Введение
Различают два основных вида деревянных конструкций: клееные, собираемые из элементов, склеенных из досок или из досок и фанеры, и неклееные, собираемые из деревянных элементов цельного сечения, в основном брусчатых.
Основные положительные свойства клееных конструкций: индустриальность изготовления с широким использованием комплексной механизации и поточности производства, возможность изготовления балочных и арочных конструкций крупных сечений для перекрытия значительных пролетов с использованием маломерного и разносортного пиломатериала.
Использование деревянных конструкций для малоэтажного строительства, а также для сборных инвентарных зданий, производственных и складских зданий может обеспечить значительную экономию металла и цемента по сравнению с железобетонными конструкциями при одновременном повышении эксплуатационного качества сооружений.
В отличие от железобетонных конструкций деревянные конструкции находят наиболее эффективное применение в легких покрытиях и в тех сооружениях, где с наибольшей полнотой используются малый объемный вес древесины при относительно высоких прочностных и упругих характеристиках работы ее вдоль волокон и малые коэффициенты теплопроводности поперек волокон.
Запрещается применять деревянные конструкции в горячих цехах и во всех случаях, когда скопление древесины в конструкциях недопустимо по условиям пожарной безопасности.
Пункт строительства - г. Орел, расположен в III районе по величине снеговой нагрузки (расчетное значение S = 1,80 кН/м2), в I районе по ветровой нагрузке (нормативное значение ветровой нагрузки w=0,23 кН/м2).
1 Проектирование каркаса здания и обеспечение его пространственной жёсткости
Пространственная неизменяемость и жёсткость конструкций в зданиях и сооружениях достигается установкой связей покрытия и связей между колоннами каркаса в продольном направлении. Связи покрытия должны обеспечивать устойчивость несущих конструкций и их элементов, а также восприятие горизонтальных нагрузок от ветрового напора на торцевые стены.
Связевая система покрытия образуется из связевых ферм (горизонтальных связей в плоскости верхних граней стропильных конструкций и вертикальных связей и продольных элементов между ними, работающих на растяжение – сжатие). В плоскости кровли роль продольных элементов связей, соединяющих элементы жесткости и стропильные конструкции, выполняют прогоны.
Разрабатываем конструкции связей для здания со следующими параметрами:
длина здания – 32 м;
пролёт – 12 м;
высота – 5 м;
шаг несущих конструкций в продольном направлении – 4 м.
Рисунок 1.1 - Схема вертикальных связей по длинной стороне здания
Рисунок 1.2 - Схема скатных связей
Рисунок 1.3 - Схема вертикальных торцевых связей
Подбор связей квадратного сечения производим из условия их предельной гибкости λ=200.
Размеры поперечных сечений связевых элементов принимаем с учетом номинальных размеров пиломатериалов по ГОСТ 24454-80* «Пиломатериалы хвойных пород. Размеры»
Принимаем h1= b1=12,5 см (вертикальные связи по длинной стороне здания),
h2= b2=7,5 см (скатные связи),
h3= b3=10,0 см (вертикальные торцевые связи).