Колонны цельнобрусчатае и клеедощатые в зданиях с двухшарнирными рамами.Конструкция. Расчет.

Клеефанерные панели покрытий.Конструкция.Расчет.

Для устройства совмещенных покрытий отапливаемых зданий с рулонной кровлей применяют трехслойные ребристые панели с деревянным каркасом и обшивками из фанеры или плоских асбестоцементных листов .

Клеефанерная панель сост-т из дерев-го каркаса, из продольных и поперечных ребер и приклеиваемых водостойкими синтетическими клеями фанерных обшивок.Ширина опред-я с учетом станд-х размеров фан-х листов(обычно 1,5 м).Высота - из условия прочности, жесткости и теплотехн-го расчета и находится в пределах 1/30 …1/35 пролета панели. Действительные размеры панели: ширина – меньше номинальной на 5…10 мм, длина – меньше номинальной на 20 мм для свободной укладки в покрытии с учетом возможных неточностей при изготовлении.

Обшивки изготавливают из водостойкой фанеры марки ФСФ. Толщина нижней обшивки ≥ 6 мм, верхнюю ≥8 мм. Волокна наружных слоев фанеры ориентируют вдоль панели. Фанерные листы по длине стыкуют «на ус» с длиной стыка 10 толщин листа или на зубчатый шип с длиной шипа 10 мм.

Каркас панелей изготавливают из антисептированных пиломатериалов хвойных пород 2-го сорта. Он состоит из продольных ребер,размещаемых с шагом не более 500 мм, поперечных торцовых ребер,промежуточных, располагаемых в местах стыка фанерных обшивок, т.е., шаг промежуточных ребер не должен превышать при стыковании «на ус» (1525 – 10tф) мм, где 1525 мм – длина листа фанеры, 10tф – длина стыка.

Утеплитель - минераловатные плиты.Между утеплителем и нижней обшивкой устраивается пароизоляционный слой.

Расчет см. ТКП п 7.8.

 

Брусчатые балки на пластинчатых нагелях. Конструкция.Расчет

Балки на пластинчатых нагелях образуются сплачиванием по высоте двух или трех брусьев, соединенных между собой дубовыми пластинчатыми нагелями, вставленными в специальные гнезда.

В процессе изготовления этим балкам придается строительный подъем, благодаря которому обеспечивается плотное защемление пластин в гнездах. Эти балки работают и рассчитываются на изгиб, как составные на податливых связях, а число пластин определяется по их несущей способности при изгибе и смятии.

Глубина врезки нагелей не более1/5 высоты бруса. Расчет составных балок по прочности выполняется с учетом коэффициентов kw<1, а по прогибам с учетом коэффициента kж. Относительный прогиб составных балок не должен превышать 1/300

Расчет см. ТКП п 7.8.

Брусья в балках на пластинчатых нагелях соединяются между собой деревянными пластинчатыми нагелями, изготовленными из древесины твердых пород - дуба или березы с влажностью не более 8 - 10%.

Для постановки нагелей в балках выбираются гнезда. Выборка гнезд и постановка нагелей в балках производится после придания им конструктивного строительного подъема, что позволяет обеспечивать лучшую плотность соединений при распрямлении брусьев. Для устранения вредного влияния усушки, в брусьях устраивают продольные вертикальные пропилы глубиной 1/6 высоты бруса.

Балки на пластинчатых нагелях рассчитываются как составные балки на податливых связях с введением коэффициентов, учитывающих податливость связей.

Количество связей nс, равномерно размещаемых в шве балки, должно удовлетворять условию:

п_с> l,5(M_B-M_A)S_&p/TJ_&p,

где М_А и М_B - изгибающие моменты в начальном и конечном сечениях рассматриваемого участка; T - расчетная несущая способность одной связи в шве

 

Клеедощатые балки(неармированные).Конструкция. Расчет

Пролет зданий с двускатными балками – lзд = 9…18 м. Пролет балок с уче-том опирания на колонны– lБ = lзд – (0,3…0,4) м. Уклон верхней грани – i = 0,25…0,1. Поперечное сечение– прямоугольное. Высота сечения h назначается в пределах 1/12…1/8 пролета.

Балки склеивают из гориз-но распол-х слоев опт. толщиной  = 33 мм, (сосна, ель) и шириной Bд 125, 150, 175 или 200 мм. Стык слоев по осущ-я на зубчатый шип, при этом слои смежных слоев стыкуют вразбежку и в одном сечении доп-ся стыковать не более ¼ всех слоев. Балку изготавливают из пиломат-в 2 сорта, либо с целью экономии средние слои из 3 или 2 сорта, при этом расчет по нормальным напряжениям ведут для древесины крайних слоев, а по скалывающим – для древесины среднего слоя.

