Методические указания к изучению курса

Факультет вечерний

Кафедра: «ВСТПМ»

 

Методические указания к изучению курса

И выполнению курсового проекта

для студентов направления подготовки:

08.03.01 – Техника и технологии строительства;

По профилю –Городское строительство и хозяйство

Всех форм обучения

 

по дисциплине: «Конструкции городских сооружений и зданий»

(III семестр изучения)

Тема: Расчет строительных конструкций из дерева и пластмасс

Утверждена на заседании кафедры «Строительство. Технологические процессы и машины» «30» августа 2017г. Протокол № 1 Заведующий кафедрой Проф. В.М.Шумячер

 

 

Волжский, 2017

 

СОДЕРЖАНИЕ (часть 1)

Общие сведения по курсу ……………………………………………………………………….3

 

1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИН.. 3

Тема 1. Введение. 3

Тема 2. древесина и пластмассы как конструкционные материалы.. 4

Тема 3. Работа и расчет элементов конструкций цельного сечения. 5

Тема 4. Соединения элементов конструкций. 6

Тема 5. Элементы деревянных конструкций составного. 7

сечения на податливых связях. 7

Тема 6. Ограждающие конструкции покрытия из древесины.. 7

и пластмасс. 7

Тема 7. Плоскостные конструкции сплошного сечения. 8

и дощатоклееные колонны.. 8

Тема 8. Плоскостные сквозные деревянные. 9

конструкции. 9

Тема 9. Распорные клееные деревянные конструкции. 9

Тема 10. Пространственное крепление плоских. 10

несущих конструкций. 10

Тема 11. Пространственные конструкции. 10

Тема 12. Изготовление деревянных клееных конструкций. 11

Тема 13. Основы эксплуатации конструкций из дерева. 11

2.ЗАДАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ.. 11

2.1 Задание на проектирование и исходные данные. 11

2.2 Состав проекта. 14

ЛИТЕРАТУРА.. 15

 

 

 

 

Общие сведения по курсу

 

Дисциплина «Конструкции городских сооружений и зданий» является профилирующей по специальности «Промышленное и гражданское строительство» и соответствует квалификационной характеристике бакалавра строительства данного направления подготовки.

Бакалавр строительства должен:

- правильно оценивать достоинства и недостатки древесины и пластмасс как строительного материала применительно к решению поставленной задачи;

- знать области применения, методы расчета и конструирования конструкций различных типов из древесины.

Необходимой основой для изучения курса «Конструкции городских сооружений и зданий. Часть 3: Конструкции из дерева и пластмасс» служат знания, полученные студентом по таким дисциплинам, как «Строительные материалы», «Архитектура», «Сопротивление материалов» и «Строительная механика».

В процессе изучения курса каждый студент должен:

- выполнить лабораторные работы и получить зачет;

- выполнить и защитить курсовой проект;

- изучить теоретический материал и сдать экзамен.

Лабораторная работа выполняется в лаборатории деревянных конструкций на кафедре по специальным методическим указаниям. По лабораторным работам составляется отчет с кратким описанием методики их проведения, схемами приборов, таблицами и графиками результатов опытов.

Цель курсового проекта состоит в ознакомлении с методикой проектирования и расчета клееных деревянных конструкций. Самостоятельная работа над проектом позволит студенту закрепить теоретические знания, более детально ознакомиться с нормативными документами и литературой по данной дисциплине. Требования к составу, объему и оформлению курсового проекта приводится в настоящих указаниях.

Теоретический материал курса осваивается самостоятельно в соответствии с программой курса по рекомендованной литературе. В период сессии студенты должны прослушать лекции по основным вопросам курса. Методические указания даются по темам в соответствии с утвержденной программой.

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИН

 

Тема 1. Введение

 

Во введении студент должен понять, что деревянные конструкции являлись основными в течение многих веков и имеют широкие перспективы применения в современном строительстве. Огромные лесные богатства нашей страны являются надежной сырьевой базой производства деревянных строительных конструкций. Быстро развивающаяся химическая промышленность непрерывно увеличивает производство полимерных материалов для расширения производства строительных конструкций с применением пластмасс.

При изучении краткого исторического обзора развития деревянных конструкций студент ознакомится с выдающимися образцами деревянных сооружений, с творчеством русских зодчих: Кулибина, Журавского, Щухова и др.

