Неотапливаемое здание

Технический институт (филиал)

Федерального государственного автономного

Образовательного Учереждения  Высшего

Профессионального образования

«Северо-Восточный Федеральный

Университет им. М.К.Аммосова»

г Нерюнгри

 

 

 

Пояснительная записка

 

К курсовому проекту

 

по дисциплине: «Конструкции из дерева и пластмасс»

 

На тему:  Неотапливаемое здание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:                                                                   

 

Проверил:                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 

 

 

1. Деревянные клееные конструкции: направление развития и решения проблем…..……………………………………………………………..…..3

    1.1 Общая характеристика…………….……………………...……………….3

  1.2  Специфика производства………………….……………...……………….5

  1.3 Тенденции развития…………....…………………………...………………9

  1.4  Прогнозы и приоритеты….……………………………...…………...…...13

2. Выбор конструктивной схемы здания…...………………………..………15
3. Связи……...…………………………………………………………………15
4. Расчет и конструирование настила………...……………………………...16
5. Расчет прогонов…………...………………………………………………..20
6. Расчет гвоздевого стыка……………………………...…………………….21

        Список используемой литературы……………………..………………….23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Деревянные клееные конструкции: направление развития и решения проблем.

 

Производство и применение деревянных клееных конструкций (ДКК) находятся на этапе динамично устойчивого развития. Временные параметры этого этапа, условия устойчивости развития, тенденции и приоритеты в обеспечении динамики темпов - эти и другие задачи требуют системного анализа программного решения.

1.1 Общая характеристика

Изготовление деревянных клееных  конструкций (ДКК) - давно известный  способ получения продукции деревообработки  с заданными (требуемыми) потребительскими, эксплуатационными параметрами: столярных  плит, мебельных щитов, щитового паркета и др.

Производство массивных, крупногабаритных ДКК (так называемых балок) строительного  назначения было начато в середине прошлого века. Эти конструкции являются ответственными элементами строительных систем зданий и сооружений, могут воспринимать большие эксплуатационные нагрузки и обеспечивают устойчивость и безопасность строительных объектов. Поэтому именно этим ДКК (так называемым несущим) уделялось и уделяется наибольшее внимание, особенно в научно-технической и нормативно-методической сферах.

Другие виды ДКК (брусья стен, щиты, бруски окон и дверей и др.) относят  к ненесущим конструкциям, выполняющим  ограждающие и декоративные (эстетические) функции.

Деревянные клееные конструкции  зачастую являются важными элементами строительных систем зданий и сооружений, могут воспринимать большие эксплуатационные нагрузки и обеспечивают устойчивость и безопасность строительных объектов.

Производство и применение деревянных клееных конструкций наиболее развито  в Европе, Северной Америке, Японии. Мировой объем производства несущих ДКК в 2003 году составил около 4,5 млн. кубометров (в 2004 году – порядка 5 млн. кубометров). Россия пока производит лишь около 2% этих объемов, но за несколько последних лет объемы производства увеличились в 10 раз (с 7,4 тыс. кубометров в 1998 году до 76 тыс. кубометров в 2003 году).

Европа экспортирует, в основном в Японию, до 25% объемов несущих ДКК. Россия экспортирует в Европу, Японию, Китай и др.) до 40% производимых ДКК, включая мебельные щиты. Япония производит около 0,5 млн. кубометров несущих ДКК, а применяет, прежде всего, в строительстве, более 1 млн. кубометров этих конструкций.

Основными отраслями - потребителями  ДКК сейчас являются строительство  и мебельное производство, по объемам  и количеству научно-проектных разработок лидируют ДКК строительного назначения, среди которых выделяются несущие ДКК, хотя объемы их производства составляют только треть общих объемов строительных ДКК.

Сложившаяся техническая лексика  в сфере производства применения ДКК не имеет четкого смыслового разделения: деревянной клееной конструкцией может быть названа часть здания, сооружения или законченная самодостаточная конструкция, являющаяся элементом строительной конструкции, которая, в свою очередь, представляет частный и тоже самодостаточный вариант общетехнического (энциклопедического) понятия «конструкция».