Ширина балки– не менее 130 мм. При применении других прогонов такого ограничения нет, однако минимальная ширина балки может быть принята из условия смятия балки в месте опирания на обвязочный брус или колонну из выражения

cm.90.d = Vd / Acm  kc.90 fcm.90.d · kmod / n,

где Vd – поперечная сила в опорном сечении балки;

A_cm=bБ · bБР(К) – контактная площадка смятия балки. bБ – ширина балки. bБР(К) – ширина обвязочной балки или колонны;

k_c.90–коэффициент концентрации напряжений смятия, принимаемый по табл. 6.7 3 ТКП);

f_cm.90.d · k_mod / _n – расчетное сопротивление древесины смятию поперек во-локон с коэффициентами условий работы и надежности по назначению (табл.6.4 и 6.3 ТКП)

Ширину балки принимают минимальной, при этом рекомендуется отно-шение высоты к ширине принимать не более 8 ( h / b  8) для обеспечения устойчивости плоской формы деформирования.

Балкам следует придавать строительный подъем 1 / 200 пролета путем вы-гиба слоев при склеивании.

см. ТКП п 7.8.

Расчет балок ведут в следующей последовательности.

1. При наименьшей ширине сечения балки b (из условия опирания пане-лей покрытия или из условия смятия на опоре) определяют высоту сечения балки на опоре h_o из условия прочности при сдвиге

v.0.d = Vd · Sd / (Id · b)  fv.0.d · kmod · k / n,

где S_d = b · h_o² / 8 – статический момент половины сечения относительно нейтральной оси;

I_d= b · h_o³/12–момент инерции сечения относительно нейтральной оси;

f_v.0.d· k_mod· k/_n–расчетное сопротивление древесиныcкалыванию вдольволокон c коэффициентами условий работы и надежности по назначению (табл.

6.4, 6.3, 6.9 ТКП)

2. Из условия прочности двускатной балки по нормальным напряжениям при изгибе в расчетном сечении x = l_Б · h_o / (2 · h) < l _Б /2 с максимальным напряжением определяют высоту сечения балки h_x для двух случаев при угле ската α 10^o :

а) в крайних волокнах растянутой нижней кромки, параллельных поверх-ности

m.d = Md.x · (1 + 4 · tg²) / Wd.x  fm.d · kmod · k · kh /n;

б) в крайних волокнах сжатой верхней кромки, направленных под углом  к скату

c..d = Md.x · (1 – 4 · tg²) / Wd.x  fc..d  kmod / n,

где м – изгибающий момент в сечении х;

W_d.x–момент сопротивления сечения в сечении х;

f_m.d· k_mod· k· k_h/_n–расчетное сопротивление древесины изгибу с коэф-фициентами условий работы и надежности по назначению (табл. 6.4, 6.3 и 6.9 –

f_с._.d· k_mod/_n–расчетное сопротивление древесины сжатию под угломс коэффициентами условий работы и надежности по назначению (табл. 6.4

f_с._.d = f_с.0.d / [1 + (f_с.0.d / f_с.90.d – 1) · sin³].

3. Производят проверку подобранного сечения на устойчивость плоской формы деформирования в зоне максимальных нормальных напряжений на участке l_m между точками закрепления сжатой кромки от смещения из плоско-сти изгиба, равным ширине панели или шагу прогонов B_п(пр)

c.0.d = Md.x / (kinst · Wd.x)  fm.d · kmod / n,

где k_inst = 140 · b² · / (l_m · h_x) –коэффициент устойчивости изгибаемого элемента. k_f–коэффициент,зависящий от формы эпюры изгибающих моментов на участ-ке l_m (табл. 7.4 – [1].

4. По прогибам

u = u₀/ k_h1· [k_v· (h / l_Б)²] f_u,

где u₀ = 5 / 384 · q_k · l⁴/ (E₀ · I_sup · k_mod / _n) – прогиб балки постоянной высоты без учета деформаций сдвига;

k_h1и k_v–коэффициенты,учитывающие влияние соответственно перемен-ности высоты сечения и деформаций сдвига от поперечной силы (табл. 8.2 – [1]).

f_u–предельный прогиб,принимаемый по табл. 19 [2]в зависимости отпредъявляемых к конструкции требований и от нагрузок , от которых следует определять прогибы. Прогибы балок следует проверять из эстетико-психологических требований от действия постоянных и временных длительных нагрузок [f_u = (1 / 300…1 / 120) · l_Б] и от полных нормативных нагрузок [f_u = (1 / 150) · l_Б].

 

34. Клеефанерные балки(неармированные).Конструкция. Расчет.

