Балки цельного сечения.. Клееные деревянные балки.. а) для балок прямоугольного сечения

Балки цельного сечения.

Балки цельного сечения изготавливаются из досок, брусьев или

круглых лесоматериалов. Пролеты балок из-за ограниченного сортамента

лесоматериалов не превышают 6,5 м. Такие балки широко применялись в

середине ХХ века в чердачных и междуэтажных перекрытиях жилых домов.

Клееные деревянные балки.

Основные типы клееных деревянных балок (постоянного по длинесечения, односкатные, двускатные, ломаного очертания и криволинейные) иих поперечные сечения. Расчет клееных деревянных балок ведется по известным формулам для изгибаемых элементов с введением поправочных коэффициентов к моменту сопротивления сечения и расчетному сопротивлению древесины на изгиб, учитывающих толщину слоев, высоту сечения, наличие ослаблений и другие факторы для клееных элементов.

а) для балок прямоугольного сечения

Балках опасное сечение (с максимальными напряжениями от изгиба) не совпадает с сечением, в
котором возникает максимальный изгибающий момент, и находится на
расстоянии хм от опоры с меньшей высотой. При равномерно
распределенной нагрузке по всему пролету хм находится по формулам:
а) для балок прямоугольного сечения

б) для балок двутаврового сечения:

25 Клеефанерные панели (конструкция, расчёт, достоинства и недостатки). Однопролетные прогоны. Особенности расчета. 1. Клеефанерные панели - относятся к облегченным конструкциям индустриального изготовления. Они совмещают несущие и ограждающие функции, так как одновременно выполняют роль настила и прогонов, обеспечивают минимальную строительную высоту кровли. Клеефанерные плиты подразделяются на ребристые обшив- кой вверх, ребристые обшивкой вниз и коробчатые плиты, которые называют панелями. Ребристые клеефанерные панели с одной верхней обшивкой (рис. 1.1, а),применяют в холодных и утепленных покрытиях с ру- лонной кровлей без гладкого потолка. Жесткий утеплитель из пено- пластовых плит и рулонный ковер укладывают поверх обшивки или любой утеплитель прикрепляют снизу. Ребристые клеефанерные панели одной нижней обшивкой (рис. 1.1, б) применяют в утепленных и холодных покрытиях с че- шуйчатой кровлей, например, из волнистых асбоцементных листов. Листы кровли укладывают по продольным ребрам, а утеплитель размещают по обшивке между продольными и поперечными ребрами. Коробчатые клеефанерные панели- применяют в утепленных покрытиях с рулонной кровлей и гладким потолком. Таким образом, клеефанерные плиты покрытия могут при- меняться как для неотапливаемых, так и для отапливаемых зданий. Продольные и поперечные ребра плит изготавливаются из древесины преимущественно хвойных пород не ниже 2-го сорта. Пиломатериал должен удовлетворять требованиям ГОСТ 24454–80*, ГОСТ 8486–86* и СНиП II.25–80. Наружная и внутренняя обшивка плит выполняются из строительной и бакелизированной фанеры. Для склеивания фанеры с деревянными ребрами применяют водостойкие и средневодостойкие клеи. Плиты имеют размеры в плане: ширину В=1,0…1,5 м; длину L = 3…6 м. состоят из дощатого каркаса и фанерных обшивок, соединенных клеем. В своей плоскости они имеют большую жесткость. Продольные– рабочие сплошные по длине ребра ставятся на расстоянии не более 50 см друг от друга. Поперечные ребра жесткости ставятся на расстоянии не более 1,5 м, 7 как правило, в местах расположения стыков фанеры. Расчет клеефанерные панели Обшивки принимаем толщиной: верхнюю и нижнюю - из фанеры толщиной 10 мм. Для ребер каркаса принимаем по сортаменту (ГОСТ 24454-80Е) доски сечением. Сбор нагрузок на 1 м² покрытия, далее нагрузку на погонный метр ширины панели

, Приведенная площадь сечения:

Расстояние от нейтральной линии до центра тяжести нижней и верхней обшивки:

Приведенный момент инерции относительно центра тяжести сечения

Расчетный изгибающий момент

Напряжение в растянутой нижней обшивке

Проверка устойчивости верхней сжатой обшивки

26 Прогоны предназначены для восприятия и передачи нагрузок от настилов (кровли) на основные несущие конструкции. По статической схеме работы прогоны подразделяются на: разрезные, неразрезные и консольно-балочные

