50. Конструктивные решения узлов дощатоклееных арок

51. Дощатоклееные гнутые рамы.

Нормальные нпряжения :

52. Дощатоклееные рамы из прямолинейных элементов.

Напряжения

53. Плоскостные сквозные конструкции. Выбор очертания ферм, типа решений, материала.

Основными материалами для изготовления элементов являются лесоматериал, клееная древесина и сталь – в зависимости от напряженного состояния элемента. Нижние пояса ферм и решетка ферм из клееной древесины. Также получило развитие применение конструкционных пластмасс, стеклопластика.

54. Расчеты ферм разного конструктивного решения. Сегментная :

Многоугольная брусчатая:

Проверка сечения:

Треугольная:

55. Шпренгельная балка. Представляет собой жесткую в отношении прогиба балку, опирающуюся шарнирно на концевые опоры и подпертую системой стержней (шпренгелем), соединенных шарнирными узлами.Две схемы работы балки: а) просадки на средней опоре и верхний пояс представляет собой неразрезную балку, в этом случае имеет место максимальный отрицательный момент на средней опоре, б) просадка средней опоры такова, что изгибающий момент на ней равен нулю, а верхний пояс представляет собой две однопролетные балки - максимальный положительный момент в пролете.

56. Фермой называют систему стержней, соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.Фермы треугольного очертания рациональны для консольных систем, а также для балочных систем при сосредоточенной нагрузке в середине пролета. При распределенной нагрузке треугольные фермы имеют повышенный расход древесины. Кроме того, они имеют ряд конструктивных недостатков. Острый опорный узел сложен и допускает только шарнирное сопряжение с колоннами. Средние раскосы получаются чрезвычайно длинными, и их сечение приходится подбирать по предельной гибкости, что вызывает перерасход древесины. Однако в ряде случаев их применение для стропильных конструкций диктуется необходимостью обеспечения большого (свыше 20 %) уклона кровли или требованиями создания одностороннего освещения. Треугольная система решетки имеет наименьшую суммарную длину элементов и наименьшее число узлов. Различают фермы с восходящими и нисходящими опорными раскосами. Недостатком треугольной решетки является наличие длинных сжатых раскосов, что требует дополнительного расхода древесины для обеспечения их устойчивости.

57. Фермой называют систему стержней, соединенных между собой в узлах и образующих геометрически неизменяемую конструкцию.Если нагрузка приложена в узлах, а оси элементов фермы пересекаются в одной точке, то жесткость узлов несущественно влияет на работу конструкции и в большинстве случаев их можно рассматривать как шарнирные.Тогда все стержни фермы испытывают только осевые усилияЗамечательным решением проблемы надежного соединения деревянных элементов конструкций и сталигвоздевые пластины  Гвоздевая пластина является соединительным элементом при изготовлении деревянных строительных конструкций, деревянных каркасных конструкций. Гвоздевая пластина запрессовывается в узлы деревянной конструкции и обеспечивает надежное соединение отдельных деревянных элементов в единую целую конструкцию, другими словами, в месте примыкания элементов деревянных конструкций гвоздевая пластина образует соединение, с которым по прочностным показателям не может сравниться ни один крепежный элемент.

58. Впервые металлодеревянные многоугольные фермы были предложены и разработаны В. С. Деревягиным. Особенностью данных ферм является конструкция верхнего пояса, которая состоит из одинаковых «косяков» длиной в две панели. Косяки выполняются из брусьев с заранее приторцованными концами. Крайние панели верхнего пояса фермы половинной длины получаются распиловкой пополам заготовок для основных элементов пояса. Нижний пояс выполняется обычно из профильной стали.Решетка в узлах верхнего и нижнего поясов крепится парными стальными планками одним болтом. Планки предварительно крепятся к брускам нагелями из круглой стали или гвоздями В связи с тем что крепление раскосов к ферме осуществляется при помощи болта, расположенного вблизи середины высоты пояса, поперечная усушка брусьев верхнего пояса не вызывает провисания фермы. Узловые болты в нижнем поясе приварены к поясным уголкам.