Поперечное сечение– двутавровое (при пролете не более 12 м) или коробчатое (при пролете более 12 м). Высота сечения h - 1/12…1/10 пролета, но не более 1,5 м с учетом размера фанерных листов.

Пояса – клеедощатые с вертикальным расположением слоев  = 33 мм.Стык слоев осуществляется на зубчатый шип,при этом слои смежных слоев стыкуют вразбежку и в одном сечении допускается стыковать не более ¼ всех слоев. Для верхнего пояса применяют древесину 2 сорта, для нижнего – 2 или 1 сорта.

Стенки изготавливают из березовой или лиственничной фанеры марки ФСФ сорта не ниже соответственно III/IV или IIIх/IVх толщиной 8, 9, 10 или 12 мм. Направление волокон наружных слоев фанеры – вдоль длины балки. Стык листов фанеры – «на ус» или на зубчатый шип.

Ширина балки не менее 130 мм (минимальная пло-щадка опирания панели – 55 мм плюс зазор между торцами панелей или прого-нов – 20 мм).

Для обеспечения устойчивости фанерных стенок в месте стыка фанерных листов размещают ребра жесткости.

Для уменьшения внутренних напряжений вследствие изменения влажности поясов и стенок в клеевых швах, соединяющих пояса со стенками, в слоях, примыкающих к стенкам, при высоте пояса свыше 100 мм устраивают пропилы по всей длине толщиной 5 мм и глубиной 30 мм или слои изготавливают из бо-лее узких брусков с зазором 5 мм.

Расчет балок ведут в следующейпоследовательности.

А.Назначаются высота балки и высота сечения поясов(предварительно)иопределяются предварительные размеры поперечного сечения балки из условия прочности нижнего пояса на растяжение в сечении x с максимальным нор-мальным напряжением (площадь поясов) и устойчивости стенок в опорной па-нели (толщина фанерных стенок).Требуемая площадь сечения пояса Aп.тр Nt.d/ (ft.0.d· kmod/n),

 

f_t.0.d· k_mod/_n–расчетное сопротивление древесины нижнего пояса растя-жению вдоль волокон с коэффициентами условий работы и надежности по назначению (табл. 6.4 и 6.3 – [1], прилож. – [2]).

Толщина фанерной стенки_ф h_о/ 50.

Б.Проверяется принятое сечение.

1. По нормальным напряжениям в поясах в сечении на расстоянии х от опоры:

 

 Устойчивость верхнего сжатого пояса

c.0.d = Md.x / (kc · Wef.др)  fc.0.d · kmod · k / n.

 Прочность нижнего растянутого пояса

t.0.d = Md.x / Wef.др.x  ft.0.d · k mod / n,

где  – изгибающий момент в сечении х;

– момент сопротивления сечения, приведенный к древесине пояса в

сечении х. W_ef.др.x = I_ef.др.x / (h_x / 2). I_ef.др.x = I_п.x + I_ст.x · E_p / E₀ – момент инерции сечения, приведенный к древесине пояса в сечении х. I_п.x, I_ст.x – момент инер-

 

ции соответственно поясов и фанерных стенок в сечении х. E_p, E₀ – модуль упругости соответственно фанеры и древесины (табл. 6.12 – [1]);

 

k_c–коэффициент продольного изгиба верхнего пояса из плоскости балки,определяемый как для центрально сжатого элемента при гибкости  = l_d / i = B_п(пр)/ (0,289 · b)на участке длиной,равной ширине или шагу ограждающихконструкций покрытия (панели или прогона) B_п(пр) (п. 7.3.2 – [1]);

f_с.0.d· k_mod· k/_n–расчетное сопротивление древесины верхнего поясасжатию вдоль волокон с коэффициентами условий работы и надежности по назначению (табл. 6.4, 6.3 и 6.9 – [1], прилож. – [2]).

 

По сдвигающим напряжениям в фанерных стенках в опорном сечении:

 

Напряжения скалывания по швам между поясами и стенками

pv.0.d = (Vd · Sп.о · E0 / Ep) / (Ief.фан.о · n · hп)  fpv.0.d · kmod / n.