Важными являются вопросы полного использования древесины. В настоящее время в течение года на все виды строительства и капитального ремонта выделяется свыше 20 млн. м³ круглого леса. В то же время в среднем баланс древесины от объема распиленных бревен составляет: доски-55%, технологическая щепа-25%, опилки-10%. Комплексное использование отходов лесной промышленности, а также отходов при изготовлении конструкций из дерева на основе их химической и химико-механической переработки позволяет экономить большое количество деловой древесины.

При изучении студентами данного курса особое внимание должно быть уделено более совершенным клееным деревянным конструкциям заводского изготовления. Применение клееной древесины позволяет получать конструктивные элементы больших размеров по сечению и по длине, что дает возможность создавать несущие деревянные конструкции больших пролетов. Студент должен уяснить также другие преимущества клееных конструкций. Сохраняют сове значение несложные деревянные конструкции построечного изготовления. В районах, не имеющих заводского производства деревянных конструкций, применение таких конструкций, экономически эффективно.

Необходимо хорошо представлять себе области применения конструкций из дерева и пластмасс, их преимущества и недостатки по сравнению с конструкциями из других материалов. Наибольший экономический эффект дает использование деревянных конструкций в следующих областях строительства: большепролетные общественные здания, промышленные здания с химически агрессивной средой, сельскохозяйственные производственные здания. Рациональными областями применения конструкций из пластмасс являются ограждающие конструкции-плиты и панели промышленных зданий.

 

И пластмасс

 

Следует знать, что покрытия могут быть построечного изготовления и индустриальными. При построечном изготовлении покрытия устраиваются из отдельных элементов. Такой метод не отвечает современным требованиям индустриализации строительства. В последнее время широкое распространение получают трехслойные панели заводского изготовления, совмещающие в себе все функции покрытия. После укладки, закрепления панелей и заделки стыков швов получают готовые ограждения.

К конструкциям построечного изготовления относятся дощатые настилы, которые устраиваются из досок на гвоздях и укладываются на прогоны или основные несущие конструкции покрытия при расстоянии между ними не более 3 м. Необходимо знать конструкцию и применение трех видов дощатых настилов: разреженный настил (обрешетка), одинарный дощатый настил и двойной перекрестный настил. Студент должен разобраться, почему рабочие доски настилов должны иметь длину, достаточную для опирания их не менее чем на три опоры.

Следует знать, что расчет настилов, работающих поперечный изгиб, производят по схеме двухпролетной балки при двух сочетаниях нагрузки: - нагрузки от собственного веса покрытия и снеговой нагрузки; - нагрузки от собственного веса покрытия и сосредоточенной нагрузки в одном пролете.

Студенту необходимо знать, что трехслойные панели представляют собой конструкции с тонкими внешними обшивками из прочного материала и средним слоем в виде сплошного легкого заполнителя или ребристого каркаса. Трехслойные панели могут быть разделены на четыре конструктивных типа, отличающиеся по своей статической работе. Следует знать виды материалов, рекомендуемые для каждого типа, и особенности работы панелей.

Необходимо особое внимание обратить на изучение двух наиболее распространенных типов панелей клеефанерные панели и панели типа «сандвич». Студент должен знать конструирование и расчет таких конструкций.

 

И дощатоклееные колонны

 

Изучая плоскостные конструкции сплошного сечения, студенту необходимо основное внимание уделить клееным балкам из досок и фанеры. Дощатоклееные балки в отечественном строительстве находят применение в покрытиях пролетом 24 м. Студент должен знать основные формы поперечных сечений и формы дощатоклееных балок по длине и уметь экомомически обосновать выбор конструктивной формы, связав его с технологическими вопросами и вопросом рационального размещения материала. Необходимо знать основные принципы конструктирования дощатоклееных балок. Студент должен знать, что дощатоклееные балки проверяются:

- на действие нормальных напряжений в «опасном» сечении;

- на действие касательных напряжений в опорном сечении;

- на устойчивость плоской формы деформирования в «опасном» сечении;

- на прогиб в середине пролета.

Студент должен уметь записать расчетные формулы для проверки прочности и жесткости дощатоклееных балок и знать условие, при котором производиться проверка устойчивости, а также знать местоположение «опасного» сечения в балках с параллельными поясами и в двускатных балках.