59. В сегментных фермах верхний пояс имеет круговое очертание, близкое к кривой давления от равномерно распределенной по пролету нагрузки. Изгибающие моменты в поясе и нормальные усилия в решетке невелики; последнее дает возможность конструировать узлы при помощи простейших соединений. Благодаря сборности и экономичности эти фермы получают все большее распространение в строительстве. Сегментные фермы с верхним поясом из клееных блоков применяют как для гражданских так и промышленных зданий, используют в однопролетных покрытиях и в повышенных средних частях трехпролетных зданий. Устройство различного рода надстроек для фонарей или для получения пологой кровли усложняет и утяжеляет конструкцию фермы. Сегментные фермы отличаются небольшой массой, малым числом монтажных элементов, простотой узловых соединений. Пролеты ферм назначают 15, 18, 21, 24 м 

60. Каркас, т.е. комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундаменты нагрузки от веса ограждающих конструкций, технологического оборудования, атмосферные нагрузки и воздействия, нагрузки от внутрицехового транспорта, температурные технологические воздействия и т.п.,..Конструкция здания должна полностью удовлетворять назначению сооружения, быть надежной, долговечной и наиболее экономичнойСоответственно к  конструкциям каркасов предъявляются различные требования, а именно:эксплуатационные;надежности и безопасности;долговечности и устойчивость к агрессивным средам;экономические;архитектурные.Однако некоторые требования являются общими для всех производств зданий:удобство обслуживания и ремонта производственного оборудования,;нормальная эксплуатация кранового оборудования и других подъёмных механизмов,;необходимые условия аэрации и освещения зданий;долговечность конструкций, которая зависит в основном от степени агрессивности внутрицеховой среды;относительная безопасность при пожарах и взрывах.К экономическим факторам относятся прежде всего затраты, связанные с возведением сооружения, включающие стоимость материалов, изготовления, перевозки и монтажа конструкций. 

61. Плоскостные конструкции предназначены для восприятия нагрузок, дей­ствующих в их плоскости. В зданиях или сооружениях различные плоскостные конструкции при взаимном сое­динении образуют пространственную конструкцию, кото­рая должна обеспечить надежное восприятие внешних сил любого направления при наиневыгоднейшем сочета­нии их в соответствии с условиями эксплуатации. Общая устойчивость остову деревянного здания мо­жет быть придана следующими способами.  Первый способ. Поперечную и продольную устойчи­вость здания создают пространственным защемлением каждой из стоек каркаса в грунте.  Второй способ. Поперечная устойчивость здания обеспечивается защемлением в фундаментах плоских деревянных стоек, решетчатых или клееных Третий способ. Поперечную устойчивость здания обеспечивают, применяя простейшие комбинированные и подкосные системы, рамные системы или арочные конструкции, передающие распор непосред­ственно на фундаменты. Четвертый способ. Устойчивость каркасного здания при шарнирном опирании стоек на фундаменты и шар­нирном примыкании их к элементам покрытия можно создать лишь в том случае, если конструктивные элемен­ты покрытия и стен не только будут достаточно прочны­ми, жесткими и устойчивыми для восприятия всех дейст­вующих на них нагрузок, но и создадут неизменяемые, жесткие и устойчивые диафрагмы, образуя тем самым неизменяемую, жесткую и устойчивую пространственную коробку

62. Кружально-сетчатые своды представляют собой пространственную конструкцию, состоящую из стандартных элементов представляющих поставленные на ребро косяки. Косяки идут двумя пересекающимся направлениям и образуют ломанные винтовые линии. В поперечном сечении кружально-сетчатые своды снаружи имеют круговое или правильное многоугольное очертание. В случае кругового очертания верхняя грань косяков имеет близкое к круговому эллиптическое очертание, В случае правильного многоугольного очертания верхняя грань косяков имеет ломаное очертание. Распор покрытий воспринимается либо металлическими затяжками, либо непосредственно опорами.Характерные особенности кружально-сетчатых покрытий:стандартность косяков, дающая возможность заготовки их заводским способом,;небольшие размеры косяков;транспортабельность элементов при перевозке;сборность конструкции;простота и быстрота сборки;возможность устройства кровельного настила непосредственно по несущей конструкции (.Применение кружально-сетчатых сводов в многорядовых покрытиях не рекомендуется, так как снеговые «мешки» в местах примыкания сводов обычно создают большие боковые давления, что может привести к значительным деформациям свода.

63. Купола - распорные системы, имеющие в своем составе, как правило, три основных конструктивных элемента: нижний опорный контур, оболочку, верхний опорный контур. Ребристые купола  состоят из отдельных плоских ребер, поставленных в радиальном направлении. При прямолинейных ребрах образуются пирамидальные или конические купола. Верхние пояса ребер составляют поверхность купола, в его вершине они примыкают к верхнему кольцу. Ребристые купола являются распорной системой. Распорможет быть воспринят конструкцией фундаментов, стен или специальным опорным кольцом. Опорное кольцо проектируют в плане изогнутым по окружности или в виде многогранника с жестким или шарнирным сопряжением в углах. При достаточно частом расположении ребер возможно устройство круглого кольца. При редко поставленных ребрах опорное кольцо лучше проектировать многоугольным во избежание его работы на изгиб и кручение. Ребристо-кольцевые купола . Устройство и включение в работу конструкции кольцевых прогонов приводит к созданию ребристо-кольцевой схемы. Последние могут быть использованы как затяжки купола. В этом случае кольца не только работают на местный изгиб от нагрузок кровли, но и воспринимают нормальные усилия от ребер купола, а в случае жесткого сопряжения колец с ребрами - и изгибающие моменты. Однако вследствие малой жесткости колец и ребер в плоскостях, касательных к поверхности купола, влиянием жесткости узлов можно пренебречь и считать, что кольца примыкают к ребрам шарнирно.

64. Пневматические строительные конструкции, мягкие оболочки, во внутренний замкнутый объём которых воздухонагнетательными установками подаётся атмосферный воздух, чем достигается их устойчивость и противодействие внешним нагрузкамОболочки П. с. к. изготовляют из технических тканей с покрытиями из полимеров или армированных плёнок. Силовой основой плёнок и тканей служат нити из синтетического, реже стеклянного волокна.Различают 2 основных типа П. с. к.: воздухоопорные, в которых слабо сжатый воздух подаётся непосредственно под оболочку сооружения, и воздухонесомые, где сильно сжатый воздух наполняет только несущие элементы П. с. к. Достоинства П. с. к.: малая масса, возможность перекрытия больших пролётов без внутренних опор, полная заводская готовность, быстрота монтажа, транспортабельность, свето- и радиопрозрачность, низкая стоимость. Недостатки: необходимость постоянного поддержания избыточного давления воздуха в оболочке, сравнительная недолговечность, низкие огнестойкость и звукоизолирующая способность.Применение П. с. к. рационально для возведения постоянных и временных сооружений различного назначения, мобильных зданий, транспортных и гидротехнических сооружений,

65. КОНСТРУКЦИИ СТРУКТУРНЫЕ-пространственные металлические перекрёстно-стержневые конструкции, собранные из унифицированных элементов в виде пространственных плит или сводовСтруктурные конструкции относятся к широкому классу пространственных решетчатых шарнирно-стержневых металлических конструкций. Структурные конструкции перекрытий позволяют при самой минимальной, по сравнению с другими типами конструкций, металлоёмкости перекрыть максимальную площадь при минимальном количестве опор. Отличительными особенностями структурных конструкций являются технологичность монтажа и удобство транспортировки за счёт большого числа небольших по размеру и массе элементов, а так же способность противостоять не только вертикальным, но и боковым нагрузкам. Структурные конструкции позволяют производить не только плоские перекрытия, но и купола сложной формы.

