5. Конструкционные древесные изделия

1.ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДРЕВЕСИНЫ

Ограждающие конструкции из древесины применяются в зданиях и сооружениях в виде настилов, обрешетки, кровельных щитов, плит покрытия, плит подвесных потолков и стеновых панелей. Такие конструкции используются при возведении сельских производственных зданий, промышленных зданий с химически агрессивной по отношению к железобетону и стали, общественных и спортивных зданий, малоэтажных жилых домов. На ограждающие конструкции расходуется значительная часть древесины, используемой в строительстве, от их правильного и рационального конструирования во многом зависит эффективность всего здания (сооружения) в целом.

Достоинства и недостатки этих ограждающих конструкций такие же, что и других конструкций из древесины. В современном строительстве в основном применяются настилы из досок и брусков в конструкциях покрытий не отапливаемых зданий и сооружений и в покрытиях отапливаемых зданий с холодным чердаком, а также плиты покрытий на деревянном каркасе в покрытиях отапливаемых зданий и сооружений.

2.Деревянные балки

Деревянные балки применяются в качестве прогонов кровли, наслонных стропил, балок чердачных и междуэтажных перекрытий, в покрытиях и перекрытиях:

а) малоэтажных жилых домов;

б) промышленных зданий с химически агрессивной средой;

в) сельских производственных зданий и других объектов.

Рекомендуемые пролеты балок: 3...18 м, шаг балок от 1 до 6 м. В европейских странах имеются примеры применения клееных деревянных балок пролетами до 54 м.

Балки, как и другие изгибаемые элементы, рассчитываются на прочность и жесткость по известным формулам (см. параграф 3.5).

Балки деревянных междуэтажных перекрытий, кроме обычного расчета на прочность и жесткость, дополнительно проверяются на зыбкость расчетом на прогиб от сосредоточенной силы 1,0 кН, прогиб балки при этом не должен превышать 0,7 мм. Предельные прогибы балок перекрытий, исходя из физиологических требований, определяются также по формуле (26) раздела 10.10 СНиП 2.01.07-85* [1]. По типу поперечного сечения различают: балки цельного сечения, составные балки на податливых связях, клееные деревянные, клеефанерные и армированные клееные деревянные балки.

3.Клееные деревянные арки

Клееные деревянные арки применяются при строительстве большепролетных общественных и спортивных зданий, производственных и складских зданий с химически агрессивной средой. Основные геометрические схемы арок показаны на рис. 7.1.

Большой опыт применения клееных деревянных арок накоплен в Пермской области при возведении складов минеральных удобрений на калийных предприятиях. Построено более.30 складов пролетом 45 м, в которых в качестве несущих конструкций применены стрельчатые арки (рис. 7.2) и распорные конструкции треугольного очертания, условно называемые А-образными арками (рис. 7.3). Шаг арок - 3; 4,5 и 6 м. Сечение арок прямоугольное размерами (bxh) 300x1400 (1600) мм. На рис. 7.4 в качестве примера показан вид склада из стрельчатых арок в процессе монтажа и эксплуатации.

Арки пролетами 12, 18 и 24 м нашли применение в сельской местности при строительстве складских и спортивных зданий. Классификация арок:

- по конструктивной схеме: трехшарнирные и двухшарнирные;

- по очертанию оси: арки кругового, стрельчатого, параболического, ломанного, треугольного и др. очертаний оси (см. рис. 7.1);

- по типу поперечного сечения: сплошные (прямоугольные, двутавровые), спаренные, армированные и др. (типы поперечных сечений деревянных клееных арок аналогичны сечениям клееных деревянных балок, см. рис. 6.9,6.11);

- по способу восприятия распора: непосредственно железобетонными фундаментами, несущими конструкциями каркаса здания, стальной затяжкой.

4.Деревянные рамы

Деревянные рамы применяются при строительстве общественных и спортивных зданий, производственных и складских зданий с химически агрессивной средой. Основные схемы деревянных рам, применяемых в нашей стране, показаны на рис. 8.1, оригинальные рамные и другие системы из древесины в зарубежном строительстве - на рис. 8.2. В нашей стране, благодаря простоте изготовления и надежности, наибольшее распространение получили гнутоклееные рамы типа ДГР, разработанные ЦНИИ- ЭПсельстроем - серия 1.822-1, вып. 3 (рис. 8.3, 8.6). В районах действия заводов КДК на импортном оборудовании построено много сельскохозяйственных зданий с рамами типа РДП из прямолинейных клееных деревянных элементов с зубчатым соединением ригеля и стойки в карнизном узле на зубчатый шип, разработанных ГИПРОНИсельхозом, - серия 1.822-1-1000, вып.1 (рис. 8.4, 8.5). Эти рамы более технологичны и менее трудоемки в изготовлении, чем рам типа ДГР, однако они менее надежны в эксплуатации, так как опасное сечение в карнизном узле рамы ослаблено зубчатым шипом. Другие конструктивные решения карнизных узлов рам (с фанерными накладками, с пятиугольными и гнутоклееными вставками, с соединением ригеля и стойки в карнизном узле с помощью нагелей, расставленных по окружности, и т.д.) не получили широкого применения из-за ненадежности этих узлов в эксплуатации.

В Краснодарском крае, в экспериментальном порядке, нашли применение клеефанерные рамы двутаврового сечения конструкции ЮЖГИПРОНИсельхоза, разработанной на основе исследований, проведенных в СПбГАСУ (ЛИСИ).

Дощатые и брусчатые сборно-разборные рамы небольших пролетов (до 12 м) используются в каркасах холодных складов и навесов в отдаленных районах Урала и Сибири, в частности, по трассе Байкало-Амурской магистрали. В качестве интересных примеров применения деревянных рам на рис. 8.7 показаны гнутоклееные рамы пролетом 60 м; на рис. 8.8 - асимметричные деревянные гнутоклееные рамы в каркасе плавательного бассейна (Серия 1.222.5-1, вып. 5) в поселке Солнечный Пермской области; на рис. 8.9 - деревянные рамы в конструкциях трибун спортивного стадиона.

Классификация рам:

- по конструктивной схеме: трехшарнирные и двухшарнирные;

- по материалу рам: клееные деревянные, клеефанерные, брусчатые, дощатые.

Типы сечений клееных деревянных и клеефанерных рам аналогичны типам поперечных сечений клееных деревянных и клеефанерных балок (см. рис. 6.9, 6.10).

Достоинства трехшарнирных рам:

- хорошо работают на горизонтальные нагрузки;

- геометрическая неизменяемость и поперечная устойчивость рам обеспечивается без жесткого защемления стоек в фундаменте;

- в рамах по сравнению с арками проще устройство ограждающих конструкций.

Недостаток трехшарнирных рам - появление значительных изгибающих моментов в карнизных узлах.