Клеефанерные балки состаят из фанерных стенок, дощатых поясов и ребер, склеенных мехду собой. Студент должен знать, что клеефанерные балки, имеют ту же область применения, что и дощатоклееные балки, но отличаются от их занчительно меньшей массой и расходом древесины. Необходимо знать назначение всех конструктивных элементов (пояса, стенки, ребра), основные формы поперечных сечений и формы клеефанерных балок по длине. Студент должен знать основные принципы конструктирования клеефанерных балок. Расчет клеефанерных балок производят с учетом работы фанерной стенки на нормальные напряжения по методу приведенного сечения. Студент должен знать, что в клеефанерных балках с плоской стенкой проверяют:

- пояса на действие нормальных напряжений в «опасном» сечении;

- фанерную стенку в «опасном» сечении на действие главных растягивающих напряжений;

- мастную устойчивость фанерной стенки в середине опорной панели балки и в «опасном» сечении;

- фанерную стенку в опорном сечении на срез в уровне нейтральной оси и на скалывание по вертикальным швам между поясами и стенкой;

- прогиб в середине пролета балки.

Студент должен познакомиться с технологическими и конструктивными особенностями клеефанерных балок с волнистой стенкой. Необходимо помнить, что расчет таких балок производят с учетом того, что стенка практически не работает на нормальные напряжения при изгибе и эти напряжения воспринимают только поясами.

Дощатоклееные армированные балки представляют собой деревянные клееные балки, в крайние, наиболее напряженные, зоны которых вклеиваются стержни стальной арматуры. Студент должен знать, что расчет армированных блок на изгиб производят с учетом совместной работы клееной древесины и стальной арматуры методом приведенных сечений, учитывающим модули упругости древесины и стали.

Кроме того, студент должен иметь представление о составных балках на пластинчатых нагелях и дощатогвоздевых балках с перекрестной стенкой.

Дощатоклееные колонны имеют постоянную или переменную высоту сечения. Студенту необходимо знать, как определяются усилия в колонне и как назначаются размеры сечения. Принятое сечение колонны проверяют на расчетное сочетание нагрузок в плоскости рамы – как сжато-изгибаемый элемент; из плоскости рамы – как центрально – сжатый элемент. Студент должен знать основные варианты решения узла защемления колонн в фундаменте и уметь их рассчитывать.

 

Конструкции

 

 

Конструкции, состоящие из поясов и связывающих их решеток, называют сквозными.

Основными применяемыми сквозными плоскостными конструкциями в покрытиях являются фермы. Студенту необходимо разобраться с достоинствами и недостатками ферм по сравнению со сплошными конструкциями.

Необходимо знать основные виды ферм в зависимости от их очертания. Статическая работа ферм в значительной степени зависит от их очертания, влияющего на распределение и величину усилий в элементах конструкций.

В сегментных фермах усилия в панелях поясов при симметричном загружении мало отличаются одно от другого, а усилия в элементах решетки имеют незначительную величину.

В треугольных фермах усилия в поясах резко уменьшаются от опоры к середине пролета, а усилия в решетке возрастают. Нисходящие раскосы таких ферм сжаты, а восходящие – растянуты.

В пятиугольных (трапециевидных) фермах наиболее нагруженная панель находится возле середины пролета. Восходящие раскосы таких ферм сжаты, а нисходящие – растянуты. В средних панелях при односторонней нагрузке могут меняться знаки усилий в раскосах.

Студенту нужно усвоить правила конструирования ферм различного очертания и рекомендуемые для них пролеты. Необходимо понять, почему растянутые элементы чаще всего конструируют металлическими.

Студент должен знать, как производится статический расчет ферм от узловых нагрузок и как учитывается внеузловая нагрузка, а также при каких сочетаниях нагрузок определяются расчетные усилия, какие существуют конструктивные приемы для уменьшения изгибающих моментов в сечениях верхнего пояса. Необходимо знать, как производится подбор сечений и проверка напряжений.

Студент должен познакомиться с конструированием узлов ферм различного очертания и знать их расчет.

 

 

Несущих конструкций

 

 

Плоские несущие конструкции (балки, фермы, арки и рамы) предназначены для восприятия нагрузок, направление которых совпадает с плоскостью несущей системы. Однако, существует ряд силовых воздействий (ветер, тормозные усилия кранового оборудования, сейсмические, монтажные и аварийные усилия), направление которых не совпадает с этой плоскостью, и восприятие их требует закрепления конструкций из плоскости несущей системы. Для этой цели применяют специальные связи, которые представляют собой плоские неизменяемые системы, расположенные горизонтальных, вертикальных или наклонных плоскостях. Студент должен знать основные виды связей (связи по покрытию и связи между колоннами в продольном направлении здания), правила их расстановки и их назначение, а также условие, при котором для этих целей может быть использована жесткая конструкция крыши.