 Напряжения среза по нейтральной оси

pv.90.d = (Vd · Sef.фан.о) / (Ief.фан.о · ф)  fpv.90.d · kmod / n,

 

где V_d – расчетная поперечная сила;

 

S_п.о· E₀/ E_p, S_ef.фан.о–приведенные к фанере статические моменты соот-ветственно пояса и половины сечения относительно нейтральной оси. S_{ef. фан.о} = S_п.о· E₀/ E_p+ S_ст.о; S_п.о, S_ст.о–статические моменты соответственно пояса иполовины фанерной стенки относительно нейтральной оси;

 

I_ef.фан.о–приведенный к фанере момент инерции сечения относительнонейтральной оси. I_ef.фан.о = I_п.о · E₀ / E_p + I_ст.о;

n, h_п–количество вертикальных швов стенок с поясами и высота пояса;_ф – сумма толщин фанерных стенок;

 

f_pv.0.d · k_mod / _n, f_pv.90.d · k_mod / _n – расчетные сопротивления фанеры соответ-ственно скалыванию в плоскости листа и срезу перпендикулярно плоскости ли-

ста с коэффициентами условий работы и надежности по назначению (табл. 6.12,

 

и 6.9 – [1], прилож. – [2]).

По главным растягивающим напряжения в фанерных стенках в месте первого от опоры стыка на расстоянии x₁ = l_o

pt..d = ст / 2 + (ст / 2)² + ст²  fpt..d · kp · kmod / n,

где _ст и _ст – нормальные и касательные напряжения в фанерной стенке на уровне внутренней кромки поясов в сечении x1.

_ст = M_d.x1 / W_ef.фан.x1. M_d.x1 – изгибающий момент в сечении x1. W_ef.фан.x1 = I_ef.фан.x1/ (h_ст.х1/ 2)–приведенный к фанере момент сопротивления сечения x1;

 

ст = (Vd.х1 · Sef.фан.х1) / (Ief.фан.х1 · ф).	Vd.х1-поперечная сила в сечении	x1.
Sef.фан.х1–приведенный к фанере статический момент половины сечения x1		от-

носительно нейтральной оси;

k_p–коэффициент,учитывающий снижение прочности фанеры,состыко-ванной на «ус» (п. 7.8.3 – [1]);

f_pt._.d· k_mod/_n–расчетное сопротивление фанеры под угломс коэффи-циентами условий работы и надежности по назначению (прилож. Б – [1], при-лож. – [2]).  – угол, определяемый из зависимости tg 2 = _ст / (_ст / 2).

4. На устойчивость фанерной стенки на действие касательных и нормаль-ных напряжений в середине опорной панели (на расстоянии x₂ = l_o / 2 при условии h_ст.х2 / _ф > 50)

_ст / [k · (100 · _ф / h_ст)² ] + _ст / [k · (100 · _ф / h_ст)² ]  1,

где _ст и _ст – нормальные и касательные напряжения в фанерной стенке на уровне внутренней кромки поясов в сечении x2;

kи k–коэффициенты для критических напряжений,определяемые пографикам (прилож. Б – [1]).

5. По прогибам u = u₀/ k_h1·[k_v·(h / l_Б)²] f_u,

где u₀ = 5 / 384 · q_k · l⁴/ [ E₀ · I_п + E_p · I_ст ) · k_mod / _n] – прогиб балки постоянной высоты без учета деформаций сдвига;

k_h1и k_v–коэффициенты,учитывающие влияние соответственно перемен-ности высоты сечения и деформаций сдвига от поперечной силы (табл. 8.2 – [1]).

f_u–предельный прогиб,принимаемый по табл. 19 [2]в зависимости отпредъявляемых к конструкции требований и от нагрузок , от которых следует определять прогибы. Прогибы балок следует проверять из эстетико-психологических требований от действия постоянных и временных длительных нагрузок [f_u = (1 / 300…1 / 120) · l_Б] и от полных нормативных нагрузок [f_u = (1 / 150) · l_Б].

 

Колонны цельнобрусчатае и клеедощатые в зданиях с двухшарнирными рамами.Конструкция. Расчет.

Цельнобрусчатые колонны изготавливают из брусьев размера-ми 12,5…25 см с градацией 2,5 см и отношением h / b  1/5. Рекомендуемые размеры – не более 20 см. Сорт брусьев – 2. Длина колонн – не более 6,5 м.

Клеедощатые колонны склеивают из слоев, расположенных параллельно ширине сечения, опт. Толщ.  = 33 мм. Стык слоев по длине при длине колонны свыше макс. длины досок 6,5 м осущ-ся на зубчатый шип, при этом слои смежных слоев стыкуют вразбежку и в одном сечении допускается стыковать не более ¼ всех слоев. Колонну по всей высоте м. изг-ть из пиломатериалов 2 сорта, либо с целью экономного расходования материалов крайние слои высотой не менее 0,15 высоты сечения h 2 или 1 сорта, а средние слои – на один сорт ниже, со-ответственно 3 или 2 сорта, при этом расчет по нормальным напряжениям ве-дут для древесины крайних слоев, а по скалывающим – для древесины среднего слоя.

Расчет см ткп и вопрос 36.

---

Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 275; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!