В строительных нормативных документах (СНиП-10-01) определено: строительная конструкция - часть здания или другого строительного  сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и/или эстетические функции; строительное изделие - изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений. Таким образом, ДКК является изделием, используемым при изготовлении строительных конструкций.

Следовательно, тогда из определенной совокупности деревянных клееных балок или брусьев, т.е. ДКК, создаются - с использованием стержней, болтов, накладок, поясов и др. соединительных деталей - большепролетные системы перекрытий зданий или сооружений, эти системы должны характеризоваться как строительные конструкции, а использованные для их создания ДКК - как их элементы.

На этой основе определены и предлагаются для технического лексикона в  данной области следующие определения:

деревянная клееная конструкция - монолитная совокупность деревянных деталей определенных параметров и взаиморасположения, соединенных клеевой прослойкой, предназначенная для выполнения несущих, ограждающих и/или эстетических (декоративных) функций в строительных конструкциях, а также в изделиях различного назначения (окна, двери, полы, мебель и др.);

несущие ДКК- это конструкции, предназначенные  для восприятия постоянных эксплуатационных, в основном механических, нагрузок, обеспечивающие безопасность строительных конструкций, и разрушение которых приводит к потере устойчивости всего здания или сооружения;

ненесущие ДКК предназначаются  для выполнения ограждающих и/или декоративных (эстетических) функций строительных конструкций; они являются самонесущими, и их разрушение не приводит к потере устойчивости здания или сооружения. В ряде случаев ДКК выполняют несколько функций в совокупности. Например, клееные брусья стен малоэтажных зданий выполняют ограждающие, несущие и декоративные функции, что должно учитываться при их изготовлении и применении.

К основным классификационным признакам ДКК относят функциональное назначение (несущие и ненесущие ДКК) и условия эксплуатации. По критерию безопасности несущие ДКК подразделяют на несколько групп ответственности. По условиям эксплуатации (температурно-влажностный режим) ДКК подразделяют на несколько классов, в общем виде характеризующих использование ДКК внутри или снаружи зданий или помещений.

Имеющаяся отечественная нормативная  база по данной продукции:

а) сориентирована преимущественно на несущие ДКК; 

б) не является комплексной, т.к. не регламентирует все стадии цикла существования ДКК;

в) не обновлялась и не уточнялась последние 20-25 лет;

г) не располагает современным понятийным аппаратом;

д) должна быть приведена в соответствие с введенным с 01.07.03 г. ФЗ «О техническом регулировании», в частности гармонизирована со стандартами ведущих стран мира.

Так, основной нормативный документ - ГОСТ 20850-84 «Конструкции деревянные клееные. Общие технические условия» - действует  около 20 лет, а СНиП И-25-80 «Деревянные конструкции» - более 20 лет. В этом заключается одна из причин массового производства ДКК на основе технических условий (ТУ).

В странах-производителях и потребителях ДКК (Европа, США, Япония) сложилась  и с конца прошлого века активно реализуется более современная система нормативного обеспечения. Например, стандарты Евросоюза (EN) учитывают назначение конструкций, регламентируют условия их изготовления и системного контроля, определяют требования к клеям, вводят классы прочности пиломатериалов и др. Однако единого понятийного аппарата эти стандарты также не имеют.

Детальный анализ нормативной базы ДКК изложен в «Рекомендациях по изготовлению и применению деревянных клееных конструкций в строительстве», подготовленных и распространенных Ассоциацией производителей и потребителей ДКК в марте 2004 года, и в «Общих рекомендациях по организации производства ДКК», разработанных фирмой МП «ДОМ».