 

ЗАДАНИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

2.1 Задание на проектирование и исходные данные

 

 

В курсовом проекте требуется запроектировать основные несущие конструкции одноэтажного бескаркасного здания (см. рисунок). Размеры здания в плане, высоту колонн и район строительства студент выбирает по табл. 2.1. в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки.

 

 

 

 

Рисунок 2. 1 План здания

 

 

 

Рисунок 2.2 Разрез здания

 

Таблица 2.1.

 

 

Основные размеры задания, (обозначения по рис. 2.1.	Последняя цифра номера зачетки
Пролет (L),м
Шаг несущих конструкций, м
Длина здания(I), м
Высота колонны(Н), м	5,5	7,0	8,5	6,0	7,5	9,0	6,5	8,0	9,5
Район строительства	Омск	Тюмень	Казань	Ашхабад	Игарка	Волгоград	Пермь	Минск	Саранск	Белгород

 

 

Тип несущих конструкций студент определяет по табл. 2.2 – 2.4 в соответствии с предпоследней цифрой номера зачетной книжки. В качестве ограждающих конструкций во всех вариантах принять клеефанерные панели.

 

Таблица 2.2

 

 

Тип конструкций	Последняя цифра номера зачетки
Балки покрытия	Б1	Б2	Б3	Б4	Б5	Б6	Б7	Б8	Б9	Б5
Тип колонны	К3	К2	К1	К4	К3	К2	К1	К4	К2	К4

 

Типы балок покрытия

 

 

Б1	Клеедеревянная с параллельными поясами прямоугольного сечения, симметрично армированная
Б2	Клеедеревянная с параллельными поясами двутаврового сечения
Б3	Клеедеревянная с параллельными поясами двутаврового сечения, насимметрично армирована
Б4	Клеедеревянная двускатная прямоугольного сечения
Б5	Клеедеревянная двускатная прямоугольного сечения
Б6	Клеедеревянная с параллельными поясами двутаврового сечения
Б7	Клеедеревянная двускатная двутаврового сечения
Б8	Клеедеревянная с параллельными поясами коробчатого сечения
Б9	Клеедеревянная двускатная коробчатого сечения

 

 

Тип поперечных сечений колонн

 

К1 Клееная прямоугольного сечения

 

 

К2 То же, армированная металлом

 

 

К3 Клееная двутаврового сечения

 

К4 То же, армированная металлом

 

Состав проекта

 

 

А. Расчетно-проектировочная часть

 

 

1. Законструировать и рассчитать на прочность и деформативность клеефанерную панель покрытия.

2. Законструировать и рассчитать на прочность и деформативность балку покрытия.

3. Законструировать и рассчитать дощатоклееную колонну. Рассчитать узел сопряжения колонны с фундаментом.

 

 

Б. Графическая часть

Графическая часть занимает один чертежный лист формата А1 (594*841мм) и включает в себя:

1. План здания, на части которого приводится расположение элементов покрытия.
2. Схема горизонтальных и вертикальных связей по балкам покрытия.
3. Продольный и поперечный разрезы здания со связями жесткости.
4. Панель покрытия, ее расчетная схема, продольный и поперечный разрезы. Узел крепления панелей на балке покрытия.
5. Балка-покрытия с характерными поперечными сечениями. Расчетная схема и узел опирания на колонну.
6. Дощатоклееная колонна с характерными сечениями. Расчетная схема и узел сопряжения с фундаментом.
7. Спецификация на каждый из рассмотренных элементов и примечания.

 

В. Пояснительная записка

 

Пояснительная записка должна содержать исходные данные, сведения о выбранных материалах, действующие нагрузки и расчет конструкций. Все расчеты выполняются в соответствии с действующими нормами СНиП и иллюстрируются необходимыми схемами и эскизами. В конце записки приводится список использованной литературы.

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

Основная

 

1. Зубарев Г.Н. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: высшая школа, 1990, 290с.
2. Конструкции из дерева и пластмасс / Под ред. Г.Г. Карсена М.: Стройиздат, 1986, 543с.
3. СП 64.13330.2017. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Росстандарт, 2016.

