую
и другие временные вертикальные нагрузки
не вызывающие изгибающего момента не
учитывают, момент берут максимальный.
Консольно-балочные прогоны являются многопролетными статистически определяемыми системами. Их применение целесообразно в том случае, когда временная нагрузка неподвижна и равномерно распределена по всем пролетам прогона.
Если стык на х=0,15 l, то равномоментное решение прогона кратные пролеты
Мпролет=Мопор Для выравнивания моментов
Если шарниры на
х=0,21l,
то равнопрогибное решение, для выравнивания
прогибов кратные пролеты l
=0.79l
Если крайний пролет
0,79l,
то
Значение |
решение прогона |
|
равномен |
равнопрогиб |
|
х |
0,15l |
0,21l |
Моп |
|
|
Мпр |
|
|
Максим. f |
|
|
Величина крайн. пролет |
0,85l |
0,79l |
Недостаток консольно-балочных прогонов при длине лесоматериалов 6,5 перекрываемый пролет невелик l = 4,5 м
Спаренные неразрезные прогоны состоят из 2 рядов досок, поставленных на ребро и соединенные гвоздями, забиваемые конструктивно с шагом 50 см
Каждый ряд досок выполнен по схеме консольно-балочного прогона с последовательным расположением стыков, но первый ряд не имеет стыков в первом пролете, второй ряд досок в последнем пролете.
Доски одного ряда по длине соединяют без косого прируба. Концы досок одного ряда прибивают гвоздями к доске другого ряда не имеющей в данном месте стыка.
Гвоздевой забой
стыка должен быть рассчитан на поперечную
силу, приходящую на один ряд досок
,
в тоже время
,
откуда количество гвоздей
,
х
-расстояние
от опоры до центра гвоздевого забоя.
Стыки устраивают
на расстоянии х=0,21l.
Спаренный неразрезной прогон рассчитывается
аналогично консольно-балочному по
равнопрогибной схеме. (см. таблицу,
Балки на пластинчатых нагелях (в 1932). l=6-6,5, сплачиваются по высоте 2,3 бруса деревянным пластинчатым нагелем гнезда для нагелей производственным цепнодолбежным станком. Размеры гнезда 58×12мм.
Рассчитывают как составную балку на податливых связях, с введением коэффициентов учитывающих податливость связей.
Т=0,75 впл (кН) – расчетная несущая способность дубового или березового нагеля в соединениях элементов из сосны и ели.
Нагели изготавливают на рейсмусном станке по пробному гнезду.
Гнезда для нагелей выбирают электр цепнодолбежным станком.
Размеры гнезд,
лимитируемые размерами цепей должны
обеспечивать достаточное защемление
нагеля в брусе. Высота брусьев не может
быть меньше 140мм., т.к. максимальная
глубина врезки нагелей розклад
занять
Дощатоклееные балки из поката досок.
а
)
постоянной высоты
h
б )двускатная балка
hср
hоп
в) гнутоклееная балка
г)поперечные сечения дощатоклееных балок
Балки двутаврового сечения с перекрестной дощатой
Состоят из дощатых и брусчатых поясов, перекрестной стенки из стенкой на гвоздях.досок и ребер жесткости.
Нижние и верхние
пояса из досок
.
Перекрестная
стенка из досок (2х слоев)
.
Угол наклона 45°;
ребра ставят
через
.
К нижнему поясу.
Клееные балки
Дощатоклееные балки имеют преимущества перед другими составными балками.
работают как монолитные
их можно изготовить с поперечным сечение большей высоты.
в балках l > 6 м отдельные доски стыкуют по длине с пом. зубч. шипа, следовательно не имеют стыка, ослабл; сечение
можно рационально размещать доски различного качества по высоте
Для
применяют балки, склеиваемые из досок
плашмя. Высоту балок принимают
,
ширина из условий опирания панелей
покрытия
- учитывает влияние
размеров поперечного сечения
- учитывает толщину
слоев СНиП ІІ-25-80
табл.7, 8
мм
после
острожки
,
b – ширина балки, или в I в ст
В двускатной балке
при равномерно распределенной нагрузке
q
сечение с Мmax
не совпадают сечение с максимальным
напряжением
Прогиб для двускатных балок определяется с учетом влияния касательного напряжения
k – учитывает влияние перем. сечения
с – учитывает влияние деформаций сдвига от пеперечного сечения
Для балок прямоугольного сечения из пакета досок рассчет на устойчивость плоской формы деформирования
где
- зависит от формы
эпюры М (СНиП табл. 2, прил. 4)