Одноэтажное каркасное здание

Момент сопротивления:

Гибкость:                       

R_c = 15*1,2*1/0,95 = 18,95 МПа.

 

 

При эпюре моментов треугольного сечения  поправочный коэффициент к ξ:

 

 

 

 

                            Предварительный подбор размеров деталей узлов.

 

Принимаем толщину уширения колонны  равной двум толщинам досок после  фрезерования.

          

С учетом принятых уширения получим:

Высоту уширения принимаем равной ширине колонны понизу плюс 150мм, учитывая конструктивное решение узла и расположение тяжей под углом 45⁰.

.

 

 

Определение усилий в анкерных болтах и тяжах.

 

Усилия в анкерных полосах и  наклонных тяжах, которыми обеспечивается крепление колонны к фундаменту , при принятом решении узла защемления колонны вычисляем исходя из равновесия всех сил, действующих на узел. Расчетное сопротивление древесины смятию принимаем с учетом m_н и γ_n.

R_c = 15*1,2*1/0,95 = 18,95 МПа.

 

 

Расчёт болтов ведём  по максимальному растягивающему усилию при действии постоянной нагрузки с  коэффициентом запаса n=0,9.

 кН;

 кН^.м.

Напряжения на поверхности фундамента:

;

 

 кН/м²;

 кН/м².

 Подколонник принимаем из бетона класса В 25 (R=14,5 МПа).

 Определяем размер участков  эпюры:

 м;

 м;

Усилия в болтах:

 кН.

 

            Площадь сечения болта:

 

Принимаем 6 болтов d=22 мм.

Траверсу для крепления анкерных болтов рассчитываем как балку.

Изгибающий момент:

 кН^.м.

Из условия размещения анкерных болтов d=27 мм принимаем ∟100×8 с I_x=147 см⁴, z₀=2,75 см.

Напряжение: .

σ=1,78МПа ≤ R=220 МПа .

Проверяем прочность приклеенных  досок, на которые опираются траверсы. Принимаем длину клеевого шва  h_ш=1,503 м.

Расчётное среднее сопротивление  клеевого шва на скалывание:

 МПа;

Напряжения в клеевом шве:

 

Условие выполняется: τ_ш=0,11 МПа ≤ R_ск^ср=16,72 МПа.

 

 

Горизонтальные и скатные связи  устанавливаем в пролётах по краям здания и в середине так, чтобы расстояние по длине между ними было не менее 25 м. Аналогично рассчитываем и вертикальные связи.

Площадь поперечного сечения связей определяется исходя из гибкости λ≤200,

 м.

Наименьший размер сечения элемента:

 м.

Принимаем уголок для вертикальных связей:

горизонтальных ∟ 130×130;

поперечных ∟ 130×130.

Торцевой фахверк выполняется  из бруса сечением:

 м.

Принимаем торцевой фахверк 180 мм.

 

5. Указания по защите деревянных конструкций.

 

Для клееных деревянных конструкций  рекомендуется использовать пиломатериалы  хвойных пород.  При применении в конструкции фанеры, рекомендуется  в качестве использовать березовую  фанеру толщиной не менее 8 мм марки ФСФ, а так же бакелизированную фанеру марки ФСБ..

При использовании деревянных конструкций  следует соблюдать мероприятия  по их защите от возгорания. С этой целью  не рекомендуется применять конструкции  из неклееной древесины в условиях длительного нагрева, если температура окружающего воздуха превышает 50⁰С  и для конструкций из клееной древесины  35⁰С.

Деревянные конструкции должны быть  на части противопожарными преградами из несгораемых материалов. В поперечном направлении здания противопожарные диафрагмы устанавливают вдоль несущих конструкций с шагом не более 6м. Вентилируемые ограждающие конструкции покрытий также должны расчленяться диафрагмами из несгораемых материалов на отсеки. Деревянные конструкции н должны иметь сообщающихся полостей с тягой воздуха, по которым может распространяться пламя, недоступное для тушения.

            Опасны в пожарном отношении накладки, болты и другие детали соединительных и опорных узлов деревянных элементов, так как они, являясь проводниками тепла, снижают предел огнестойкости деревянных конструкций, поэтому металлические узлы и соединения необходимо тщательно защищать огнезащитными покрытиями.

             К химическим мерам защиты деревянных конструкций от возгорания относится применение  пропитки огнезащитными составами – антиперенами. Для клееных конструкций рекомендуется применять вспучивающиеся составы и антиперены, для конструкций из цельной древесины можно использовать пропиточный составы, а для защиты деревянных элементов каркаса ограждающих конструкций требуется глубокая пропитка антиперенами под давлением.

Защита конструкций от биологических  вредителей. Для борьбы с гниением пригодны конструкционная и химическая защита, а для борьбы с насекомыми только химическая. Суть конструкционных  мероприятий для борьбы с гниением сводится к обеспечению: воздушно-сухого состояния элементов, что достигается устройством гидро-, пароизоляционных слоев, препятствующих увлажнению древесины грунтовой, атмосферной или конденсационной влагой, или надлежащим режимом удаления из древесины влаги.

           К конструкционным мероприятиям по борьбе с гниением следует отнести правильный подбор породы древесины для изготовления соответствующих деревянных конструкций или элементов. Химические средства защиты от биовредителей – антисаптики: химические средства для защиты от поражения грибами – фунгициды, а насекомыми – инсектициды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.    Список используемой литературы.

 

1. Гринь И.М. “Строительные конструкции  из дерева и синтетических  материалов.”, Проектирование и расчет, Вища школа, 1975г.

2. Иванов В.А. “Конструкции из  дерева и пластмасс.”, Примера  расчета и конструирования, Вища  школа, 1981г.

3. Лабудин Б.В., Коваленко Н.П.  “ Конструкции из дерева и  пластмасс.”, Методические указания, Архангельск, 1983г.

4.Лабудин Б.В., Катаев В.А. “Клеефанерные плиты покрытия.”, Методические указания, Архангельск, 1989г.