 

Дополнительная

 

1. Иванов В.А., Клименко В.З. Конструкции из дерева и пластмасс. Киев: Вища школа, 1983, 279с.
2. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СП 20.13330.2016) / ЦНИИСК им. Кучеренко. М.: Строуиздат, 1986, 216с.
3. Конструкции из дерева и пластмасс. Примеры расчета и конструктирования / Под ред. В.А. Иванова. Киев: Вища школа, 1981, 315с.
4. Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник / И.М. Гринь, В.В. Фурсов,Д.Н. Бабушкин и др.; Под ред. И.М. Гриня. – Киев: Будивэльник, 1988, 240с.
5. Индустриальные деревянные еонструкции. Примеры проектирования: Учебн. Пособие для ВУЗов / Ю.В. Слицкоухов, И.М. Гуськов, Л.К. Ермоленко и др.; Под ред. Ю.В. Слицкоухова. – М.: Стройиздат, 1991. 256с.

 

СОДЕРЖАНИЕ (часть2)

 

ВВЕДЕНИЕ.. 17

1. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ЗДАНИЯ.. 17

1.1. Размещение колонн, фахверков в плане и конструкции заполнения проёмов. 17

1.2. Связи. 18

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ КЛЕЕФАНЕРНЫХ ПЛИТ ПОКРЫТИЯ.. 19

2.1. Конструирование плит. 19

2.2. Сбор нагрузок. 21

2.3. Определение расчетных усилий. 22

2.4. Проверка прочности и деформативности плит. 22

2.5. Крепление плит к несущим конструкциям и основные требования к стыкам плит. 26

2.6. Пример расчета. 27

ЛИТЕРАТУРА.. 35

Приложение Номинальные размеры пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 24454-80. 36

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Дисциплина «Конструкции из дерева и пластмасс» является профилирующей по специальности «Промышленное и гражданское строительство» и соответствует квалификационной характеристике инженера-строителя данной специальности. При изучении этой дисциплины студенты должны выполнить курсовой проект.

Цель курсового проекта состоит в ознакомлении студентов с методикой проектирования и расчёта клеёных деревянных конструкций. Самостоятельная работа над проектом позволит студенту закрепить теоретические знания по курсу «Конструкции из дерева и пластмасс» более детально познакомиться с нормативными документами и технической литературой по данному курсу.

 

Связи

 

Плоские несущие конструкции предназначены для восприятия нагрузок, направление которых совпадает с плоскостью несущей системы. Однако имеется ряд силовых воздействий (ветер, тормозные усилия кранового оборудования, сейсмические, монтажные и аварийные усилия), направление действия которых не совпадает с плоскостью несущей системы, и восприятие их требует закрепления конструкций из плоскости несущей системы. Для этой цели применяют специальные связи, которые представляют собой плоские неизменяемые системы, расположенные в горизонтальных, вертикальных или наклонных плоскостях.

Связи подразделяются на связи по покрытию и связи между колоннами каркаса в продольном направлении здания.

Связи по покрытию, создавая общую пространственную жесткость каркаса, обеспечивают:

- устойчивость стропильной конструкции и её сжатых элементов из плоскости поперечной рамы здания;

- восприятие передающихся через фахверковые стойки горизонтальных нагрузок от ветрового давления, действующего на торцевые самонесущие стены;

- заданную геометрию каркаса и удобство монтажа.

При наличии в здании подвесного или мостового подъемно-транспортного оборудования связи по покрытию служат для перераспределения крановых нагрузок, приложенных к одной раме, на соседние рамы и для перераспределения крановых нагрузок, приложенных к одной раме, на соседние рамы и для восприятия продольных сил торможения.

В покрытиях зданий, выполняемых в построечных условиях, для этих целей может быть использована жесткая конструкция крыши (например, двойной перекрестный настил, сборно-щитовая конструкция с диагональными элементами).

При отсутствии жесткого ската крыши связевая система покрытия образуется из поперечных связевых ферм, вертикальных связей между ними и продольных элементов (распорок).

Поперечные связевые фермы располагаются по торцевым секциям здания или во второй от торца секции и по промежуточным секциям не реже, чем через 30 м. Поясами их являются верхние пояса стропильных конструкций, а роль стоек, соединяющих элементы жесткости и стропильные конструкции, обычно должны выполнять прогоны или продольные ребра плит покрытия. Включение клеефанерных плит в работу как продольных элементов связей допустимо при условии обеспечения восприятия усилий, возникающих в сопряжениях плит со стропильными конструкциями. Поскольку в курсовом проекте не предусматривается расчета крепления панелей к верхнему поясу стропильных конструкций, то рекомендуется в качестве продольных элементов связей устанавливать специальные распорки, которые устанавливаются на всю длину здания. К элементам покрытия добавляется только решётка, которая выполняется деревянной раскосной или перекрёстной, работающей на сжатие, либо перекрёстной, работающей на растяжение.