1.2Специфика производства

Деревянные клееные конструкции - результат взаимодействия четырех основных факторов: это древесина, клеи и защитные вещества, производственные условия (здания с определенным температурно-влажностным режимом, оборудование, инструменты, транспортные и грузоподъемные средства) и персонал, т.е. человеческий фактор. Среди параметров конструкций приоритетное значение имеют критические эксплуатационные показатели_: прочности и стойкости клеевых соединений, определяющих при прочих равных условиях безопасность и долговечность строительных и других конструкций на основе ДКК.

Каждый из факторов имеет свою специфику. Степень учета специфики и уровень взаимодействия факторов в процессе изготовления ДКК определяют качество этой продукции.

При общей оценке требований к древесине  и их влияния на эффективность  производства ДКК, особенно ненесущих, следует учитывать следующие преимущества:

- возможность использования менее качественного пиловочника (по диаметру и сортности);

- более рациональное использование древесины, в частности при раскрое бревен на ленточнопильных станках, за счет сращивания короткомерных деталей и др.;

- возможность получения изделий требуемых длин и сечений, существенно ограничиваемых диаметром, длиной и качеством пиловочника при изготовлении цельных брусьев, балок и др. деталей;

- обеспечение большей прочности клееной пилопродукции;

- возможность обеспечения параметрического многообразия клееных деталей, элементов, конструкций.

Учет преимуществ древесно-сырьевой базы ДКК и научно-практические возможности  либерализации требований к древесине  для ДКК различного назначения будут существенно и позитивно влиять на развитие их производства.

Расход клея - как второго основного  компонента ДКК - может составлять в  отдельных видах ДКК десятки  килограммов на один кубометр клееной  пилопродукции. При существующих уровнях  цен (до 150- 200 руб./кг) стоимость клеев, следовательно, может определять до половины себестоимости ДКК. Но клеи - основа прочности, надежности и долговечности ДКК. Поэтому выбор клея - это, прежде всего определение гарантии качества ДКК. Здесь в полной мере должно соблюдаться соотношение «качество - цена». Определенным образом это относится и к выбору защитных веществ для огне- и биозащиты ДКК.

С помощью деревянных клееных конструкций  создаются сложные элементы зданий.

Основным критерием качества любого клея, т.е. его эксплуатационных свойств (прочность и долговечность клеевого соединения, водостойкость, эластичность и т.д.) и технологических свойств (вязкость, время отверждения и т.д.), является стабильность свойств в поставляемых партиях.

Особенностью отечественных клеев для деревянных клееных конструкций является отсутствие единой регламентированной и методически обеспеченной номенклатуры показателей их качества, гарантий стабильности основных свойств, комплексного сервиса (компоненты, оборудование для клееприготовления и клеенанесения, обучение персонала и др.). Импортные, прежде всего европейские_; клеи во многом лишены этих недостатков..

Принципиальная важность качества клеев для обеспечения эксплуатационных параметров ДКК и оптимальных  технико-экономических показателей производства конструкций - будет постоянно стимулировать поиск новых научно-практических решений - как ло линии новых и модифицированных клеев, так и по линии импортозамещения.

Защитные вещества (антипирены и  антисептики) применяют для предохранения ДКК от воздействия огня (обеспечение огне- и пожаростойкости) и от негативного влияния на древесину переменных и постоянных температурно-влажностных факторов. Иными словами, защитная обработка деревянных клееных конструкций должна обеспечить их безопасность и долговечность в период эксплуатации. Глобализация нормативных требований по защите ДКК, особенно несущих, уже длительное время подвергается обоснованным сомнениям:

- био - и пожаростойкость ДКК должны, прежде всего, обеспечиваться конструктивными решениями при проектировании конкретных зданий и сооружений (если таких решений не предусмотрено, то лишь защитная обработка древесины слабоэффективна);

- исследования отечественной и мировой науки, а также практика ряда стран доказывают, что пожаростойкость ДКК в значительной степени определяется не только и не столько их защитной обработкой, а массивностью их сечения: чем она больше, тем выше пожаростойкость ДКК;