Деревянные конструкции

 

Расчет на устойчивость из плоскости как центрально сжатого  стержня. (см. расчет по устойчивости плоской формы деформирования);

N = 71,8 кН (для второго сочетания нагрузок ):

  Устойчивость обеспечена.

 

 

 

 

 

 

          Расчет узла защемления колонны в фундаменте     

 Расчет производим для третьего сочетания нагрузок (ветровая нагрузка + минимальная вертикальная нагрузка, рассчитанная только с учетом постоянной нагрузки и без учета снеговой нагрузки). Принимаем решения узла защемления колонны в фундаменте с применением железобетонной приставки из бетона класса В25 ( ), из которой выпущены четыре стержня из арматуры периодического профиля из стали класса А−240. Вклеивание арматурных стержней в древесину осуществляется с помощью эпоксидно-цементного клея марки ЭПЦ – 1.

При этом сочетании нагрузок получим максимальные усилия в анкерах.

Определение М_Д; N = 42,3 кН (см. третье сочетание нагрузок);

М=13,3 кН*м.

Из расчета колонн на прочность имеем:

 

Принимаем (предварительно) диаметр арматурных стержней 18 мм. Тогда диаметр отверстия будет

Расстояние между осью арматурного стержня до наружных граней  колонны должно быть не менее 2d_а : а=2*18=36 мм. При определении усилий в арматурных стержнях учитываем, что прочность бетона на смятие более прочности древесины.

Пренебрегая (для упрощения  расчета) работой сжатых арматурных стержней, усилия в растянутых арматурных стержнях находим, используя два условия равновесия:

,       .

При N = 42,3 кН; М_д = 9,75 кН*м; R_см = 13,89 МПа;

b_к =0,18 м; h_к = 0,396 м, получим:

 

Рисунок 6 – Схема действия сил на колонну

(фундамент условно  отброшен и действие его на колонну заменено силами N₀ и D₀)

Из второго равенства  определим х, а затем, подставив  значение х в первое равенство, получим  значение N_а. Произведя необходимые вычисления, получим значения х = 0,0634 м и N_а = 3,72*10^-2 МН.

Требуемая площадь двух арматурных стержней (R_а = 280/0,95=295 МПа):

Ставим два стержня d_а = 18 мм, для которых

Определим несущую способность  вклеиваемых стержней на выдергивание по формуле (см. пп. 5.30, 5.31, 5.32 СНиП II-25-80*)

.

Принимаем (предварительно) длину заделки стержня 360 мм (~ 20d_а), получим:

         ,

Следовательно, несущая  способность соединения достаточна.

Помимо анкерных стержней целесообразна установка дополнительных стержней по боковым граням колонны для обеспечения более надежного соединения приставки с дощато-клееной колонной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Мероприятия и способы продления срока службы деревянных конструкций

Наряду со строительством новых, общественных и производственных зданий и сооружений одной из важнейших задач является задача сохранения существующих, среди которых значительная часть содержит деревянные несущие и ограждающие конструкции. Правильная эксплуатация зданий и сооружений обеспечивает их исправное состояние, т.е. сохранность и безотказную работу деревянных и других конструкций в пределах не менее нормативного срока службы, а во многих случаях позволяет значительно увеличить срок их службы.       Нормальными условиями эксплуатации являются такие, при которых деревянные конструкции не повреждаются, нагрузки, действующие на них, не превосходят их несущей способности, а температура и влажность не превышают допустимых. При нарушении этих условий деревянные конструкции могут преждевременно потерять свою несущую способность и жёсткость.

     Тщательный осмотр деревянных конструкций должен быть произведён при приёмке их в эксплуатацию и в дальнейшем повторяться периодически, не реже одного раза в год.