Связевые фермы закрепляют верхние пояса стропильных конструкций на опорах, в коньке и в промежуточных точках, что повышает их устойчивость из плоскости рамы, уменьшая расчетную длину стропильных конструкций до расстояния между узлами связевых ферм.

Кроме связевых ферм устраиваются вертикальные связи по покрытию, обеспечивающие вертикальное положение стропильных конструкций. При использовании в качестве стропильных конструкций балок вертикальные связи располагаются в опорных сечениях и в середине пролёта.

Схемы связей по покрытию зависят от геометрических размеров и могут быть такими, как показано на рис. 2. При этом должно соблюдаться условие, что угол a = 35° – 45°. Схемы 2а и 2б используются преимущественно для поперечных связевых ферм, а схема 2в – для вертикальных связей.

а)

б)

в)

Рис. 2.

Система связей между колоннами обеспечивает во время эксплуатации и монтажа геометрическую неизменяемость каркаса; воспринимает горизонтальную нагрузку, действующую в продольном направлении, а также устойчивость колонн из плоскости поперечных рам. Эти связи выполняются в виде подкосов (рис. 2а) или крестов (рис. 2б) и располагаются в местах устройства жестких блоков покрытия. Если при проверке устойчивости колонны из плоскости рамы ее жесткости окажется недостаточно, свободная высота колонны уменьшается постановкой горизонтальных распорок (рис. 2в). Поверху ряд колонн связан обвязочным брусом, выполняющим роль распорки.

а)

б)

в)

Рис. 3.

 

Конструирование плит.

 

Клеефанерные плиты покрытия рекомендуются для зданий с наружным отводом воды. Утеплённые плиты состоят из деревянного каркаса, фанерных обшивок, утеплителя и пароизоляции. Для крепления обшивок к каркасу рекомендуются следующие марки клеев: фенолформальдегидный ФР-12, фенолорезорциоовый ФРФ-50; алкилрезорциноформальдегидные ФР-100 и ДФМК.

Номинальная длина плит принимается шагу несущих конструкций в пределах от 3 до 6 м. Номинальная ширина назначается таким образом, чтобы на несущей конструкции уместилось целое число плит. При этом ширина назначается в пределах от 1,0 до 1,5 метров, кратно 100 мм. Обычно ширину плиты принимают 1500 мм, так как это связано с шириной стандартного фанерного листа. Фактические размеры принимаются с учетом монтажных зазоров между плитами, составляющими 20 – 40 мм с каждой стороны. Для удобства уплотнения продольных стыков ширина плит поверху принимается на 20 мм меньше, чем понизу.

Каркас плит состоит из продольных и поперечных ребер. Продольные элементы каркаса работают совместно с обшивками. Поперечные увеличивают поперечную жесткость плит, обеспечивают устойчивость сжатой обшивки (если их высота равна высоте продольных ребер), уменьшают расчетную длину каркаса в плоскости плиты. Элементы деревянного каркаса следует изготавливать из древесины хвойных пород 2-го сорта. Продольные ребра, сплошные по длине, ставятся на расстоянии не более 50 см. друг от друга. Поперечные ребра ставятся на расстоянии не более 1,5 м, прерываются в местах пересечения с продольными и крепятся к ним на гвоздях. Продольные ребра изготавливаются, как правило, из досок, поставленных на ребро. Для средних продольных ребер обычно принимают доски толщиной не менее 50 мм, а для крайних – примерно вдвое тоньше. Высота и толщина ребер принимается по сортаменту пиломатериалов по ГОСТ 24454-80 (см. приложение) с учетом острожки на 2 - 3 мм с каждой стороны. Ориентировочно высоту ребра можно принять в пределах 1/30 - 1/40 пролета панели.

Высота поперечных и торцевых ребер принимается равной высоте продольных ребер. Для удаления конденсационной влаги и создания в полости плит нормального температурно-влажностного режима поперечные и торцевые ребра каркаса выполняются с отверстиями. Допускается высоту поперечных ребер принимать меньше высоты продольных, но не менее толщины утеплителя. Минимальная толщина поперечных ребер 25 мм.

