3.4. Деревянные конструкции
Проектирование деревянных конструкций временных вспомогательных сооружений и устройств выполняют в соответствии с главой СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования» с учетом дополнительных требований и значений коэффициентов условий работы и коэффициентов надежности, приведенных в данном пособии.
В деревянных конструкциях ВВСУ следует применять древесину, удовлетворяющую требованиям ГОСТ 2695-71, ГОСТ 8486-66, ГОСТ 9462-71 и ГОСТ 9463-72, и в том числе:
а) для прогонов, пакетов
подкрановых эстакад и рабочих мостиков
– древесину хвойных пород, удовлетворяющую
требованиям второго сорта. При расчете
указанных элементов коэффициент
надежности по назначению
следует принимать равным 1;
б) для элементов прочих несущих конструкций – древесину хвойных и лиственных пород, отвечающих требованиям ко всему сорту;
в) в элементах вспомогательного назначения, повреждение которых не нарушает целостности несущих конструкций, – древесину хвойных и лиственных пород третьего сорта;
г) в элементах деревянной опалубки (по указаниям разд. 7), принимая требования к качеству древесины основных несущих элементов по подпункту «б» и прочих элементов по подпункту «в» настоящего пункта.
Примечание. В конструкциях тепляков, утеплений опалубки, настилов тротуаров и ограждений допускается использовать кругляк толщиной 4–7 см.
Лесоматериалы, бывшие в употреблении, допускаются к применению при условии, что они удовлетворяют по качеству всем приведенным выше требованиям.
Влажность древесины для изготовления конструкций, работающих с полным использованием расчетных сопротивлений либо требующих особо тщательного изготовления и плотной пригонки (опалубка, инвентарные конструкции) должна быть не более 25 %.
При назначении расчетных сопротивлений влияние условий эксплуатации учитываются только в следующих случаях:
а) расчетные сопротивления древесины конструкций, расположенных под водой, снижаются умножением на коэффициент условий работы, равный 0,9;
б) расчетные сопротивления древесины элементов опалубки и тепляков, подвергающихся воздействию пара, снижаются умножением на коэффициент условий работы, равный 0,8.
Расчетные сопротивления элементов заборного крепления ограждения котлованов повышаются умножением на коэффициент условий работы т, равный 1,1.
При расчете элементов опалубки монолитных конструкций (кроме поддерживающих лесов) расчетные сопротивления древесины увеличиваются умножением на коэффициент условий работы, равный 1,15.
Расчетные сопротивления на изгиб, растяжение, сжатие и смятие вдоль торца прогонов и пакетов подкрановых эстакад, рабочих мостков, тротуаров при действии временной вертикальной нагрузки увеличиваются умножением на коэффициент условий работы, равный 1,1.
При расчетах на смятие сопряжения насадок со сваями (стойками) вводится коэффициент условий работы, равный 1,2.
Расчетную несущую способность цилиндрических нагелей в соединениях надземных конструкций определяют согласно главе СНиП II-25-80. Величину расчетной несущей способности умножают:
для всех видов нагелей и нагрузок – на коэффициент условий работы т, равный 1,25;
для гвоздевых соединений, работающих на боковое давление бетонной смеси, – на коэффициент условий работы т = 1,75.
Расчетную несущую способность нагелей в соединениях конструкций, подвергающихся длительному увлажнению (в том числе пропариванию), снижают умножением на коэффициент условий работы т = 0,85.
Размеры сечений элементов и деталей вспомогательных сооружений и устройств должны быть не менее указанных в табл. 3.9.
Таблица 3.9
Наименьшие размеры сечений элементов и деталей конструкций
Наименование элементов и характеристика размера |
Наименьший размер |
Толщина, см: |
|
настилов |
4 |
перил |
2 |
Диаметр бревен в тонком конце, см: |
|
основных элементов |
18 |
второстепенных элементов |
14 |
Размеры пластин, см |
18/2 |
Размеры большей стороны брусьев или досок, см: |
|
основных элементов |
16 |
связей, накладок, элементов опалубки, перил |
8 |
Диаметр гвоздей, мм |
3 |
Толщина стальных накладок, мм |
6 |
Толщина шайб, мм |
4 |
Диаметр болтов, мм |
16 |
Диаметр нагелей (штырей), мм |
12 |
В изгибаемых элементах, в сечениях с наибольшими изгибающими моментами, необходимо избегать ослабления подрезками крайних растянутых волокон. Глубина подрезки в опорных сечениях допускается не более чем на 1/3 толщины элемента.
Глубина врубок и врезок в стойках, насадках и связях должна быть не более 1/3 толщины элемента и не менее 2 см в брусьях и 3 см в бревнах. Рабочую плоскость смятия, как правило, следует располагать перпендикулярно к оси примыкающего сжатого элемента.
Несимметричное ослабление сечения стоек не должно превышать 0,4 площади поперечного сечения, а симметричное – 0,5.
