17. Пространственные деревянные конструкции. Общие сведения.

Пространственными конструкциями называют конструктивные системы, которые обеспечивают совместную работу составляющих их элементов в двух и более плоскостях.

Пространственные конструкции используют в зданиях и сооружениях, где нежелательны или недопустимы промежуточные опоры (спортивные сооружения, промышленные здания с гибкой технологией и т.п.) и в зданиях с жесткой планировочной сеткой опор (зонтичные оболочки кассовых вестибюлей, торговых павильонов, выставочных залов и т.д.). Пространственные конструкции из дерева и пластмасс успешно применяют при малых пролетах (3 – 4 м), средних (до 36 м) и больших – висячие покрытия до 100 м, сводчатые до 140 м. Пространственные конструкции менее материалоёмки и имеют меньшую собственную массу, чем плоскостные. Они характеризуются повышенной жёсткостью и надежностью. Местные дефекты и повреждения ,как правило, не приводят их в аварийное состояние. Пространственные конструкции являются во многих случаях одновременно и несущими и ограждающими и ими можно перекрывать особо большие пролёты.

С точки зрения формы применяемые в конструкциях из древесины и синтетических материалов оболочки можно разделить на следующие типы:

- призматические (склады, своды);

- цилиндрические (нулевой гауссовой кривизны);

- эллиптические (положительной гауссовой кривизны);

- гиперболические (отрицательной гауссовой кривизны);

- купола (сферические, конические и т.п.).

По общему конструктивному исполнению оболочки могут быть тонкостенные, ребристые, сетчатые.

Рис. 17/1 – Схемы пространственных деревянных конструкций

а – свод-оболочка, б - складка

Рис. 17/2 – Кружально-сетчатый свод:

а – схема, б – косяк; 1 – свод, 2 – затяжка, 3 – фронтон, 4 – мауэрлат.

Рис. 17/3 – Клеедеревянные купола.

18. Виды клеефанерных балок и особенности их работы.

Клеефанерные балки состоят из дощатых поясов и фанерных стенок. Поперечное сечение клеефанерной балки может быть двутавровым или коробчатым. Фанерная стенка может выполняться плоской и для обеспечения местной устойчивости усиливаться ребрами жесткости, либо выполняться волнистой. Работа балки с волнистой стенкой отличается тем, что стенка не может воспринимать нормальных напряжений, так как при изгибе балки она способна складываться или распрямляться. Волнистая стенка обладает податливостью, поэтому балку с волнистой стенкой следует рассчитывать как составную на податливых связях.

Клеефанерные балки, так же как панели покрытия, рассчитывают с учетом различных модулей упругости древесины поясов и фанерной стенки по приведенным геометрическим характеристикам. Приведение осуществляют к материалу, в котором находят напряжение.

Рис.18/1 – Клеефанерная балка с плоской стенкой

Радиус кривизны верхнего пояса кругового очертания определяют по уравнению окружности.

19. Дощатоклеенные балки. Основные сведения.

Дощатоклееные балки обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:

- они работают как монолитные;

- их можно изготовить с поперечным сечением большой высоты;

- в балках длиной более 6 м отдельные доски стыкуют по длине с помощью зубчатого шипа и, следовательно, балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение;

В дощатоклееных балках можно рационально размещать доски различного качества по высоте. Слои из досок первого или второго сортов укладывают в наиболее напряженные зоны балки, а слои из досок второго или третьего сортов – в менее напряженные места. В дощатоклеёных балках можно также использовать маломерные пиломатериалы.

Надёжность дощатоклееных балок зависит от качества склейки и тщательного соблюдения технологического процесса изготовления. Это возможно только в заводских условиях, в специальных цехах с необходимым оборудованием при качественной сушке пиломатериалов. Работы по изготовлению балок следует выполнять специально обученным персоналом.

Рис .19/1 - Дощатоклеевые балки из пакета досок:

а - балка постоянной высоты; б - двускатная балка;

в - гнутоклееная балка; г - поперечное сечение дощатоклееных балок