Соединения на растянутых связях

К растянутым связям относят гвозди, винты (шурупы и глухари), работающие на выдергивание, скобы, хомуты, стяжные болты и тяжи. Различают связи натяжные и ненатяжные, временные (монтажные) и постоянные. Все виды связей, и особенно постоянные, воспринимающие расчетные усилия, должны быть защищены от коррозии (оцинковкой, покрытием водостойкими лаками и т.п.). Расчет связей на растяжение производят в соответствии с нормами расчета металлических конструкций.

Гвозди сопротивляются выдергиванию только усилиями поверхностного трения между ними и древесиной гнезда. Силы трения могут уменьшиться при образовании в древесине трещин, которые снижают силу сжатия гвоздя, поэтому для гвоздей, работающих на выдергивание, обязательно соблюдение тех же норм расстановки, которые приняты для гвоздей, работающих как нагели на изгиб.

Шурупы (винты, завинчиваемые отверткой) и глухари (винты диаметром 12—20 см, завинчиваемые ключом) удерживаются в древесине не только силами трения, но и упором винтовой нарезки в прорезаемые ею в Древесине винтовые желобки.

Глухари и шурупы лучше всего использовать для крепления к деревянным брусьям и доскам металлических накладок, хомутов, шайб и т. п. При этом глухари и шурупы заменяют не только нагели, но и стяжные болты. Если с помощью глухарей или шурупов присоединяют деревянные или фанерные элементы, работающие на отрыв, решающее значение приобретает не сопротивление выдергиванию нарезной части, а сопротивление смятию древесины головкой глухаря или шурупа. Скобы из круглой (или квадратной) стали толщиной 10—18 мм применяют в качестве вспомогательных растянутых или фиксирующих связей в сооружениях из круглого леса или брусьев, в мостовых опорах, лесах, бревенчатых фермах и т. п. В дощатых деревянных конструкциях скобы не применяют, так как они раскалывают доски. Скобы как правило забивают концами (шипами) в цельную древесину без сверления гнезд. Несущая способность одной скобы, забитой без сверления, даже при соблюдении увеличенных норм расстановки неопределенна.

Хомуты, так же как и скобы, относятся к растянутым связям. Отличительной особенностью хомутов является охватывающее их положение по отношению к соединяемым деревянным элементам.

Рабочие болты и тяжи, т. е. растянутые металлические элементы, применяют в качестве анкеров, подвесок, растянутых элементов металлодеревянных конструкций, затяжек арочных и сводчатых конструкций и т. п. Все элементы тяжей и рабочих болтов следует проверять расчетом по нормам для стальных конструкций и принимать диаметром не менее 12 мм.

1) Каркас — основа всего строения и состоит из отдельных элементов: досок, брусьев, комбинированных балок различной конфигурации. Эта пространственная сборная конструкция ограничивает заданный строительный объём и воспринимает все нагрузки, действующие на объект. Правильный подбор деталей по геометрическим размерам, их расположение и соединение определяют несущую способность стен, условия монтажа строения и заполнения стеновых конструкций теплоизоляционными материалами с последующим покрытием каркаса обшивками из фанеры, плит или наборных щитов. Каркасные строения обычно имеют нижнюю обвязку из брусьев, по которой устанавливают стойки из досок, ограничивающие оконные и дверные проёмы, и являющиеся опорной системной конструкцией всего сооружения. Стойки внешних стен представляют собой вертикальные элементы, к которым крепятся внутренняя обшивка и фасадное покрытие. Они опираются на нижние опорные пластины или обвязочную балку. На каркасе закрепляют стеновую обшивку из древесных материалов (фанеры, OSB, ЦСП) или вагонки, стеновое пространство заполняют теплоизоляционным материалом, фиксируемым в ячейках каркасной стены, и закрывают с другой стороны фанерой, гипсокартоном и другими облицовками. Стойки изготавливают обычно из мерных пиломатериалов сечением 38×89 мм2 или 38×140 мм2. В зависимости от воспринимаемых стеной нагрузок, типа, толщины, размеров и условий крепления обшивки расстояние между стойками может составлять 300 и 600 мм. Ширина стоек зависит от толщины слоя теплоизоляционного материала. Верхняя и нижняя обвязочные балки, к которым крепят стойки каркаса, имеют то же сечение, что и сами стойки.

В зависимости от продолжительности действия нагрузок следует различать постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) нагрузки.