Для уменьшения размеров поперечного сечения элементов, работа которых определяется напряжением смятия древесины поперек волокон, следует применять в узлах металлические прокладки. Прокладки должны рассчитываться на изгиб.
Скобы в узлах сопряжения допускается применять только в качестве нерасчетных скреплений.
Неинвентарные деревянные конструкции могут проектироваться без соблюдения требований о проветривании и доступе к местам соединения для осмотра. При сроке службы конструкций менее 5 лет допускается не предусматривать их защиты от загнивания.
Деревянные опоры подкрановых эстакад, рабочих мостиков и монтажных подмостей следует проектировать с учетом приведенных ниже дополнительных требований.
Опоры следует проектировать свайными, свайно-рамными, рамно-ряжевыми, ряжевыми, лежневыми или клеточными (последние для устоев высотой не более 2 м). При установке опор вне русла реки на лежневое основание должны быть приняты меры к отводу от опор поверхностных вод и обеспечению защиты основания от подмыва, пучения и просадки грунта.
При высоте до 6 м и пролетах до 6 м рекомендуется применять плоские свайные опоры. При больших высотах и пролетах следует применять двухрядные башенные опоры с расстоянием по фасаду моста 1/4–1/5 высоты опоры.
При высоте опоры над грунтом более 2 м должны ставиться диагональные схватки, крепящиеся к сваям на врубках с болтами.
При высоте опор более 6 м следует забивать наклонные сваи или ставить укосины с уклоном не более 4 : 1. Верхние концы укосины допускается устанавливать под насадку, а нижний – должен врубаться в вертикальную откосную сваю или нижнюю насадку.
Насадки крепятся к сваям вертикальными штырями и дополнительно с помощью скоб, двусторонних планок или хомутов.
Надстройку опор на свайном основании рекомендуется выполнять из инвентарных элементов, а при соответствующем обосновании из индивидуальных объемных рамных блоков. Опоры рекомендуется обшивать пластинами толщиной не менее 10 см до уровня на 0,5 м выше горизонта ледохода вероятностью превышения 10 %, а при возможном карчеходе ограждать защитной заостренной в плане стенкой.
В клеточных опорах нижний ряд брусьев следует делать сплошным. Число брусьев в ряду подбирается по условиям смятия поперек волокон. Каждый брус прикрепляется к нижнему ряду двумя скобами.
При устройстве ряжевого основания опор могут применяться ряжевые опоры на всю высоту или опоры с рамной надстройкой из инвентарных или индивидуальных конструкций (рамно-ряжевые). На водотоках с сильным ледоходом рекомендуется рамную надстройку возводить, начиная с отметки на 1,0 м выше уровня ледохода вероятностью превышения 10 %.
Целесообразно высокие ряжи делать телескопическими. Выше уровня ледохода наружные стенки ряжа могут быть сквозными без врубок.
При конструировании опор должны соблюдаться требования, изложенные в разд. 9 «Основания и фундаменты».
Рассчитывают деревянные опоры в предположении, что укосины, диагональные связи и раскосы не воспринимают вертикальных сил.
Глубина забивки откосных свай опор, а также свай ледорезов назначается исходя из условной расчетной нагрузки на сваю, принимаемой 10 тс, если по расчету нагрузка меньше.
Усилия D в схватках и диагональных связях деревянных опор определяют по формуле
,
(3.4)
где
– сумма горизонтальных усилий;
– угол наклона связей к горизонтали.
Свободную длину стоек башенных опор принимают равной расстояниям между узлами связей. Свободную длину свай принимают по указаниям разд. 9 «Основания и фундаменты».
Гибкость деревянных стоек должна быть не более 100, связей – 150.
Расчеты на устойчивость положения опор против опрокидывания производят относительно сроста наружной коренной сваи при опорах без укосин или наклонных свай и относительно нижней точки боковой укосины или наклонной сваи – при опорах с боковыми укосинами или наклонными сваями.
Длина свободного конца лежней и насадок рам, а также опорных элементов, к которым примыкают сжатые стойки, должна быть не менее толщины опорного элемента и не менее 20 см.
Стыки стоек следует осуществлять впритык на штыре с примыканием торцов всей плоскостью и перекрытием стыка стальными накладками на болтах или отрезком трубы. При условии расположения стыков стоек в узлах или непосредственно около узлов, имеющих в обоих направлениях горизонтальные и диагональные связи, указанные стыки допускается рассматривать как конструктивные. В противном случае стыки стоек следует рассчитывать как стыки сжатых поясов сквозных деревянных пролетных строений.
В соединениях связей со стойками обязательно устройство врубок.
Все соединяемые элементы опор стягивают болтами или хомутами. Болты должны иметь стальные шайбы с обоих концов.
При устройстве лежневых опор на просадочных и пучинистых грунтах следует предусматривать устройство опорных клеток на оголовках для обеспечения регулировки положения пролетных строений при пучении и просадках грунта.