Обшивки плит выполняют из фанеры повышенной водостойкости марки ФСФ по ГОСТ 3916.1-96, а в особых случаях - из фанеры бакелизированной марки ФБС по ГОСТ 11539-2014. Листы фанеры имеют толщину 3…10 мм с градацией 1мм и 12…18 мм с градацией 3 мм. Формат листов: 2440´1525, 2440´1220, 1525´1525, 1525´1220, 1525´725, 1220´1220, 1220´725 мм. Размеры бакелизированной фанеры 7700´1550, 5600´1550 и 5600´1250 мм. Толщина листов 5, 7, 10, 12, 14, 16 и 18 мм. Расчетные характеристики даны в разделе 3 [1].

Толщина фанерных обшивок должна быть не менее 6 мм в растянутой и не менее 8 мм в сжатой. В курсовом проекте рекомендуется принимать одинаковую толщину обшивок. Обшивки склеиваются с каркасом в таком положении, при котором направления наружных волокон фанеры и древесины продольных ребер совпадают для того, чтобы фанера работала в направлении в своей большей прочности и жесткости. Из-за ограничений размеров фанерных листов по длине соединение листов обшивки между собой должны осуществляться на «ус», с длиной уса не менее 10 толщин фанеры. Допускается соединение фанерных листов посредством зубчатого клеевого соединения с длиной шага 10 мм или впритык с помощью односторонних накладок на клею. Ширина полунакладки принимается по расчету и должна быть не более 15 толщин фанеры.

В качестве утеплителя рекомендуются несгораемые и биостойкие материалы, например, плиты из минераловатной ваты на синтетическом связующем по ГОСТ 9573-2012 или плиты из стеклянного штапельного волокна по ГОСТ 10499-95 с объемной плотностью не более 200 кг/м³. Утеплитель укладывается на внутреннюю обшивку по слою пленочной или окрасочной пароизоляции. Полиэтиленовая пленка для пароизоляции должна приниматься по ГОСТ 10354-82. Окрасочная пароизоляция устраивается из битумнорезиновой мастики, железного сурика или битумокартона. Во избежание смещения в процессе транспортирования и монтажа плитный утеплитель удерживается решеткой из деревянных брусков сечением 25´25 мм, располагаемых через 250 мм. В курсовом проекте не требуется выполнять теплотехнический расчет плиты покрытия. Студент может принять толщину утеплителя, воспользовавшись табл. 2.1 по данным (3). При этом средние суточные температуры наружного воздуха в зимнее время года следует определять по формуле (18) /2/:

t_ec = t ₁ – D ₁,

t ₁ – принимаемая по карте 5 обязательного приложения 5 [2];

D ₁ – отклонение средней температуры воздуха наиболее холодных суток от средней месячной температуры, принимаемые по карте 7 обязательного приложения 5 [2].

Например, в Саратове средняя месячная температура воздуха в январе t ₁ = –10°. С учетом отклонения средней температуры воздуха наиболее холодных суток D ₁ = 15°С средняя суточная температура в зимний период составит t_ес = –25°С.

Например, для здания с относительной влажностью воздуха помещения 65% в г. Саратове можно принять толщину минераловатных плит 100 мм.

 

Таблица 2.1.

Допустимая средняя суточная температура наружного воздуха в зимний период

Толщина утеплителя, м	Относительная влажность воздуха помещений, %
расчетная температура внутреннего воздуха помещений, °C
	-29	-28	-27	-25	-14	-13	-11	-10
	-40	-40	-39	-38	-23	-21	-20	-20	-16	-15	-13
	-54	-53	-52	-51	-31	-30	-29	-28	-23	-22	-21	-16	-14	-13
				-55	-40	-39	-37	-36	-30	-29	-28	-22	-20	-18

 

Сбор нагрузок

 

Нагрузка на плиту покрытия состоит из постоянной и временной. Сбор нагрузок удобно проводить в табличной форме (табл. 2.2).

При заполнении таблицы можно принять = 0,15 кН/м². Значения величин и получают путем умножения объемов на соответствующие плотности, значения которых можно принять по [1]. Значения снеговой нагрузки следует определять в соответствии с требованиями раздела 5 [2]. Значения коэффициентов надежности по каждой нагрузке определяют по соответствующим разделам [2].

 

 

Таблица 2.2.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
1. Постоянная
- вес кровли