2)Деревянные настилы являются несущими элементами деревянных ограждающих покрытий. На их изготовление расходуется большая часть древесины, используемой при сооружении деревянных покрытий. Экономное проектирование деревянных настилов во многом определяет экономическую эффективность покрытия в целом. Настилы служат основанием водо- и теплоизоляционных слоев покрытия. Они принимают участие в обеспечении устойчивости основных несущих конструкций в целом и в восприятии основных вертикальных и ветровых н

агрузок.

Рис. 4.1. Дощатые покрытия:
а — неутепленное под рулонную кровлю; б — то же, утепленное; в — неутепленное, обрешетка под асбестоцементную кровлю; г — то же, утепленное; / — настил; 2 - рулонная кровля; 3 — асбестоцементная кровля; 4 — утеплитель; 5— пароизоляция.

Конструкция настила зависит от типа кровли и теплоизоляционных свойств покрытия (рис. 4.1). При рулонной кровле настил должен иметь сплошную ровную дощатую или фанерную поверхность, на которую непосредственно можно наклеивать рулонный ковер.

Деревянные настилы делятся на два основных вида — дощатые и клеефанерные.

Дощатые настилы являются наиболее распространенным видом деревянных настилов. Для их изготовления может применяться древесина 2-го и 3-го сортов, поскольку местные дефекты настилов не снижают прочности покрытия в целом. Настилы имеют относительно невысокую стоимость. Основными недостатками этих настилов являются трудоемкость изготовления и ограниченная несущая способность. Дощатые настилы изготовляются из досок на гвоздях и укладываются на прогоны или основные несущие конструкции покрытий при расстоянии между ними не более 3 м. Рабочие доски настилов должны иметь длину, достаточную для опирания их не менее чем на три опоры, с целью увеличения их изгибной жесткости по сравнению с однопролетным опиранием.

Основными типами дощатых настилов являются разреженный и двойной перекрестный.

Пластмассовые настилы состоят из крупных сборных плит заводского изготовления. Они укладываются на прогоны или на основные несущие конструкции, образуя утепленное покрытие. Они используются также в качестве утепленных панелей стен сборных зданий.

Пластмассовые плиты бывают трехслойными сплошными и ребристыми, двухслойными и светопрозрачными. Основным типом утепленных настилов являются трехслойные сплошные и ребристые.

Сплошные трехслойные плиты — это плиты со сплошным безреберным средним слоем. В зарубежном строительстве они называются «сэндвичи». Плиты имеют толщину 10...20 см, ширину до 1,5 м, длину, соответствующую шагу поддерживающих конструкций. Предназначены для перекрытия одного или двух пролетов длиной до 3 м. Плита состоит из тонких наружных слоев — обшивок из прочных листовых конструкционных материалов, расположенных в зонах максимальных нормальных напряжений и толстого среднего слоя из малопрочного и очень легкого пластмассового материала, обладающего высокими теплоизоляционными свойствами. Эти три слоя соединяются между собой клеем, обеспечивающим их совместную работу на изгиб.

Составные балки на деревянных вкладышах (рис. 11.1) Балки состоят из двух-трех брусьев или бревен без продольных стыков, скрепленных по высоте деревянными вкладышами. Ввиду того, что продольные стыки не допустимы, пролет балок при применении стандартных брусьев не может быть более 6,5 м, а при использовании окантованных бревен – 2 м.

Составные балки на пластинчатых нагелях (рис. 11.2)

Нагели изготавливают из твердой древесины (дуб или антисептированная береза). Толщина нагелей 1,2 и 1,6 см, длина (вдоль волокон) – 5,4 и 7,2 см.

Нагели вставляют в глухие или сквозные пазы, выбранные цепным долбежником в предварительно выгнутых брусьях для придания балкам стрелы подъема. Глубина пазов для нагелей не более 1/5 h.

Нижние брусья находятся в зоне растягивающих напряжений, поэтому для них подбирают лесоматериалы 1 сорта, для верхних – 2 сорта, для средних брусьев пригодна древесина 3 сорта.

Составные балки на шпонках и колодках (рис. 11.3)

Балки состоят из брусьев и бревен, соединяемых по высоте короткими

деревянными вкладышами из такой же древесины, что и элементы балки. Колодки являются более толстыми, чем шпонки. Волокна древесины

шпонок и колодок имеют такое же направление, что и элементов балки.