Схемы и конструкции прогонов. а – разрезной, б – разрезной с подбалками, в – разрезной с подкосами, г – консольно-балочный, д – неразрезной из спаренных элементов. Разрезная система прогонов.Разрезные прогоны выполняются из брусьев, стыкуемых на опорах. Стыки могут выполняться с перепуском, прямыми или косыми прирубами. Они просты в изготовлении и монтаже, но расход лесоматериалов на них больше, чем для других типов прогонов. С экономической точки зрения выгоднее использование неразрезных прогонов, т.к. в них значение изгибающего момента, за исключением двухпролетного прогона, меньше, чем для прогонов, работающих по схеме однопролетной балки. Кроме этого, значительно уменьшаются прогибы.

Неразрезные прогоны относятся к ранопрогибным системам. Такие прогоны состоят из двух или более рядов досок, поставленных на ребро и соединенных между собой гвоздями. Шаг расстановки гвоздей по длине прогонов назначается конструктивно 500 мм. Первый ряд досок не имеет стыка в первом пролете, а второй ряд досок - в последнем. Концы досок одного ряда прибиваются гвоздями к доскам другого ряда, не имеющим в данном месте стыка. Стыки досок устраиваются в точках, где изгибающий момент в неразрезных балках меняет знак, т.е. на расстояниях от опор, равных 0,21l. Поперечная сила, приходящаяся на один ряд досок, Q = Mоп / 2Хгв. В то же время поперечную силу можно определить по формуле Q = nгв[Тгв] отсюда, количество гвоздей, которые ставятся с каждой стороны стыка, определяется по формуле

Консольно-балочные прогоны проектируются в виде многопролетных статически определимых шарнирно-стержневых систем. Такие системы применяются в тех случаях, когда временная нагрузка постоянна и равномерно распределена по всем пролетам. Так работают продольные балки подвесных потолков, прогоны кровли. Рекомендуется схема со встречным расположением шарниров: по два шарнира в пролете через пролет, исключая крайние пролеты. Различают две схемы: а) равномоментную - х = 0,15l; б) равнопрогибную - х = 0,21l. Основные параметры этих двух схем даны в табл. 5.1. При расположен6ии стыков на расстоянии (х=0.15l) от опор получается равномоментное решение прогонов (эпюра изгибающих моментов на рис. 5.8в). В равнопрогибном решении многопролетного прогона стыки располагаются на расстоянии (х=0.21l) от опоры (эпюра изгибающих моментов на рис. 5.8г). По конструктивным соображениям предпочтительнее равнопрогибное решение. Чаще всего по такой схеме и выполняются консольно-балочные прогоны (рис. 5.9,б). Стыки прогонов по длине осуществляются в местах расположения шарниров косым прирубом (рис. 5.10). Боковое смещение шарнира предотвращается установкой вертикального болта. Недостаток консольнобалочных прогонов - перекрываемый пролет не превышает 4,5 м.

29 Арки без затяжки Арки также как и рамные относятся к распорным конструкциям, т. е. для них характерно наличие горизонтальной составляющей опорной реакции (распора). Арки используются в качестве основных несущих конструкций зданий различного назначения. Их применяют в покрытиях промышленных, сельскохозяйственных и общественных зданий пролетом от 12 до 70 м. В зарубежном строительстве с успехом применяют арки пролетом до 100 м и более. По статической схеме арки разделяют на трехшарнирные и двухшарнирные без ключевого шарнира:

По схеме опирания их делят на арки с затяжками, воспринимающими распор и на арки без затяжек, распор которых передается на опоры.

