Расчет каркаса одноэтажного деревянного здания с учетом сейсмических нагрузок

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект разработан по конструкциям из дерева на тему «Одноэтажное деревянное здание с учетом сейсмических нагрузок».

Применение клееных деревянных конструкций удовлетворяет требованиям технической политики в области строительства, так как питает массу зданий и сооружений, обеспечивает их капитальность и длительность их эксплуатации, а также учитывает трудоемкость возведения сооружений. К ним относятся деревянные клееные конструкции, которые представляют собой крупноразмерные конструкции заводского изготовления.

Древесина и конструкции на ее основе обладают большей стойкостью по отношению к агрессивным средам и поэтому во многих случаях целесообразно применять их в зданиях с агрессивными средами, сравнительная легкость древесины с учетом ее большей достаточной прочности и жесткости позволяет перекрывать значительные пролеты. Масса древесины сосны и ели равна 0,5 т/м³. Удельная прочность древесины, то есть отношение расчетного сопротивления к массе, равна удельной прочности стали.

Курсовой проект состоит из альбома чертежей, который включает в себя чертежи утепленной клеедощатой балки, клееной колонны и спецификацию деревянных элементов, а также пояснительной записки в которой содержатся расчеты этих конструкций и мероприятия по защите конструкций от возгорания, загнивания, коррозии.

 

1 РАСЧЕТ КАРКАСА ОДНОЭТАЖНОГО ДЕРЕВЯННОГО ЗДАНИЯ С УЧЕТОМ СЕЙСМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

 

1.1 Исходные данные

Выполнить расчет конструкций каркаса складского здания II класса ответственности, расположенного в селе Акжар, в открытой местности. Пролет здания 18м, высота до низа несущих конструкций 8, 5 м, шаг колонн 6 м, длина здания 66 м. Покрытие с рулонной кровлей по клеефанерным плитам, уклон кровли 1:10. В качестве несущих конструкций каркаса применить клеедощатые балки и колонны. Стены самонесущие из клеефанерных панелей. Материалы конструкций: сосна 1-3 сортов, сталь С235, клей фенольно-резорциновый марки ФР12.

В соответствии с нормами проектирования [26] определяем атмосферные нагрузки для с. Акжар: район по снеговой нагрузке IV (P_сн=1,5 кН/м²), по ветровой нагрузке III (P_в=0,38 кН/м²). Сейсмичность района строительства 8 баллов, грунты II категории по сейсмическим свойствам.

 

1.2 Расчет клеедощатой балки

Расчетный пролет клеедощатой балки принимаем равным 18 м. Утепленные панели клеефанерной конструкции крепятся к балкам с помощью глухарей. Жесткость покрытия обеспечивается горизонтальными связями в уровне верхнего пояса балок у торцов здания и через 20-30 м по длине. Нагрузки на 1м² горизонтальной проекции покрытия приводятся в таблице 5.

Собственный вес балки определяем из выражения

 

Здесь g_н=0,1+0,3+0,08=0,48 кН/м² - нормативная нагрузка от собственного веса рулонного ковра и клеефанерной плиты с утеплителем;

К_св=6,5 - коэффициент собственного веса для клеедощатой балки [2].

Коэффициент надежности по нагрузке находим по [26] в зависимости от отношения. g^н_соб/P_сн=0,65/1,5=0,43<0,8; g_f=1,6. Нагрузки на балку равны:

 

• нормативная g_н=2,15•6=12,9 кН/м;

 

• расчетная g_р=3,15•6=18,9 кН/м.

 

Таблица 1 - Определение нагрузок на покрытие

Наименование нагрузок	Нормативная,	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная,
1. Собственный вес рулонного ковра из трех слоев рубероида	0,1	1,3	0,13
2. Собственный вес каркаса и обшивок клеефанерной плиты	0,3	1,1	0,33
3. Утеплитель из минераловат- ных плит толщиной 100 мм, γ=80 кг/м3 0,1•0,8	0,08	1,2	0,1
4. Собственный вес клеедощатой балки	0,17	1,1	0,19
Итого, постоянная нагрузка	0,65	-	0,75
5. Снеговая нагрузка	1,5	1,6	2,4
Итого, полная нагрузка	2,15	-	3,15

 

Конструкция балки приводится на рисунке 1.