В большинстве случаев рассчитываются как однопролетная шарнирно опертая балка на изгиб, на равномерно распределенную нагрузку (от собственного веса, покрытия, снега):

П ри расчете балок с переменной высотой сечения

изгибающие напряжения в крайних волокнах, параллельных поверхности,

. В крайних волокнах кромок ската напряжения должны удовлетворять условию

2. Проверка на устойчивость плоской формы деформирования

3. Расчет балок на скалывание производится в сечениях над опорами на действие поперечных сил Vd по формуле

– статистический момент брутто сдвигаемой части поперечного

брутто поперечного сечения элемента относительно нейтральной оси

4)Деревянные фермы – основные несущие конструкции зданий различного назначения.

Деревянные фермы – это сквозные решетчатые конструкции, состоящие из поясов и связывающих их решеток. Пояса состоят из одной или нескольких ветвей и могут быть цельного или составного сечения. Решетка состоит из отдельных стержней, раскосов и стоек. Применение решетки вместо сплошной стенки уменьшает расход материала. Однако из этого же вытекает и главный недостаток ферм: они содержат большое количество стержней и узлов, а также много узловых соединений элементов решетки между собой и с поясами, требующих специальных средств соединений, что существенно повышает трудоемкость изготовления.

Верхний пояс ферм принимается прямоугольным брусчатым или клееным из горизонтальных слоев. Нижний пояс ферм выполняется из профильной или круглой стали (в треугольной ферме на врубках – брусчатым). Решетка выполняется из цельных или дощатоклееных элементов и стали и должна иметь минимальное число элементов.

Треугольные. Целесообразно применять в бесчердачных и чердачных покрытиях, когда материал кровли требует больших уклонов. Нижний пояс в зависимости от нагрузок и пролета изготавливают из круглой или профилированной стали. Решетка состоит из небольшого числа элементов и узлов, причем чем их меньше, тем экономичнее ферма.

Трапециевидные фермы имеют небольшой уклон верхнего пояса, поэтому их применяют при малых уклонах крыши. Решетки ферм изготавливают с растянутыми и сжатыми опорными раскосами, чаще с растянутыми.

Сегментные (верхний пояс очерчен по дуге окружности). Благодаря криволинейному очертанию верхнего пояса эти фермы имеют мало-нагруженную решетку, что упрощает конструкцию их узлов, а также не-большие изгибающие моменты в верхнем поясе.

Многоугольные (верхний пояс – ломаный, вписывающийся в дугу окружности).

Фермы с раскосной решеткой (с постоянными восходящими или нисходящими направлениями раскосов).

Фермы с треугольной решеткой (с переменным направлением раскосов).

Схему решетки надо выбирать так, чтобы более короткие стержни работали на сжатие, а длинные – на растяжение.

Комбинированные: нижний пояс – металлический, верхний – из древесины (доски, брусья, клееные пакеты), для решетки (преимущественно для тяжей и подвесок) применяется металл

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.

По форме о си арки делят на:
- треугольные из прямых полуарок
- пятиугольные

- сегментные, оси полуарок располагаются на общей окружности
- стрельчатые, состоящие из полуарок, оси которых располагаются на двух окружностях, смыкающихся в ключе под углом.

По конструкции арки делятся на:
1) цельные (только треугольной формы);
2) арки из ферм

3) арки из балок на пластинчатых нагелях (Деревягина)
4) кружальные арки, состоящие из двух или более рядов косяков, соединенных между собой нагелями

5) арки с перекрестной дощатой стенкой на гвоздях

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.

Рамные конструкции являются одним из наиболее распространенных типов несущих конструкции. Они хорошо вписываются в поперечное сечение большинства производственных и общественных зданий.
Рамные конструкции относятся к классу распорных.
Деревянные рамы обычно применяют однопролетными при пролетах
12…30 м.
В мировой практике строительства встречаются рамы пролетом до 60 м.
Рамы классифицируются по нескольким признакам
- По статической схеме рамы могут быть
1) трехшарнирными (статически определимыми)

2) двухшарнирными жестко опертыми (такие рамы являются статически неопределимыми)

3) двухшарнирными шарнирно опертыми (тоже статически неопределимые)

- По конструктивному решению различают:
1) рамы построечного изготовления;
2) рамы заводского изготовления.
Рамы построечного изготовления из досок и брусьев собирают непосредственно на строительной площадке. В этих рамах используются преимущественно податливые виды соединений: болты, гвозди, упоры.

