Содержание

1. Введение………………………………………………………….…….……...3

2. Задание на проектирование.………………………….………………………4

3. Конструирование клеефанерной плиты покрытия…………………………5

4. Конструирование и расчет клеедощатой двухскатной балки …………….9

5. Конструирование и расчет дощатоклееной колонны………………..........14

6. Расчет узла основания колонны……...………… ……………………...…..20

7. Защита древесины от гниения и возгорания… ……….………………...…23

8. Литература ………………………………………… …...………………...26

Введение

К индустриальным деревянным конструкциям относятся деревянные клееные конструкции, которые представляют собой крупноразмерные конструкции заводского изготовления. Применение клееных деревянных конструкций удовлетворяет требованиям технической политики в области строительства, так как снижает массу зданий и сооружений, обеспечивает их капитальность и длительность эксплуатации, а также уменьшает трудоёмкость возведения сооружений.

Древесина и конструкции на её основе обладают большой стойкостью по отношению к агрессивным средам и поэтому во многих случаях целесообразно их применение в зданиях с агрессивными средами. Сравнительная лёгкость древесины с учётом её достаточно большой прочности и жёсткости позволяет перекрывать значительные пролёты. Масса древесины сосны и ели равна 0.5 т/м3

В настоящее время помимо конструктивных мер для защиты деревянных конструкций не только от гниения и древоточцев, но одновременно и от возгорания применяют обработку химическими составами, что повышает их надёжность при многолетней эксплуатации.

Учитывая, что древесина для некоторых районов страны является местным материалом, её целесообразно использовать в качестве несущих конструкций пролётных строений автодорожных мостов. Благодаря лёгкости деревянных клееных конструкций, их можно применять в зданиях общественного назначения, таких, как: крытые рынки, спортивные сооружения, выставочные павильоны и т. п. При строительстве крупных промышленных объектов клееные деревянные конструкции выгодно использовать для строительства сборно-разборных временных сооружений.

Для повышения качества клееных деревянных конструкций необходимо переходить на применение для них пиломатериала надлежащего качества, а для склеивания употреблять клей на основе резорцина.

Задание на проектирование

Исходные данные для проектирования.

Для здания с параметрами:

Пролёт НКП - 16 м

Шаг НКП - 5 м

Длина здания - 50 м

Высота колонны - 8 м

Снеговой район – IV

Ветровой район - V

Сорт древесины НКП - 1

Сорт (фанеры) древесины ОКП - 1

Температура внутри помещения - +17⁰С

Необходимо спроектировать:

клеефанерную панель покрытия и стеновые панели

двускатную клеедощатой балку двутаврового сечения

дощатоклеенную колонну

Опорный узел колонны на фундамент

Опирание клеедощатой балки на колонну

Разработать указания по защите конструкций от влаги и огня

Конструирование клеефанерной плиты покрытия

В соответствии с заданием на проектирование принимаем следующие параметры проектируемых конструкций покрытия:

• плиты утепленные, клеефанерные с одной нижней обшивкой под жесткую кровлю из листов металлочерепицы;

• фанера соединяется с деревянным каркасом клеем марки ФР-12;

• ребра каркаса из сосновых досок IIсорта;

• утеплитель минераловатные плиты толщиной 80 мм.

С целью недопущения увлажнения утеплителя принимается сквозная естественная вентиляция внутренних полостей плиты наружным воздухом. Вентиляция осуществляется в продольном направлении плиты.

Принимаются размеры плит:

• ширина b_п= 1200 мм;

• высота 1/32 … 1/20 пролета;

• длина 5000 мм (в соответствии с шагом несущих конструкций).

Номинальные размеры плиты в плане: 1,18 х 4,98 м.

Нижняя обшивка клеефанерной плиты изготавливается из водостойкой фанеры марки ФСФ сорт В/ВВ (ГОСТ 3916.1). Принимаем фанерные листы 1.2 х 1,3м. (после обрезки 1,18 х 1,245), тогда поперечных листов будет 4. Толщина нижней фанерной обшивки 8 мм.

Высоту ребер каркаса принимаем h=l/ 32 =5000 / 32 =156.0 мм.

Каркас плиты состоит из сосновых досок IIсорта, для которых взяты черновые заготовки по рекомендуемому сортаменту пиломатериалов сечением 32 х 170мм. После сушки до 12% влажности и четырехстороннего фрезерования для склейки применяются чистые доски сечением 26 х 158 мм.

Общее число продольных ребер – 4, что обеспечивает расстояние в свету между ребрами менее 50 см.

Поперечные ребра принимаем сечением 26 х 108мм. Число поперечных ребер – 4 , что обеспечивает расстояние между ними не более 1,2 м.

В качестве утеплителя принимаем минераловатные плиты. Толщину утеплителя принимаем 80 мм. При высоте ребер 158мм над утеплителем обеспечивается воздушная прослойка для вентиляции.