Для ее изготовления примем сосновые доски третьего сорта сечением 40 x 175 мм. После фрезерования сечение досок будет 33 x 159 мм.

Высоту балки в середине пролета принимаем равной

h_ср= l/8=18000/8=2250 мм.

Высота балки на опоре при уклоне верхней грани i=0,1 равна

h_оп= 2250-0,1(18000/2)=1350 мм.

Расчетный пролет балки равен расстоянию между осями опор l=18000 мм, полная длина балки равна 18300 мм (рисунок 1).

Опорные реакции балки

Q=A=B=q • l/2=18,9 • 18/2=170,1 кН.

Расстояние от оси опоры до сечения с наибольшим моментом

Момент в сечении х=540 см.

М_х=170,1 • 5,4 – 18,9 • 5,4²/2=642,98 кН•м.

 

Высота балки в сечении х = 540 см

у_х=h_op + (h_cp - h_оп) • 2 •х/l = 135 + (225 - 135) • 2 • 540/1800=189 см.

 

а- общий вид; б- поперечные сечения

Рисунок 1- Двускатная клеедощатая балка

Момент сопротивления в сечении х=540 см

Максимальное нормальное напряжение

σ=М_х/W_x•m_б=64298/94661•0,8=0,85 кН/см²=8,5 МПа < R_u=11МПа,

где m_б=0,8 - коэффициент условий работы, зависящий от высоты сечения (h>120 см [14]);

R_u=11МПа - расчетное сопротивление изгибу древесины сосны третьего сорта.

Прочность балки по нормальным напряжениям обеспечена.

Момент инерции балки в опорном сечении

 

 

Статический момент в опорном сечении

Максимальные скалывающие напряжения

R_cku - расчетное сопротивление скалыванию древесины сосны третьего сорта.

Прочность балки на скалывание обеспечена.

Проверим несущую способность балки с учетом анизотропии древесины Координаты опасной точки:

x=h_on=135см; h_x=135+0,1 • 135=148,5 см;

y=0,15 • h_x=0,15 • 148,5=22,28 см.

Находим напряжения , и в опасной точке.

М_х=q•x•(l-x)/2=18,9 • 1,35• (18-1,35)/2=212,4 кН•м;

Q_х=q•l/2- q•x =18,9×18/2 – 18,9•1,35=144,58 кН;

J_х=15,9•148,5³/12=4339056 см⁴;

S_х=51,97 • 15,9• (22,28+51,97/2)=39882 cм³;

Рисунок 2 - К определению статического момента

 

Главное растягивающее напряжение

 

Угол наклона главного напряжения к волокнам древесины

Расчетное сопротивление древесины растяжению под углом α = 31,1⁰ к волокнам

Здесь R_p0=6 МПа - расчетное сопротивление растяжению вдоль волокон для клееной древесины сосны третьего сорта;

R_p90= 0,25 МПа - расчетное сопротивление растяжению поперек

волокон доя клееной древесины сосны третьего сорта.

Перенапряжение

Процент перенапряжения равен 6,7%<10% - несущая способность балки обеспечена.

Примем для упрочнения балки вставки из клееной березовой фанеры толщиной 14 мм. Длина вставки – 1,5 м.

Проверим устойчивость плоской формы деформирования балки в соответствии с нормами проектирования [1]. Между собой клеедощатые блоки соединяются фанерными полосами шириной 200 мм с шагом 3000 мм.

Из плоскости изгиба балки раскреплены вертикальными связями в плоскости опорных сечений в четверти и в середине пролета. Таким образом, в расчетных сечениях ширина балки равна b=15,9+1,4=17,3 см.

Для первого участка от опоры до четверти пролета получаем:

 

M_1max===574,09 кН•м;

 

h_x=h_оп+i•x=135+0,1•600=195 см;

 

W_бр==109639см³;

 

φ_м===0,886.

 

К_ф=1,75-0,75•α; α=0, так как момент на опоре равен нулю.

 

К_ф=1,75; К_жм===0,775.

 

σ_у===0,591 кН/см²=5,91 МПа < R_и•m_б=11•0,8=8,8 МПа,

 

устойчивость на первом участке обеспечена.

Для второго участка от четверти до середины пролета получаем:

 

M_2max===765,45 кН•м;

 

W_бр==259500;

 

φ_м===0,33.

 

К_ф=1,75-0,75•α=1,75-0,75•0,75=1,188;

 

α= M_1max/ M_2max=574,09/765,45=0,75,

 

σ_у===0,874 кН/см²=8,74 МПа < R_и•m_б=11•0,8=8,8 МПа.

 

устойчивость на втором участке обеспечена.

Процент недонапряжения равен

 

% = %.

 

Проверим прогиб балки с учетом переменности сечения. Коэффициент переменности сечения

Приведенный момент инерции

Прогиб балки без учета влияния касательных напряжений

 

 

здесь Е=1000 кН/см² - модуль упругости древесины.

Коэффициент, учитывающий влияние деформаций сдвига

Прогиб с учетом влияния деформаций сдвига

Жесткость балки обеспечивается.

 

1.3 Статический расчет поперечной рамы с учетом сейсмических нагрузок

Расчет поперечной рамы выполним на два сочетания нагрузок: основное и особое. Основное сочетание включает нагрузки от собственного веса конструкций, веса снега и ветра; особое сочетание - нагрузки от собственного вес, снега и от сейсмического воздействия.

Расчетные схемы поперечной рамы приводятся на рисунке 3. Рама одни раз статически неопределима, ее расчет выполним методом сил. За лишнее неизвестное принимается усилие в ригеле X.

Определим действующие на раму нагрузки при основном сочетании. Нагрузка на колонну от собственного веса конструкций покрытия

где: В = 6м - шаг поперечных рам;

L = 18м - пролет рамы;

g_соб=0,75 кН/м² - расчетная нагрузка от собственного веса конструкций (таблица 1);

α=1,1- коэффициент, учитывающий карнизные участки.

Размеры сечения колонны определим предварительно, задавшись гибкостью λ=115. Тогда размеры прямоугольного сечения при высоте колонны H будут равны:

 

 

Примем предварительные размеры сечения равными 256x561мм (17 досок толщиной 33 мм). Тогда расчетная нагрузка от собственного веса колонны равна

Р_к =b • ? • H• γ • γ_f=0,256•0,561•8,5•5•1,1= 6,7 кН,

 

где γ =5 кН/м³ - объемный вес древесины сосны;

γ_f =1,1- коэффициент надежности по нагрузке.

 

 

а - основное сочетание нагрузок; б - особое сочетание нагрузок

Рисунок 3 - Расчетные схемы поперечной рамы

Снеговая нагрузка

где р_сн = 1,12 кН/м² - расчетная снеговая нагрузка (таблица 1).

Ветровая нагрузка определяется в соответствии с нормами проектирования [82] по формуле

W_m=W₀•K•C,

где: W₀=0,38 кН/м² - нормативное значение ветрового давления для II ветрового района;

К - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте; К=0,5 при высоте до 5 м; К=0,65 при высоте 10 м для типа местности В;

С - аэродинамический коэффициент; С=0,8 для наветренной и С=0,6

для заветренной стороны.

Тогда для наветренной стороны получаем следующие значения погонной ветровой нагрузки (рисунок 4):

- для высоты до 5 м

q₁ = W_m • B = 0,38• 0,5• 0,8 • 6 = 0,912 кН/м;

q₁ = 0,912 кН/м; q₁^’= 0,684 кН/м;

q₂ = 1,11 кН/м; q₂^’= 0,833 кН/м;

q₃ = 1,186 кН/м; q₂^’= 0,890 кН/м.

Рисунок 4 - К определению ветровой нагрузки

- для высоты 7 м (верх колонны) при найденном по интерполяции коэффициенте

q₂ = 0,38• 0,61• 0,8 • 6 = 1,11 кН/м;

- для высоты 10,2 м (высота карниза с учетом толщины верхней обвязки и толщины покрытия)

q₃ = 0,38• 0,65• 0,8 • 6 = 1,186 кН/м;

Для заветренной с учетом аэродинамического коэффициента с = 0,6 получим:

q₁^’= q₁ • 0,6/0,8 = 0,684 кН/м;

q₂^’= q₂ • 0,6/0,8 = 0,833 кН/м;

q₃^’= q₃ • 0,6/0,8 = 0,890 кН/м.

Определим сосредоточенные нагрузки от ветра, передающиеся с покрытия в уровне верха колонн (рисунок 3, а).

где h_n = 10,2 – 8,5 = 1,7 м - высота покрытия.

Для упрощения расчета усредняем нагрузку от ветра, действующую в пределах высоты колонны, приняв (рисунок 4):

Неизвестное усилие в ригеле можно определить по формуле

X_B= X_W + X_q = 0,5•(W-W^’)+3•H•(q_B-q_B^’)/16=

=0,5•(1,952-1,465)+3•8,5•(0,986-0,740)/16=0,636 кН.

 

Определим расчетные усилия в колоннах. Для левой колонны

М_лев = (W•Н + q_B•H²/2 - X_B•H)•ψ =

=(1,952•8,5 + 0,986•8,5²/2 - 0,636•8,5)•0,95 = 44,46 кН•м;

N_лев = G + P_к + Р_сн • ψ=44,6 + 6,7 + 142,56•0,95 = 186,73 кН•м;

Q_лев = (W + q_B•H - X_B)•ψ=(1,952 + 0,986•8,5 - 0,636)•0,95 = 9,04 кН.

 

Здесь ψ=0,95 - коэффициент сочетания при двух временных нагрузках (снеговая и ветровая).

Для правой колонны

М_прав = (W^’•Н + q_B^’•H²/2 + X_B•H)•ψ =

=(1,465•8,5 + 0,740•8,5²/2 + 0,636•8,5)•0,95 = 42,36 кН•м;

N_лев = N_прав = 186,73 кН•м;

Q_прав = (W^’ + q_B^’•H - X_B)•ψ=(1,465 + 0,740•8,5 +0,636)•0,95 = 7,97 кН.

 

Так как для левой колонны усилия получились больше, принимаем их за расчетные.

Выполним расчет поперечной рамы на особое сочетание нагрузок, включающее сейсмическую. В это сочетание вместе с сейсмической входят нагрузки от собственного веса конструкций и снега (ветровая нагрузка не учитывается).

Расчетная схема поперечной рамы при особом сочетании нагрузок показана на рисунке 3, б. В соответствии с нормами проектирования [83] нагрузки от собственного веса принимаются с коэффициентом сочетания

Ψ₁=0,9, снеговая нагрузка - с коэффициентом сочетания Ψ₂=0,5.

В расчете рамы учитываем только горизонтальную сейсмическую нагрузку, так как пролет здания менее 24 м. Сейсмическая нагрузка определяется по спектральному методaу по формуле [27]

S = k₁ • k₂ • k₃ • S₀,

где k₁ = 1 - коэффициент, учитывающий ответственность здания;

k₁ = 0,25 - коэффициент редукции для одноэтажных каркасных зданий;

k₁ = 1 - коэффициент, учитывающий количество этажей (для одноэтажного здания);

S₀ - сейсмическая нагрузка, определяемая в предположении упругого деформирования конструкций,

S₀ = Q_S • A • β • k₀ • k_ψ • η,

где Q_S - вес части здания, отнесенный к материальной точке расчетной схемы рамы (рисунок 3,б);

A=0,25 - коэффициент сейсмичности для района с сейсмичностью 8 баллов;

β - коэффициент динамичности, принимаемый равным для грунтов II категории β = 1,8/Т;

Т - период собственных колебаний здания;

k₀=1- коэффициент, учитывающий грунтовые условия, для грунтов II категории;

k_ψ=1 - коэффициент, учитывающий способность к рассеиванию энергии колебаний для зданий;

η=1 - коэффициент формы колебаний для одноэтажного здания.

Вес часта здания Q_s, отнёсенный к материальной точке расчетной схемы, включает вес покрытия, вес снега, а также стенового ограждения и участков колонн, расположенных выше 3/4 высоты колонны Н, то есть выше отметки 6,4 м. При этом нагрузки от собственного веса конструкций принимаются с коэффициентом сочетания 0,9, от веса снега - с коэффициентом 0,5. Собственный вес стены примем равным 0,5кН/м² (расчетное значение). Значение Q_S , включает:

- вес покрытия:

G_s •0,9 = 44,6 • 0,9 = 40,14 кН;

• вес стен выше отметки 5,25:

0,5•6•(10,2-6,4)•0,9=11,34 кН;

 

• собственный вес колонны на ¼ высоты (2,13м):

0,256•0,563•2,13•5•1,1•0,9 = 1,52 кН;

• снеговую нагрузку: Р_сн • 0,5 = 142,56 • 0,5 = 71,28 кН.

Q_s=40,14 + 11,34 + 1,52 + 71,28 = 124,28 кН.

 

Для определения коэффициента динамичности β вначале найдем период

колебаний

где g = 980 м/с² - ускорение свободного падения;

с - жесткость каркаса в уровне верха колонн,

n - количество колонн в каркасе здания, включая фахверковые;

δ_кк - перемещение отдельной колонны на уровне ее верха от действия горизонтальной единичной силы, приложенной в том же уровне;

Q - вертикальная нагрузка, включающая вес здания выше 3/4 высоты колонны (отметка 6,38м) и снеговую нагрузку с соответствующими коэффициентами сочетания.

Определение нагрузки Q приводится в таблице 2, схематический план здания показан на рисунке 5.

Находим перемещения колонн в уровне их верха от действия горизонтальных единичных сил, рассматривая колонны как консоли. Для колонн поперечных рам получим:

где: E = 1000 кН/см² - модуль упругости древесины;

Таблица 2- Определение вертикальной нагрузки Q

Наименование нагрузки	Вычисления	Значение, кН
Собственный вес покрытия	0,75•66•18•0,9	801,9
Собственный вес стен выше отметки 6.400 м при весе 0,5 кН/м2	0,5•(10,2-6,4)•(66•2+18•2)	352,8
Собственный вес колонны на ¼ ее высоты (2,13)	(0,256•0,563•16+0,2•0,2•2)• •2,5•5•1,1•0,9	35,04
Снеговая нагрузка	2,4•66•18•0,5	1425,6

Итого

2615,34

Сечение фахверковых колонн примем равным 200х200 мм. Тогда момент инерции

 

Количество колонн поперечных рам - 24 шт. Количество колонн фахверка - 4 шт.

Рисунок 5 - Схематический план здания

Жесткость каркаса при количестве колонн поперечных рам 24 и фахверковых колонн - 4 равна:

Период собственных колебаний

β = 1,8/Т=1,8/1,52=1,184.

 

Сейсмическая нагрузка равна

S=1•0,25•1•124,28•0,125•1,184•1•1•1=4,6 кН.

 

Определим расчетные усилия в колоннах (они будут одинаковые):

М_лев = М_прав = S • Н = 4,6 • 78,5= 39,1 кН•м;

N_лев = N_прав = G•0,9 + P_к•0,9 + Р_сн•0,5=44,6•0,9 + 6,7•0,9 + 142,56•0,5=117,45кН•м;

Q_лев = Q_прав = S = 4,6 кН.

 

Сопоставление расчетных усилий в колоннах, полученных при основном и при особом сочетании нагрузок показывает, что при особом сочетании, включающем сейсмическую нагрузку, их значения меньше. Это объясняется использованием легких строительных конструкций, к которым относятся клееные деревянные конструкции: в условиях землетрясения интенсивностью 7 баллов особое сочетание нагрузок является более безопасным, чем основное.

Следовательно, расчетные усилия в колоннах поперечных рам равны:

M = 44,46 кН•м; N = 186,73 кН; Q = 9,04 кН.

Расчетные усилия для расчета анкерных болтов при отсутствии снеговой нагрузки и при коэффициенте надежности по нагрузке для собственного веса конструкций будут равны:

М_б=44,46/0,95=46,8 кН•м;

Здесь ψ=0,95 - коэффициент сочетания;

γ_f =1,1 и γ_f =0,9 - коэффициенты надежности по нагрузке.

 

1.4 Расчет колонны

Проверим прочность колонны по нормальным напряжениям. Расчетная длина в плоскости поперечной рамы

l₀ = 2,2•H = 2,2•850 = 1870 см.

Колонны изготавливаем из 17 ламелей толщиной 33 мм и шириной 256 мм после фрезерования. Тогда размер сечения составит 561х256 мм. Ламель состоит из досок, склеенных по кромкам для увеличения ширины.

Площадь поперечного сечения

F_бр = F_нт = 56,1•25,6 = 1436,16 см²;

Момент сопротивления

W_нт = 25,6•56,1²/6= 13428,1 см³;

Гибкость

λ_х = l₀/r_x = 1870/0,289•56,1 = 115,34;

φ = 3000/ λ_х² = 3000/115,34² = 0,226.

 

Для древесины сосны третьего сорта при принятых размерах сечения получили расчетное сопротивление R_c = 11 МПа.

Учитывая коэффициент условий работы m_б = 0,99 (высота сечения h = 46,2 см), коэффициент условий работы для ветровой нагрузки m_н = 1,2 и коэффициент надежности по назначению γ_н= 0,95, получим:

R_c = 11•0,99•1,2/0,95 = 13,76 МПа = 1,376 кН/см².

Так как эпюра изгибающих моментов близка к треугольной, в расчетах учитываем поправочный коэффициент

К_н = 1,22 + ξ (1 – 1,22) = 1,22 + 0,582(1 – 1,22) = 1,09.

Момент, определяемой по деформированной схеме колонны, равен

Прочность колонны обеспечена с большим запасом, однако сечение оставим без изменения по условию предельной гибкости (λ<120).

Проверим устойчивость плоской формы деформирования по формуле (33) норм проектирования, учитывая раскрепление колонны из плоскости изгиба только по верху. Формула имеет вид:

 

где R_u = R_c = 1,376 кН/см²;

К_ф = 1,75 (эпюра треугольного очертания);

n = 2 как для элементов, не имеющих закрепления растянутой зоны. После подстановки численных значений получим:

устойчивость колонны обеспечена.

1.5 Расчет анкерного крепления

Принимаем конструктивное решение узла с применением железобетонной приставки из бетона класса В25, из которой выпущены четыре стержня из арматуры периодического профиля класса АII. Вклеивание арматурных стержней производится с помощью эпоксидно-цементного клея марки ЭПЦ-1.

Диаметр арматурных стержней примем равным 16 мм. Тогда диаметр отверстия в колонне с учетом толщины клеевой прослойки будет

d_отв= d_a + 5 = 16 + 5 = 21 мм.

Расстояние от оси арматурного стержня до грани колонны должно быть не менее 2d_а= 216 = 32 мм; примем расстояние, равное 33 мм.

Определим усилия растяжения в арматуре N_а из условия равновесия:

N_б=41,97 кН; М_б=46,8 кН•м;

К_н=1,22+0,906(1-1,22)=1,02;

R_см=R_c=1,376 кН/см².

Подставим числовые значения в уравнения и решим их относительно N_а

- N_a – 41,97 + 1,37625,6•х/2 = 0

Из второго уравнения вычислим х: х = 6,2 см, и подставим его в первое уравнение.

N_a = (1,37625,6х /2) – 41,97 = (1,37625,6×6,2 /2) – 41,97 = 66,52 кН.

Требуемая площадь двух арматурных стержней, расчетное сопротивление которых R_a = 280 /0,95 = 295 МПа = 29,5 кН/см² равна

F_a = N_a /R_a = 66,52/29,5 = 2,25см².

Принимая два стержня диаметром 16 мм, получаем фактическую площадь

F_фак = 2 •2,01 =4,02 см² > 2,25 см².

 

Определим расчетную несущую способность вклеенных стержней на выдергивание [31]:

T = R_скπ (d_a+0,5)n,

 

где R_ck = 0,21 кН/см² - расчетное сопротивление древесины сосны скалыванию;

- длина заделки стержня; примем = 20d_a = 201,6 = 32 см;

К_с = 1,2 – 0,02/d_a = 1,2 – 0,0232 /1,6 = 0,8;

n = 2 - количество стержней с одной стороны.

Т = 0,213,14(1,6 + 0,5) 320,82 = 70,9 кН > N_a = 66,52 кН.

Следовательно, несущая способность соединения достаточна.

По боковым граням колонны установим два дополнительных стержня для обеспечения надежности закрепления железобетонной приставки с клее- дощатым блоком в процессе перевозки и монтажа.

 

2 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЗАЩИТЕ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ВОЗГОРАНИЯ, ЗАГНИВАНИЯ, КОРРОЗИИ

 

Конструктивные меры и защитная обработка древесины должны обеспечивать сохранность деревянных конструкций при транспортировании, хранении и монтаже, а также долговечность их в процессе эксплуатации.

Конструктивные меры должны предусматривать:

а) предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, грунтовыми и талыми водами (за исключением опор воздушных линий электропередачи), производственными водами и др.;

б) предохранение древесины конструкций от промерзания, капиллярного и конденсационного увлажнения;

в) систематическую просушку древесины конструкций путем создания, осушающего температурно-влажностного режима (естественная и принудительная вентиляция помещения, устройство в конструкциях и частях зданий осушающих продухов, аэраторов).

Деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, по возможности доступными во всех частях для осмотра, профилактического ремонта, возобновления защитной обработки древесины и др.

В отапливаемых зданиях несущие конструкции следует располагать без пересечения их с ограждающими конструкциями.

В ограждающих конструкциях отапливаемых зданий и сооружений должно быть исключено влагонакапливание в процессе эксплуатации. В панелях стен и плитах покрытий следует предусматривать вентиляционные продухи, сообщающиеся с наружным воздухом, а в случаях, предусмотренных теплотехническим расчетом, использовать пароизоляционный слой.

Рулонные и пленочные материалы, используемые в качестве пароизоляции в плитах и панелях стен, у которых обшивки соединены гвоздями или шурупами с деревянными или с клееным каркасом из фанеры или древесины, должны укладываться сплошным непрерывным слоем между каркасом и обшивкой.

В ограждающих конструкциях с соединением обшивок с каркасом на клею следует применять окрасочную или обмазочную пароизоляцию. Швы между панелями и плитами должны быть утеплены и уплотнены герметизирующими материалами.

Агрессивное воздействие на деревянные конструкции оказывают биологические агенты - дереворазрушающие грибы и др., вызывая биологическую коррозию древесины, а также химически агрессивные среды (газообразные, твердые, жидкие), вызывая химическую коррозию древесины.

При проектировании деревянных конструкций для эксплуатации в химических средах средней и сильной степени агрессивного воздействия действие биологических агентов не учитывается.

Конструктивные решения зданий и сооружений должны обеспечивать возможность периодического осмотра деревянных конструкций и возобновления защитных покрытий.

Для деревянных конструкций, предназначенных к эксплуатации в химических средах средней и сильной степени агрессивного воздействия, необходимо предусматривать следующие дополнительные требования:

для изготовления конструкций следует применять древесину хвойных пород (сосна, ель и др.);

склеивание элементов конструкций должно осуществляться фенольными, резорциновыми и фенольно-резорциновыми клеями;

несущие конструкции следует проектировать из элементов сплошного сечения (клееных, брусчатых) ;

В качестве ограждающих конструкций следует применять клееные фанерные панели. Допускается применение дощатых кровельных настилов и обшивок стеновых панелей при условии обеспечения требуемой защиты их от коррозии.

Конструкции следует проектировать с минимальным количеством металлических соединительных деталей и с применением химически стойких материалов (модифицированной полимерами древесины, стеклопластиков и др.). При применении металлических соединительных деталей должна быть предусмотрена их защита от коррозии.

Защита деревянных конструкций от коррозии, вызываемой воздействием биологических агентов, предусматривает антисептирование, консервирование, покрытие лакокрасочными материалами или поверхностную пропитку составами комплексного действия. При воздействии химически агрессивных сред следует предусматривать покрытие конструкций лакокрасочными материалами или поверхностную пропитку составами комплексного действия.

В зданиях всех степеней огнестойкости кровлю, стропила и обрешетку чердачных покрытий, полы, двери, ворота, переплеты окон и фонарей, а также отделку (в том числе облицовку) стен и потолков независимо от нормируемых пределов распространения огня по ним допускается выполнять из горючих материалов. При этом стропила и обрешетку чердачных покрытий (кроме зданий V степени огнестойкости) следует подвергать огнезащитной обработке. Качество огнезащитной обработки должно быть таким, чтобы потеря массы огнезащищенной древесины при испытании по СТ СЭВ 4686-84 не превышала 25 %.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП П-25-80. Деревянные конструкции / Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1982.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования.

3. Карлсен Г.Г. и др. Конструкции из дерева и пластмасс. - М.: Стройиздат, 1986.

4. Клееные деревянные конструкции в зарубежном и отечественном строительстве. - М.: ЦИНИС Госстроя СССР, 1977. -108 с.

5. Слицкоухов Ю.В. и др. Индустриальные деревянные конструкции. – М.

6. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП П-25-80) / ЦНИИСК им. Кучеренко. - М.: Стройиздат, 1986.

7. Клеедощатые балки с фанерными вставками, учебное пособие по дисциплине «Строительные конструкции» для студентов специальности 050729 «Сторительство».