В зависимости от технологии изготовления или используемых материалов клееные рамы можно разделить на три группы:
1) гнутоклееные (из склеенных по пласти досок);
2) дощатоклееные из прямолинейных элементов;
3) клеефанерные, имеющие дощатые пояса и стенки из водостойкой фанеры.

5)К пространственным деревянным конструкциям или, как их часто принято называть, к покрытиям-оболочкам относят покрытия с изогнутой поверхностью, в которых все составляющие элементы работают совместно как единое целое. Оболочки благодаря такой поверхности менее материалоёмки, чем плоские конструкции и являются совмещённым видом покрытия, т.к. способны выполнять одновременно несущую и ограждающую функции. Они могут иметь многообразные формы различного функционального назначения.

К основным конструктивным типам пространственных деревянных конструкций относятся:

распорные своды при прямоугольном плане и опирании на продольные стены;

складки и своды оболочки, опёртые в основном только на поперечные торцевые стены, а также оболочки двоякой положительной или отрицательной кривизны;

купола, опёртые по контуру круглого или многоугольного здания

Указанные типы деревянных конструкций могут быть выполнены в виде:

ребристых складок и оболочек, в которых для увеличения жёсткости тонкостенные элементы усиленны рёбрами;

Применение перечисленных пространственных деревянных конструкций целесообразно в следующих случаях:

когда необходимо использовать внутренний габарит при малой строительной высоте конструкций (область применения сводов-оболочек и куполов);

если в продольных стенах необходимы большие проёмы для ворот (например в ангарах) и опирание должно осуществляться на торцевые стены (это область применения сводов-оболочек и складок);

в покрытиях над круглыми, овальными, квадратными и многоугольными помещениями в плане (область применения куполов).

основные типы пространственных деревянных конструкций, придерживаясь их классификации.

Оболочки в виде сводов имеют цилиндрическую форму поверхности и опираются по сторонам, параллельным образующим. Существует два основных вида распорных сводов:

т онкостенный клеефанерный свод стрельчатого или круглого очертания с затяжкой или с передачей распора непосредственно опорам

Конструкция сборная из клеефанерных полотнищ заводского изготовления.

к ружально-сетчатый свод кругового или стрельчатого очертания с затяжкой или с передачей распора на стены

6) Материалом тентовых покрытий служат ткани или синтетические пленки, натянутые с помощью системы тросов-подборов или системы рабочих и стабилизирующих тросов. Основная область использования тентовых покрытий - временные сооружения больших пролетов - цирки шапито, выставочные залы или спортивные павильоны, склады.Тентовые или висячие конструкции из мягких оболочек изобретены в середине XX века и получили применение наряду с временными сооружениями (склады, ангары, цирки шапито) в уникальных, но также ориентированных на недолгий срок эксплуатации объектах, например в Олимпийских спортивных сооружениях в Мюнхене (рис. 5.19) или выставочном павильоне «Миллениум» в Лондоне

Пневматические конструкции изобретены в XX в. и применяются в строительстве с 40-х годов. Конструкция выполняется из воздухонепроницаемой прорезиненной ткани, синтетической пленки или другого мягкого материала. Конструкция занимает проектное положение благодаря избыточному давлению заполняющего ее воздуха. Различают два типа пневматических конструкций - воздухоопорные и пневмокаркасные (рис. 5.20). Воздухоопорные конструкции используются в виде оболочек, полностью перекрывающих запроектированное помещение. Проектное положение воздухоопорной пленки обеспечивается избыточным давлением крайне незначительной величины (0,002 -0,001 ат), которое не ощущается людьми, находящимися в помещении. Для сохранения постоянного уровня избыточного давления входы в помещения осуществляют через специальные шлюзы, оборудованные герметически закрывающимися дверьми, а в систему инженерного оборудования здания включены вентиляторы, подкачивающие воздух в эти помещения. Характерные величины пролетов воздухоопорных оболочек - 1824 м, но в уникальных сооружениях они могут быть значительно больше.

7) Деревянные щитовые затворы применяют при малых отверстиях и небольших гидростатических давлениях. Обычно их изготовляют из дубовых или сосновых брусьев, соединенных между собой стяжными болтами, и утяжеляющего стального листа для ликвидации плавучести щита; для подъема и спуска щит имеет ригель и подвески. Затворы устанавливают в направляющие из швеллеров, размер которых в свету должен быть на 2—4 см более толщины щита.

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: