Проектирование поперечной рамы здания
Исходные данные.
Габаритные размеры здания 12х32 м, высота стоек – 5 м.
Принимаем клееные стойки прямоугольного поперечного сечения с шагом вдоль здания 4 м, жёстко закреплённые к фундаменту. Ригель рамы – в виде трапецеидальной фермы.
Статический расчёт
Постоянное расчетное давление на стойку от покрытия:
где 1,64 кН/м – расчетная постоянная нагрузка от ограждающих конструкций покрытия (см.п. 4);
12 м – пролет фермы.
Постоянное
расчетное давление на стойку от стенового
ограждения с учетом элементов крепления
при
:
где 0,14 кН/м – нагрузка от конструкций стенового ограждения; 0,5 м – шаг прогонов.
Расчетную
нагрузку от собственного веса стойки
принимаем
.
Расчетное давление на стойку от снега:
Скоростной
напор ветра для местности типа «Б»:
.
Аэродинамические коэффициенты принимаем
и
для наветренной и подветренной сторон
рамы соответственно.
Расчетная ветровая нагрузка на раму от стены:
-
давление
-
ветровой отсос
Ветровая нагрузка на раму от участка стен выше верха стоек:
-
давление
-
отсос
где h = 2,4 м - ориентировочная высота покрытия в коньке с учетом ограждающих конструкций покрытия.
Рисунок 5.1 - Расчётная схема поперечной рамы
Усилия в стойках рамы.
Рама один раз статически неопределимая система. За неизвестное принимаем продольное усилие в ригеле, которое определяем для каждого вида загружения отдельно:
От ветровой нагрузки, приложенной в уровне ригеля:
от ветровой нагрузки на стены:
от
стенового ограждения при расстоянии
между серединой стенового ограждения
и стойкой
,
где 528 мм – толщина колонны, 75 мм –
сечение прогона стенового ограждения.
Изгибающие моменты в заделке стоек:
Поперечные силы в заделке стоек:
Продольные силы в заделке стоек:
Принимаем стойку прямоугольного постоянного по высоте поперечного сечения из 16 досок толщиной 3,3 см, шириной 16 см (после острожки из досок 4,0х17,5 см).
Тогда
,
.
Расчётное сопротивление стойки:
Обеспечение долговечности и пожарной безопасности деревянных конструкций
Конструктивная защита от гниения направлена на обеспечение воздушносухого состояния деревянных конструкций на все время их эксплуатации, а также на скорейшее просыхание их при случайном увлажнении или при изготовлении из недостаточно просушенного леса. Конструктивная защита должна применяться во всех случаях, независимо от срока службы здания или сооружения.
Конструктивные меры защиты предусматривают:
1) защита древесины от непосредственного увлажнения грунтовой, эксплуатационной или атмосферной влагой;
2) обеспечение достаточной термоизоляции (с холодной стороны), а в необходимых случаях и пароизоляции (с теплой стороны) стен, покрытий и других ограждающих частей отапливаемых зданий во избежание их переохлаждения, промерзания и возникающего от этого конденсационного увлажнения древесины;
3) обеспечение систематической просушки древесины в закрытых частях зданий и во внутренних полостях ограждений путем создания в них осушающего температурно-влажностного режима.
Способы химического антисептирования отдельных элементов выбираются в зависимости от рода сооружения, вида конструкций состояния влажности древесины и пр.
Антисептиками служат химические вещества отравляющие споры грибов как на поверхности древесины так и в ее толще.
К древесине, которая подлежит антисептированию, предъявляются следующие требования: при применении антисептических паст древесина может иметь влажность в 40 - 50%, но поверхность древесины должна быть сухой, а зимой - не иметь наледи или замерзшего снега; при всех способах антисептирования древесина должна быть очищена от коры, луба, грязи, наличие которых препятствует прониканию антисептика в толщу древесины; антисептированию подлежат совершенно законченные и пригнанные элементы до укладки их в сооружение; особо тщательно должно производиться антисептирование врубок, узлов, стыков и других соединений деревянных конструкций.
Важно также обеспечить защиту древесины от возгорания путем обработки поверхности деревянных конструкций огнезащитными покрытиями и пропитками.
Конструктивные средства огнезащиты учитывают еще при проектировании конструкции. К ним относятся облицовка теплоизоляцией, светоотражающие экраны и пр. К химической огнезащите деревянных конструкций относятся антипирены - это огнезащитные лаки, эмали, краски, а также пропитки и обмазки. Антипирены, введенные в древесину, при нагреве плавятся или разлагаются, покрывая ее огнезащитными пленками или газовыми оболочками, препятствующими доступу кислорода к древесине, которая при этом может только медленно разлагаться и тлеть, не создавая открытого пламени и не распространяя огня. Можно выделить четыре основных типа огнезащитных материалов для древесины:
огнезащитные пропитки;
огнезащитные обмазки;
огнезащитный состав (лак);
огнезащитный состав (краска).
Для конструкций проектируемого здания применяется антисептический огнезащитный состав «АСФОР» для антисептической и огнезащитной обработки наружных, внутренних и скрытых деревянных конструкций всех типов зданий и сооружений (ТУ 2499-001-77120364-2005).