66. В деревообрабатывающей промышленности применяют различные способы сушки древесины: атмосферную, камерную, контактную, сушку в жидкостях, и тд.Атмосферная сушка древесины производится на открытых складах или под навесами. Воздух при низкой температуре обладает малой способностью поглощать пары влаги, и поэтому атмосферная сушка протекает медленно, а в зимние месяцы практически прекращается.Атмосферную сушку широко используют для подсушки экспортных пиломатериалов на заводах с сезонной отгрузкой продукции.Целесообразно применять ее в качестве этапа, предшествующего сушке древесины в камерах.Камерная сушка древесины, осуществляется в специально построенных и отапливаемых помещениях — сушильных камерах. Процесс ведется в газообразной среде: в нагретом воздухе или в перегретом паре при атмосферном давлении. Камерная сушка протекает независимо от внешних атмосферных и климатических условий, отличается гораздо меньшей продолжительностью по сравнению с атмосферной. Процесс камерной сушки поддается регулированию и позволяет получить материал с любой конечной влажностью.Контактной сушке подвергаются тонкие плоские материалы в форме листов, например шпон, фанера, которые зажимаются между двумя нагретыми поверхностями в прессе. Тепло к высушенному материалу передается от нагретой плиты путем непосредственного их контакта, откуда и происходит название этого способа. Сушка в жидкостях заключается в следующем. Влажную древесину погружают в ванну с маслянистым веществом, нагретым выше 100°С. Влага в древесине быстро нагревается до точки кипения, и образовавшийся пар, имеющий упругость выше атмосферного давления, будет стремиться выйти из древесины в воздух, преодолевая сопротивление слоя масла. На этом и основан способ сушки древесины в ваннах с петролатумом.

67. ^ Дощатоклееные балки применяют, главным образом, в качестве основных несущих конструкций покрытия сельских, общественных и промышленных зданий, используют их также в виде прогонов, пролеты и нагрузки которых не позволяют применять прогоны цельного сечения, а также в виде главных балок перекрытий, мостов и других сооружений. Балки склеиваются из досок толщиной не более 42 мм. Сечения дощатоклееных балок принимают в большинстве случаев шириной не более 17 см, что позволяет изготовлять их из цельных по ширине досок. Балки большей ширины изготовляют из менее широких досок, склеенных между собой кромками с расположением стыков вразбежку, что увеличивает трудоемкость их изготовления. Формы поперечных сечений балок могут быть весьма разнообразными. Традиционными формами сечения являются прямоугольное массивное, реже двутавровое или тавровое 

69. Гниение — разложение целлюлозы древесины, происходящее вследствие деятельности дереворазрушающих грибов и микроорганизмов.Лесные грибы поражают растущее дерево и редко встречаются в лесоматериалах, так как зараженные части ствола отделяются при сортировке леса.Складские грибы паразитируют на срубленной древесине в лесу или на складах. К числу опасных складских грибов, вызывающих гниль, относятся гриб складской, встречающийся в штабелях бревен и пиломатериалов, а также гриб столбовой .Домовые грибы-поражают не только деревянные конструкции, но и органические строительные материалы.Наиболее опасными из домовых грибов являются так называемый настоящий домовой гриб, белый домовой гриб, пленчатый домовой гриб и др. Эти грибы поражают древесину как хвойных, так и лиственных пород.

70. Защита дерева от гниения должна начинаться на стадии складирования и хранения материалов. Необходимо исключить контакт с влагой, поступающей из грунта и атмосферных осадков. Пиломатериалы нужно размещать в закрытых сухих строениях, либо на улице, накрытыми сверху, с возможностью проветривания по сторонам.Между деревом и опорой нужно проложить гидроизоляционный материал: пергамин, рубероид. Крайне важно защитить дерево от гниения в конструкциях здания. желательно провести антисептирующую обработку материла химическими средствами защиты. Часто такие составы также являются инсектицидами и обладают огнезащитными свойствами. Они представляют собой солевые растворы (реже пасты), имеют разную степень защиты и легко наносятся. Наружная обработка дерева пропитками, лазурями, живицей или олифой также повышает его устойчивость.

71. Одной из основных причин гниения деревянных конструкций дома являются вредители древесины. Для защиты от вредителей древесины имеются специальные средства против вредителей древесины: от жуков, от насекомых и их личинок. Начало гниения древесины дерева можно узнать по потемнению дерева и чаще по глубоким ходам от насекомых вредителей жуков на поверхности древесины. Вредителей древесины разделяют на древесных вредителей и вредителей перерабатываемой на производстве древесины. Древесные вредители поражают растущее дерево и заготовленную в лесу древесину.Из насекомых - вредителей, повреждающих деревянные дома, можно назвать жука -дровосека домового, обычного жука-точильщика и жука рогохвоста. Дровосек домовый - это самый опасный вредитель из насекомых. Защита древесины от подобных факторов заключается в обработке специальными антисептикамиАнтисептики могут быть на водной и масляной основе. К первой группе относятся такие вещества, как фтористый магний и цинк, медный купорос, кремнефтористый аммоний и натрий. Ко второй группе можно отнести каменноугольную смолу, сланцевое масло, солярку.