     Важную роль в продлении срока службы играет преждевременная защита деревянных строительных конструкций и деталей от увлажнения, поражения деревоокрашивающими и дереворазрушающими грибами, поражения насекомыми – вредителями, а также от механических повреждений. Защита от увлажнения может быть обеспечена покраской поверхностей соответствующими влагозащитными лакокрасочными материалами. Их наносят в жидком виде тонким слоем кистью или опрыскивателем на поверхность эксплуатируемой деревянной конструкции или детали. Толщина слоя лакокрасочного покрытия должна составлять 100-250 мкм в зависимости от условий эксплуатации, а также от вида защитного  материала. Для борьбы с биовредителями осуществляют газовую дезинфекцию деревянных конструкций и элементов (фумигация) или обработку древесины горячим воздухом. Древесину обрабатывают горячим воздухом, подавая его в закрытое помещение, чаще всего в чердачное помещение. Древесина в течение часа должна быть подогрета так, чтобы внутри её была достигнута температура, при которой наступает гибель соответствующего вида биовредителя. Температурно-влажностный режим имеет решающее значение для долговечности деревянных конструкций, поскольку его нарушение ведет к увлажнению и загниванию или перегреву и ослаблению древесины. Для защиты деревянных конструкций и элементов, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности или, если сама древесина имеет высокую влажность, применяют антисептические пасты диффузионного действия, содержащие антисептик (фтористый натрий, бура) и связующие материалы (каменноугольные лаки, экстракты сульфитных щёлоков, латексы, поливинилацетатные эмульсии).

     В первые годы эксплуатации конструкций происходит процесс обмятия нагруженных поверхностей соединений, а в конструкциях повышенной влажности, - также усушка, уменьшение размеров элементов.

    В результате этого плотность и монолитность соединений могут  быть нарушены, болты могут потерять первоначальное натяжение, появляются щели и зазоры между соединяемыми элементами. Ослабевшие болты должны быть обязательно подтянуты и первоначальная плотность восстановлена. Необходимо учитывать, что в большинстве случаев причиной аварийного состояния некоторых деревянных конструкций были неудовлетворительное качество соединений, наличие перегрузки конструкций и их недостаточного горизонтального закрепления, наличие недопустимых прогибов и выхода из плоскости. Перегрузка конструкций, особенно постоянной нагрузкой, значительно снижает надёжность их работы и сроки их нормальной эксплуатации, поскольку длительная прочность древесины значительно ниже кратковременной. При осмотрах конструкций необходимо строго следить, чтобы фактические действующие на конструкции нагрузки не превышали проектных. Таким образом, долговечность конструкций из дерева во многом зависит от преждевременной защиты от различных видов повреждений и правильного ухода за конструкцией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Линьков В.И. Конструкции  из дерева и пластмасс: учебное  пособие.− М.: МГСУ, 1997.

2. СНиП II-25-80*. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Госстрой России, 1996.

3. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки  и воздействия. М.: Госстрой России, 2000.

4. Справочные материалы  по проектированию деревянных  конструкций. М.: МГСУ. 2003.

5. Примеры расчета  ограждающих конструкций: Метод,  указ, к курсовому и дипломному проектированию по курсу «Конструкции из дерева и пластмасс» / Сост. В.И. Линьков, Е.Т. Серова, А.Ю. Ушаков. – М., МГСУ, 2007.

6. Пособие по проектированию  деревянных конструкций (к СНиП 11-25-80). – ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко  – М.. Стройиздат, 1986.

7. СНиП II-23-81*. Нормы проектирования. Стальные конструкции. М.: Стройиздат, 2005.

8. Малыхина, В.С. Конструкции  из дерева и пластмасс / В.С.  Малыхина. – Белгород: Изд-во БГТУ  им. В.Г. Шухова, 2008.

9. Примеры расчета  ограждающих конструкций: Метод. указ. К курсовому  проектированию по курсу ”Конструкции из дерева и пластмасс”/ Сост. В.И. Линьков, Е.Т. Серова, А.Ю. Ушаков. − М.: МГСУ, 2007.

10. Индустриальные деревянные  конструкции. Примеры проектирования/ Ю.В. Слицкоухов, И.М. Гуськов, Л.К.  Ермоленко и др.− М.: Стройиздат, 1991.