2.2.5 Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов (колонны)

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования сжато-изгибаемых элементов производится по формуле (п.4.18. СНиП II-25-80):

,

где F – площадь брутто с максимальными размерами сечения элемента на участке l_p;

n = 2 – для элементов без закрепления растянутой зоны из плоскости деформирования и n = 1 для элементов, имеющих такие закрепления;

 – коэффициент продольного изгиба, определяемый для гибкости участка элемента расчетной длиной l_p из плоскости деформирования;

_м – коэффициент, определяемый по формуле:

А=3000 для >70

, d=0, т.к. момент в верхней части колонны 0.

– устойчивость обеспечена.

2.2.6 Расчет на устойчивость из плоскости как центрально сжатого стержня

– устойчивость обеспечена.

А=3000 для >70

2.2.7 Расчет узла защемления колонны в фундаменте

Принимаем решение узла защемления колонны в фундаменте с применением железобетонной приставки из бетона класса В25 (R_В>R_см=7,3МПа), из которой выпущены четыре стержня из арматуры периодического профиля из стали класса А-III. Вклеивание арматурных стержней в древесину осуществляется с помощью эпоксидно-цементного клея марки ЭПЦ-1.

Принимаем предварительно диаметр арматурных стержней 18мм. Тогда диаметр отверстия:

Расстояние между осью арматурного стержня до наружных граней колонны должно быть не менее 2d_а: а=2*18=36мм.

Принимаем расчетные M и N из условия , без учета снеговой нагрузки.

– изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок, определяемых из расчета по деформированной схеме;

ξ – коэффициент, изменяющийся от 1 до 0, учитывающий дополнительный момент от продольной силы в следствии прогиба элемента и определяется по формуле:

, при этом φ – коэффициент продольного изгиба, при гибкости элемента λ > 70; .

,

где

– площадь расчетного сечения, ;

можно найти из следующей системы:

;

;

Тогда , где

R_а = 390 МПа для арматуры класса А-III, F_a=7,6 см²

Расчетную способность одного вклеенного стержня определяем по формуле:

,

где =2,1МПа - расчетное сопротивление древесины скалыванию по табл.3 [2].

d – диаметр вклеиваемого стержня;

l₁ – длина заделываемой части стержня;

k_c – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжения сдвига в зависимости от длины l₁, который определяется по формуле:

Это несущая способность одного стержня. Тогда для трех вклеенных крайних стержней Т·n > N_a , т.е. 30·3=90 > 29,8

Все условия выполнены.

2.3 Указания по изготовлению, защите, транспортировки и монтажу

конструкций.

В качестве основных материалов для несущих деревянных конструкций используются пиломатериалы из пихты по ГОСТ 8486-86 с преимущественной поставкой их в рассортированном виде. Максимальная влажность древесины для конструкций из клееной древесины 15 %, из неклееной древесины – 20 %.

Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна соответствовать требованиям 1,2,3-го сортов ГОСТ 8486-86 на пиломатериалы, а также дополнительным требованиям:

а) ширина годичных слоев в древесине должна быть не более 5 мм, а содержание в них поздней древесины не менее 20 %;

б) в заготовках из пиломатериалов 1,2-го сортов для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1,2,3-го сортов толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или растяжение, не допускается сердцевина.

Мелкие ответственные детали (шпонки, нагели, вкладыши, прокладки и т.п.) выполняются из твердых пород без наличия пороков, влажностью не более влажности основных элементов.

Фанера, предназначенная для клееных несущих и ограждающих конструкций, должна удовлетворять требованиям ГОСТ 11539-83*.

Бакелизированную фанеру применяют виду её повышенной надёжности в конструкциях, работающих в неблагоприятных и тяжёлых условиях эксплуатации, а также при изготовлении ответственных элементов конструкции (узловые фасонки, соединительные детали, накладки и т.п.).

На каждый лист фанеры на расстоянии 100 мм от кромок должна быть запрессована бумажная этикетка размером 120*120мм, содержащая наименование предприятия-изготовителя и его товарный знак, марку, толщину листа, номер запрессовки, обозначение настоящего стандарта.

Транспортная маркировка производится в соответствии с требованиями ГОСТ14192-96. Фанера должна транспортироваться любым видом транспорта в крытых транспортных средствах в соответствии с правилами перевозки грузов, действующими на данном виде транспорта. При хранении фанера укладывается в стопы отдельно по маркам и размерам на деревянные поддоны или калиброванные прокладки. Фанера должна храниться в закрытых помещениях при температуре от минус 40 до плюс 50^оС и относительной влажности воздуха не выше 80%.

Для склеивания древесины и древесины с фанерой в клееных деревянных конструкциях применяем синтетический клей ФРФ-50.

Долговечность деревянных конструкций должна обеспечиваться конструктивными мерами, а в необходимых случаях защитной обработкой, предусматривающей предохранение их от увлажнения, биоповреждения и возгорания. Деревянные конструкции, предназначенные для эксплуатации в условиях агрессивной среды, должны защищаться в соответствии с указаниями по защите конструкций от коррозии.

Конструктивные меры и защитная обработка древесины должны обеспечивать сохранность деревянных конструкций при транспортировании, хранении и монтаже, а также долговечность их в процессе эксплуатации.

Конструктивные меры должны предусматривать:

а) предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами (за исключением опор воздушных линий электропередачи), производственными водами и др.;

б) предохранение древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения;

в) систематическую просушку древесины конструкций путем создания, осушающего температурно-влажностного режима (естест­вен­ная и принудительная вентиляция помещения, устройство в конструкциях и частях зданий осушающих продухов, аэраторов).

Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профилактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины и др.

Несущие клееные деревянные конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, должны иметь сплошное сечение; верхние горизонтальные и наклонные грани этих конструкций следует защищать антисептированными досками, козырьками из оцинкованного кровельного железа, алюминия, стеклопластика или другого атмосферостойкого материала.

По стойкости к гниению пихта относится к классу среднестойких пород древесины. По пропитываемости защитными средствами относится к группе труднопропитываемых пород.

Опирание несущих деревянных конструкций на фундаменты, каменные стены, стальные и железобетонные колонны и другие элементы конструкций из более теплопроводных материалов (при непосредственном их контакте) следует осуществлять через гидроизоляционные прокладки.

Деревянные подкладки (подушки), на которые устанавливаются опорные части несущих конструкций, следует изготовлять из антисептированной древесины преимущественно лиственных пород.

Металлические накладки в соединениях конструкций, эксплуатируемых в условиях, где возможно выпадение конденсата, должны отделяться от древесины гидроизоляционным слоем.

Покрытия с деревянными несущими и ограждающими конструкциями следует проектировать, как правило, с наружным отводом воды.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.ГОСТ 11539-83* «Фанера бакелизированная. Технические условия» от 10.10.83 №4828.

2. СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» утв. от 18 декабря 1980 г. № 198

3. Индустриальные деревянные конструкции. Примеры проектирования: Учеб. пособие для вузов / Ю.В. Слицкоухов, И.М. Гуськов, Л.К.Ермоленко и др.; под.ред. Ю.В. Слицкоухов. М.: Стройздат, 1991.-256с.

4. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструирования: Учеб. пособие для вузов / Под.ред.проф. Иванова В.А.-3-е изд., перераб. и доп.- Киев: Вища школа. Головное издательство,1981.-392с.

5. Лабудин Б.В. «Конструкции из дерева и пластмасс: Методические указания и задания к курсовому проекту «Одноэтажное каркасное здание», Архангельск, АЛТИ, 1983 год.