72. Огнестойкость – способность строительных элементов и конструкций сохранять несущую способность, а также сопротивляться прогреву до критических температур и распространению огня. Огнестойкость зданий или сооружений определяется огнестойкостью следующих основных частей: противопожарных стен, несущих стен, стен лестничных клеток, колонн, наружных стен из навесных панелей и наружных фахверковых стен, несущих конструкций междуэтажных и чердачных перекрытий. Конструкция из дерева и большинство пластмасс являются сгораемыми. Сгораемыми являются также многие изоляционные, акустические и отделочные материалы с применением древесины и пластических масс.Большим недостатком конструкций и материалов из пластмасс является то, что при горении их выделяются высокотоксичные продукты термического распада, вдыхание которых человеком в условиях пожара вызывает сильное отравление, а нередко и смерть.Для повышения сопротивляемости конструкций из дерева и пластмасс воздействию огня используют различные способы огнезащиты. Древесину подвергают поверхностной и глубокой обработке огнезащитными составами. В некоторые виды пластических масс при их изготовлении вводят добавки, уменьшающие горючесть конструкций. Несмотря на горючесть деревянные конструкции также при пожаре в течение некоторого времени сохраняют несущую и ограждающую способность, т.е. обладают определенным пределом огнестойкости.

73. Огнезащита древесины осуществляется различными способами, наиболее эффективными из которых являются обработка огнезащитными покрытиями и пропитка специальными составами. При местном воздействии кратковременного источника зажигания огнезащитные покрытия затрудняют горение деревянных конструкций, облегчают тушение пожара. Огнезащита деревянных конструкций способом пропитки заключается во введении в материал специальных веществ - антипиренов. В зависимости от назначения и области применения средства, используемые для огнезащиты древесины и изделий из нее, подразделяются на следующие виды:-огнезащитные лаки - образующие на защищаемой поверхности тонкую прозрачную пленку, позволяющую сохранить текстуру древесины, обладающие декоративными свойствами и защищающие от возгорания;-огнезащитные краски, эмали - образующие на защищаемой поверхности тонкий непрозрачный слой различных цветов и оттенков, придающих декоративный вид, препятствующих возгоранию, распространению пламени по поверхности и защищающих от воздействия влаги;-огнезащитные покрытия, обмазки - наносимые на защищаемую поверхность составы пастообразной консистенции, защищающие от возгорания и не обладающие достаточными декоративными свойствами;-огнезащитные пропитки - водные растворы солей (антипиренов), наносимые на поверхность древесины, вводимые способом глубокой пропитки под давлением или способом прогрев-холодная ванна и снижающие ее пожарную опасность.

75. Основные требования к усилению конструкций:- обеспечение необходимой несущей способности, надежности и долговечности;- включение в работу элементов усиления, обеспечение их совместной работы с основной конструкцией;- элементы усиления не должны изменять положение центра тяжести основного сечения и нарушать центровку элементов в узлах конструкций.Усиление конструкций выполняется при отсутствии временных нагрузок: снеговой нагрузки - на покрытии и технологических - на перекрытиях.Наиболее эффективными считаются способы усиления конструкций путем изменения статической схемы (введение затяжек, устройство дополнительных стоек, подкосов)., чаще всего встречаются случаи поражения деревянных конструкций домовыми грибами. При значительном грибковом поражении загнившая часть древесины удаляется полностью с захватом здоровых слоев на глубину 2 ...3 см и прилегающих участков длиной до 0,3 м здоровой на вид древесины. При гнилостных разрушениях на глубину более 1/4 сечения (опорные части балок, ферм) рекомендуется полностью выпилить пораженный участок с захватом прилегающих участков длиной до 0,5 м здоровой древесины. Ослабленное сечение усиливается одним из приводимых ниже способов Каменные и бетонные поверхности, примыкающие к пораженным участкам древесины, тщательно очищаются от грибковых образований и обрабатываются маслянистыми антисептиками.