Расчет арок Расчет арок производится по правилам строительной механики, причем распор пологих двухшарнирных арок при стреле подъема не более 1/4 пролета разрешается определять в предположении наличия шарнира в ключе. Расчет арок после сбора нагрузок выполняется в следующем порядке: 1) геометрический расчет арки;2) статический расчет; 3) подбор сечений и проверка напряжений; 4)расчет узлов арки. Нагрузки, действующие на арку, могут быть распределенными и сосредоточенными. Постоянную равномерную нагрузку g от веса покрытия и самой арки определяют с учетом шага арок. Для арок криволинейного очертания она обычно условно считается (в запас прочности), равномерно распределенной по длине пролета, для чего ее фактическое значение умножают на отношение длины арки к ее пролету S/l. Предварительное определение нагрузки от собственного веса проектируемой арки производится по нижеприведенной формуле в зависимости от ее типа, пролета, и величин нагрузок от собственного веса покрытия g_n, снега p и других нагрузок, например нагрузок от подвесного транспортного оборудования g_св = (g_n +p + …)/[1000/(k_cвl) - 1] Коэффициент собственного веса k_св=2…4 при этом следует принимать в зависимости от пролета и величин нагрузок на арку. Снеговую нагрузку р определяют по приложению 3 СНиП 2.01.07.-85^* (схема 1 – для треугольных арок, 2 – для арок кругового очертания, 2^/ – для арок стрельчатого очертания). Сосредоточенные, временные нагрузки Р включают в себя массу подвесного оборудования и временных нагрузок на нем. Геометрический расчет арки заключается в определении всех размеров, координат сечений, углов наклона касательных к оси в этих сечениях и их тригонометрических функций, необходимых для дальнейших расчетов. Исходными данными при этом являютсяпролет l, высота f, а в стрельчатых арках также радиус полуарки r или ее высота f. По этим данным в треугольных арках определяют длину S/2 и угол наклона полуарки α. В сегментных арках определяют радиус r = (l² +4f)/8, центральный угол φ из условия

и длину дуги

полуарки, и находят уравнение дуги в координатах с центром в левой опоре

27 Настилы и обрешетки. Конструкции и расчет

28 Арка с затяжкой — один из простейших видов комбинированных систем. Ее применение в большинстве случаев обусловлено более высокими архитектурными качествами по сравнению с балочными конструкциями. По расходу металла, стоимости и трудоемкости изготовления и монтажа она уступает балочным пролетным строениям. Поэтому при проектировании арки с затяжкой одна из важнейших задач состоит в упрощении заводского изготовления для уменьшения трудозатрат и стоимости. Примером ее решения может служит конструкция пролетного строения под двухпутную железную дорогу, разработанная институтом Проектстальконструкция (рис. 9.5, а). Пролетное строение расчетной длины 113 м включает сквозную арку, крайние узлы нижнего пояса которой соединены затяжкой. Центры узлов верхнего и нижнего поясов расположены на концентрических круговых кривых радиусами соответственно 94,76 м и 88,558 м, а сами элементы поясов прямолинейные. Длина панелей верхнего пояса арки — 11м, нижнего — 10,28 м. Исключение составляют крайние панели, в которых стержни нижних поясов укорочены до 9,858 м для того, чтобы крайние портальные раскосы решетки арок оказались вертикальными. При такой конструкции поясов расстояния между подвесками изменяются от 7,914 м до 10,263 м. В случае прикрепления поперечных балок к узлам примыкания подвесок к затяжке возникло бы большое число типоразмеров продольных и поперечных балок, а также узлов прикрепления элементов балочной клетки. Поэтому было принято решение о внеузловом прикреплении поперечных балок к затяжке. При этом 19 панелей проезжей части имеют длину 5,498 м, а две крайние — по 4,269 м.

30. еревянные рамы применяются при строительстве общественных ирных зданий, производственных и складских зданий с химически агрессивной средой. Основные схемы деревянных рам, применяемых в нашей стране, показаны на рис. 8.1, оригинальные рамные и другие системы из древесины в зарубежном строительстве - на рис. 8.2. Классификация рам: - по конструктивной схеме: трехшарнирные и двухшарнирные; - по материалу рам: клееные деревянные, клеефанерные, брусчатые, дощатые. Типы сечений клееных деревянных и клеефанерных рам аналогичны типам поперечных сечений клееных деревянных и клеефанерных балок. Достоинства трехшарнирных рам: - хорошо работают на горизонтальные нагрузки; - геометрическая неизменяемость и поперечная устойчивость рам обеспечивается без жесткого защемления стоек в фундаменте; - в рамах по сравнению с арками проще устройство ограждающих конструкций. Недостаток трехшарнирных рам — появление значительных изгибающих моментов в карнизных узлах. Расчет на прочность элементов трехшарнирных рам в их плоскости допускается выполнять по правилам расчета сжато-изгибаемых элементов с расчетной длиной, равной длине полурамы по осевой линии:

2. Устойчивость плоской формы деформирования трехшарнирных рам допускается выполнять по формуле:

⇐ Предыдущая 12