Рис. 1. Схема плиты покрытия

1. Компоновка рабочего сечения плиты.

Исходя из продольного шага ферм равному 5,0м, принимаем.

Высота панели с учетом определенных толщин материалов:

.

Расстояние между ребрами в осях (4 продольных ребра):

.

Тогда расстояние между ребрами

Рис. 2. Общий вид плиты покрытия

По скомпонованному сечению плиты покрытия составим таблицу 1 нормативных и расчетных нагрузок на 1 м²плиты.

1.2 Расчетная схема плиты, нагрузка и усилия

Таблица .1

№	Наименование нагрузки	Норм. нагрузка. кН/м2	Коэф. надежн.	Расч. нагрузка кН/м2
1	Металлочерепица 6,3 кг/м	0.063	1.05	0.0661
2.	Водонепроницаемая мембрана TYVEK60г./м2	0.0006	1.2	0.00072
3.	Продольные рёбра каркаса	0.0650	1.1	0.0715
	Поперечные рёбра каркаса	0.0144	1.1	0.0159
	Утеплитель мин.вата на основе базальтового волокна PAROC37 γ=60кг/м3 толщиной 80мм	0.0213	1.2	0.0256
	Пароизоляция – паронепроницаемая полимерный материал FOLIAREX110г/м2	0,0011	1.2	0.0013
	Фанера марки ФСФ толщиной 8 мм.	0,08 ∙ 7,0 = 0,056	1.1	0.0616
	Итого постоянная нагрузка	0.221		0.242
4.	Временная нагрузка - снеговая 4район (1.2∙ 0.7 = 0.84)	0.84	1.4	1.176
	Итого полная нагрузка	1.061		1.42

Где: h_o;h_н - ширина сечения обрешетки и настила соответственно

b_o;b_н- толщина сечения обрешетки и настила соответственно

c_o;c_н; - шаг обрешетки и настила соответственно

γ_д– объемный вес древесины.

Расчётное значение снеговой нагрузки принимается по СНиП 2.01.07-85* S- 1.2 кН/м2, а нормативное значение снеговой нагрузки принимается умножением на коэффициент 0.7 расчётной, т.е. S= 1.2 х 0.7= 0.84 кН/м2.

Коэффициент надежности по снеговой нагрузке . Расчетное значение сосредоточенной силы

В нашем задании полная нагрузка на 1 пог. метр панели шириной 1200мм. составляет:

постоянная + временная

нормативная нагрузка: q^н =0.781 ∙ 1.2 = 0.937 кН/м

расчётная нагрузка: q^р =1.026 ∙ 1.2 = 1.232 кН/м

Расчетные характеристики материалов

Для семислойной фанеры марки ФСФ сорта В/ВВтолщиной 10 мм по табл. 10 и 11 СНиПII-25-80 находим следующие характеристики:

Расчетное сопротивление растяжению R_ф.р.= 14 МПа;

Расчетное сопротивление сжатию R_ф.сж.= 12 МПа;

Расчетное сопротивление скалыванию R_ф.ск.= 0,8 МПа;

Расчетное сопротивление изгибу R_ф.и.= 0,8 МПа;

Модуль упругости Е_ф= 9000 МПа.

Для древесины реберпо табл. 3 СНиПII-25-80:

расчетное сопротивление изгибу R_др.и.= 13 МПа;

модуль упругости Е_др= 10000 МПа.

1.3. Геометрические характеристики сечения

В соответствии с п. 6.25 СНиП II-25-80 расчет клееных элементов из древесины и фанеры следует выполнять по методу приведенного поперечного сечения. Для этого определим геометрические и физические характеристики такого сечения.

Геометрические характеристики сечения.

расчетная ширина фанерной обшивки по 6.27 СНиП II-25-80:

при , тогда

где l– пролет плитыl = 4,98 м;

b– полная ширина сечения плитыb = 1,18 м;

a – расстояние между продольными ребрами по осяма = 0,376 м.

Геометрические характеристики панели приводим к древесине ребер.

Приведенная площадь поперечного сечения:

Приведенный статический момент поперечного сечения панели относительно оси О-О:

Расстояние от оси О-О до нейтральной оси панели х – х:

;

Расстояние от нейтральной оси панели х – х до наружной грани фанерной обшивки: ;

Расстояние от нейтральной оси панели х – х до центра тяжести ребер:

;

Момент инерции фанерной обшивки относительно нейтральной оси панели х – х (без учета момента инерции фанерной обшивки относительно собственной оси):

;

Момент инерции ребер относительно нейтральной оси панели х – х:

;

Приведенный к древесине момент инерции панели, преобразуя формулу СНиП II-25-80 определим:

;

Приведенный к фанере момент инерции, по формуле СНиП II-25-80:

.