19. Расчет соединений. Нагельные соединения (гвоздевые).

Для изготовления конструкций применяются гвозди диаметром 3,5÷6 мм, длиной 75÷250 мм. Гвозди изготавливают из высокопрочной холоднотянутой проволоки (проволочные гвозди). Ранее применялись кованые гвозди. В настоящее время широко применяются также гвозди с негладкой поверхностью (гвозди с различной насечкой). Гвозди в соединениях сдвигаемых деревянных элементов работают как нагели, но имеют свои особенности, так как забиваются в древесину без предварительного сверления отверстий. Заостренный конец гвоздя при забивке перерезает и раздвигает волокна древесины в стороны и уплотняет древесину вокруг гвоздя. Возникает опасность раскалывания деревянных элементов, поэтому расстояния между рядами гвоздями назначаются большими, чем для цилиндрических нагелей. Гвоздевые соединения обладают свойством ползучести при длительно действующих нагрузках.

Гвоздевые соединения; а — односрезное; б- двухсрезное

Несущая способность гвоздя не зависит от угла а между направлением усилия и направлением волокон и определяется по формулам табл. 4.2 с учетом всех необходимых коэффициентов условий работы. Рекомендуется расстановка гвоздей небольшого диаметра (d < 0,25 толщины пробиваемого элемента) в четное количество рядов, допускается косая и шахматная расстановка гвоздей.

Предельное состояние гвоздевого соединения представлено на рисунке.

Предельное состояние гвоздевого соединение.

При определении расчетной длины защемления конца гвоздя не следует учитывать заостренную часть гвоздя длиной 1,5d; кроме того, из длины гвоздя следует вычитать по 2 мм на каждый шов между соединяемыми элементами. Если расчетная длина защемления конца гвоздя получается меньше 4d, его работу в примыкающем к нему шве учитывать не следует. При свободном выходе гвоздя из пакета расчетную толщину последнего элемента следует уменьшать на 1,5d.

Определение расчетной длины защемления конца гвоздя.

При шахматной расстановке или расстановке их косыми рядами под углом a ≤ 45° расстояние может быть уменьшено до 3d.

20. Ограждающие конструкции покрытия. Общие сведения, область применения. Виды настилов и панелей.

Деревянные настилы являются несущими элементами ограждающих конструкций. Настилы служат основанием водо- и теплоизоляционных слоев покрытия. Настилы принимают участие в обеспечении устойчивости основных несущих конструкций и пространственной жесткости покрытия. Конструкция настила зависит от типа кровли и выполняются из досок, брусков, а также водостойкой фанеры. Настилы могут быть одинарными (сплошными или разреженными) в ви- де обрешетки под кровлю из штучных материалов (оцинкованный профнастил, волнистых асбестоцементных листов, черепицы и др. аналогичных материалов) и двойными перекрестными. Двойной перекрестный настил состоит из двух слоев: нижнего рабочего (сплошного или разреженного) и верхнего защитного (сплошного). Защитный настил выполняется из досок толщиной 16ч32мм шириной не менее 100мм, уложенных под углом 45ч60° к рабочему настилу и крепится к нему гвоздями. Защитный слой обеспечивает совместную работу всех элемен- тов настила, защищает рулонную кровлю от разрыва при короблении и рас- трескивании более толстых досок рабочего слоя. Толщина и шаг досок рабочего настила определяются расчетом и типом кровли. Доски рабочего настила должны иметь длину достаточную для опира- ния не менее, чем на три опоры, с целью увеличения изгибной жесткости. При стандартной длине досок 6,5м по существующему сортаменту настил может применяться при шаге несущих конструкций не более 3м.

Дощато-гвоздевые щиты настилов покрытий:

а – щит двойного перекрестного настила;

б – щит однослойного раскосного настила;

1 - доски; 2 - гвозди; 3 - косой защитный настил;

4 — разреженный рабочий настил; 5 - раскосы; б – поперечины

Виды панелей. Панели по назначению классифицируются как стеновые и кровельные. Часто кровельные панели именуются плитами (плитами покрытий).

По конструктивным особенностям и характеру работы отдельных эле- ментов панели (плиты) классифицируют по следующим признакам:

- по теплотехническим свойствам: утепленные, холодные;

- по светопропускной способности: светопрозрачные, светонепроницаемые;

- по материалу обшивок: из водостойкой фанеры, из плоских асбестоце- ментных листов, из слоистых стеклопластиков, из других листовых материалов;

- по характеру работы отдельных элементов: ребристые (каркасные), сплошные (одно, двух и трехслойные);

- по форме поверхности: плоские, криволинейные.

Плиты покрытий состоят из несущего деревянного каркаса, обшивок, утеплителя и пароизоляции. По конструктивным особенностям и характеру работы отдельных элементов, плиты покрытия можно классифицировать по следующим признакам: по теплотехническим свойствам (утепленные и холодные); по светопропускной способности (светопрозрачные и светонепроницаемые); по форме поверхности (плоские и криволинейные); по материалу обши- вок (из водостойкой фанеры, из плоских асбестоцементных листов, из других листовых материалов). При выборе конструктивной схемы покрытия здания рекомендуется, как правило, беспрогонное решение, т.е. укладка плит непосредственно по несущим конструкциям.

Конструкция плит зависит от назначения здания, типа несущих конструкций и материала кровли. Рекомендуется применять следующие типы плит покрытия на деревянном каркасе:

1. Для плоских покрытий с уклонами 1/10; 1/12 и криволинейных покрытий с кровлей из рулонных материалов: клеефанерные плиты с двусторонними обшивками из водостойкой фанеры (один слой рулонного ковра наклеивается на заводе); асбестоцементные плиты с двусторонними обшивками из плоских асбестоцементных листов; комбинированные плиты с внешней обшивкой их плоских асбестоцементных листов и внутренней обшивкой из листовых мате- риалов на основе древесины или пластмасс.

2. Для плоских покрытий с уклонами 1/3; 1/4: комбинированные плиты с нижней обшивкой из водостойкой фанеры или плоских асбестоцементных листов либо других листовых материалов и кровлей из волнистых асбестоцементных листов или стального профилированного настила, которые укладываются после монтажа плит.

Геометрические размеры плит назначаются следующим образом: длина плит зависит от шага несущих конструкций и, как правило, не превышает 6 м; ширина принимается равной 1,5.. .3 м; высота плит h п, предварительно задается в пределах 1/20. .. 1/30 пролета плиты. Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Ребра изготавливаются из древесины хвойных пород 2-го сорта или из клееной древесины.

Клеефанерные ребристые плиты настилов

а - план плит; б- сечения плит; в - расчетные схемы и сечения;

1, 2-продольные и поперечные дощатые ребра;

3 - вентиляционные отверстия; 4 - строительная фанера;

5 - пароизоляция; 6 - коробчатая плита с двумя обшивками;

7 - утеплитель; 8 -ребристая плита с верхней обшивкой:

9 - то же, с нижней обшивкой

В необходимых случаях ребра каркаса плит проектируются из гнутых фанерных профилей или в виде балок с плоской или волнистой фанерной стенкой. Для гнутых фанерных профилей и клее фанерных балок используется водо- стойкая фанера марки ФСФ или бакелизированная фанера марки ФБС. Расстановка продольных ребер производится с учетом работы верхней обшивки на местный изгиб от действия расчетных нагрузок. Практически шаг продольных ребер не превышает 0,5...0,75 м. Шаг поперечных ребер зависит от стандартной длины материала обшивки — под стыками обшивок постановка поперечных ребер обязательна.