26 Расчет изгибаемых элементов состоит из проверки прочности ) и проверки жесткости). Различают два вида работы элементов на изгиб: простой изгиб, когда нагрузка действует в плоскости одной из главных осей инерции сечения изгибаемого элемента и косой изгиб, когда направление нагрузки не совпадает ни с одной из главных осей инерции.Расчет изгибаемых элементов на прочность при простом изгибе производится по формуле:M/Wрасч £ Rи  

27 Косой изгиб наблюдается в поставленных наклонно балках и прогонах покрытий, выполняемых из досок или брусьев. В элементах круглого сечения косого изгиба быть не может. Расчет на косой изгиб производится лишь в том случае, когда балки имеют возможность прогибаться в любом направлении. При прочном соединении балок с жесткой в своей плоскости крышей прогиб их в плоскости крыши становится невозможным, и они рассчитываются на простой изгиб в направлении, перпендикулярном к плоскости крыши.расчет изгибаемых элементов на прочность при косом изгибе, учитывая, что в наиболее напряженной точке.s = sx + sy = Mx /Wx + My/WyMx /Wx + My/Wy £ Rи   (12)Здесь М - расчетный изгибающий момент;Мx и Мy - составляющие расчетного изгибающего момента относительно главных осей х и у;sx и sy - соответствующие моментам Мх и My напряжения изгиба;Rи - расчетное сопротивление древесины изгибу;Wрасч - расчетный момент сопротивления рассматриваемого поперечного сечения, определяемый для цельных элементов по площади сечения нетто;Wx и Wу - расчетные моменты сопротивления рассматриваемого поперечного сечения для осей х и у.

28 Сжато-изгибаемыми элементами называют такие, на которые действует изгибающий момент и центрально приложенная продольная сжимающая сила.При расчете сжато-изгибаемымых элементов применяется краевая теория Завриева, в соответствии с которой несущая способность стержня считается исчерпанной в тот момент, когда краевое напряжение становится равным предельному.Так как жесткость стержня не является бесконечной, то он под влиянием изгибающего момента прогибается. При этом центрально приложенная сжимающая сила теперь уже будет иметь эксцентриситет равный деформации стержня от момента, и таким образом создаст дополнительный момент. Такое наращивание момента и прогибов будет происходить некоторое время, а потом затихнет.   

29 Растянуто-изгибаемые элементы. В растянуто-изгибаемых элементах кроме изгибающего момнта действует цетрально приложенное усилие, которое растягивает стержень, т.е. направлено в обратную сторону по сравнению с сжато-изогнутыми элементами. Поэтому после прогиба стержня, вызванного изгибающим моментом, нормальное усилие будет создавать дополнительный момент противоположного знака и таким образм уменьшать изгибающий момент.  Прочность сжато-изогнутого стержня проверяют по формуле: M^деф – изгибающий момент от действия приложенной нагрузки и сжимающей силы в деформированном состоянии:  f – предельный полный прогиб элемента, от действия приложенной нагрузки и сжимающей силы: Так как на рястяжение сильно влияют пороки древесины, то растянуто изгибаемые элементы рассчитывают в запас прочности без учета дополнительного момента от продольных сил при деформации стержня по формуле:

30 Смятие происходит от сжимающих сил, действующих перпендикулярно поверхности деревянного элемента. Общее смятие возникает когда сжимающая сила действует на всю поверхность элемента, местное – сила действует на часть поверхности. Прочность и деформативность при смятии существенно зависят от угла смятия. При смятии вдоль волокон стенки клеток работают в наиболее благоприятных условиях, и древесина имеет прочность и деформативность, как и при сжатии вдоль волокон. При смятии поперек волокон – стенки клеток работают в наименее благоприятных условиях – они сплющиваются за счет внутренних пустот, что приводит к значительным деформациям. Разрушение древесины при смятии заключается в нарушении связей между волокнами и появлении трещин.Расчет элементов на смятие производится на действие сжимающей силы N от расчетных нагрузок, площади смятия А и расчетного сопротивления древесины смятию: