Главная Обратная связь

Дисциплины:






Типи деревяних кроквяних ферм



 

Покрівельні системи підтримуються спеціальними конструкціями, що складаються з кроквяних ферм (крокв), які передають навантаження безпосередньо від покрівлі, снігової маси, поривів вітру і т.д., на внутрішні опори і стіни. Конструкційні особливості кроквяних систем залежать від розташування і кількості внутрішніх опор, від величини прольоту між ними, від форми самого даху, від діючих на обрешітку навантажень і від інших факторів.

Трикутна форма, що лежить в основі кроквяної конструкції, надає їй додаткову жорсткість. Основним елементом кроквяних ферм є підтримуючі обрешітку кроквяні ноги, які в свою чергу укладаються уздовж покрівельного ската.

Крокви висячого типу передають навантаження на дві крайні опори, якими можуть бути стіни будівлі. Ноги висячих крокв працюють на вигин і стиснення. Більш того, крокви такого типу створюють істотне розпираюче, горизонтально спрямоване зусилля, що передається стінам. За допомогою металевих або дерев'яних затяжок, можна значною мірою знизити це зусилля. Затягування можуть бути розташовані біля основи крокв, в тому випадку якщо вони застосовуються в якості балки перекриття. Подібний варіант найбільш затребуваний в процесі зведення дахів мансардного типу. Чим вище розташовується затягування, тим міцніше воно повинне бути, незалежно від матеріалу, який використовується основою для її виготовлення і тим надійніше і довговічніше повинно бути поєднання цього елемента з кроквами.

 

Так як висячі крокви передбачають опору лише на дві крайні опори, затягування покликане з'єднати
кроквяні ноги, перешкоджаючи тим самим їх роз'їзджанню.

Крокви наслонного типу встановлюються в тих будинках, де присутня середня несуча стіна або стовпчасті проміжні опори. Їх закінчення передають навантаження на зовнішні стіни будівлі, у той час як середня частина передає навантаження на опори або внутрішні стіни. Таким чином, ці елементи, подібно балкам, функціонують на вигин. Покрівельна система, на основі наслонних крокв, більш легка і проста в збірці, у порівнянні з іншими типами аналогічних систем, при одних і тих же параметрах. Використання наслонних крокв передбачає обмежену кількість необхідних пиломатеріалів, що в свою чергу означає мінімізацію фінансових витрат. Встановлюючи висячі і наслонні кроквяні ферми, відразу над декількома прогонами, в рамках єдиної покрівельної конструкції може допускатися їх чергування. При відсутності проміжних опор, доцільно застосування висячих крокв, а там де є можливість, встановлюються наслонні крокви.

 

 

Установка крокв такого типу здійснюється переважно в будівлях з
стовпчастими опорами або несучою середньою стіною.



 

57. Металодеревяні ферми з верхнім прямолінійним поясом

Ефективними несучими конструкціями похилих дахів є кроквяні ферми, що являють собою плоску решітчасту конструкцію. Вони складаються з верхніх і нижніх поясів, системи стояків і розкосів між ними. Залежно від матеріалу ферми можуть бути: металеві, з/б, дерев’яні та металодерев’яні, а за профілем обрису – трикутні, трапецоїдні, полігональні, сегментні та інш.

Металодерев’яні ферми – це конструкції, в яких усі елементи, що працюють на стиск, виконані здерева, а на розтяг – зі сталі.

У верхньому поясі ферм, виконаному з прямолінійних елементів від дії внеузловой поперечного навантаження, виникають значні згинальні моменти. Для зменшення перетину необхідно прагне до сніженіюдействующіх в них згинальних моментів, створюючи розвантажувати момент зворотного знаку ексцентричним додатком нормальної сили. Ексцентриситет може бути різним. Нерідко його визначають з умови рівності абсолютних значень моменту в прольоті від навантаження в панелі верхнього поясу, діленого на коефіцієнт |, і моменту від ексцентриситету е

За абсолютною величиною ексцентриситет не повинен перевищувати 1/4 висоти перерізу пояса або не менше половини перетину щоб уникнути можливого руйнування від сколювання.

 

31. Позацентровий стиск дерев'яних елементів

Основи розрахунку дерев'яних центрально-стислих колон, стійок, підкосів .

Відмінність колон, стійок або підкосів від балок в тому, що колони, стійки і підкоси працюють як правило тільки на стиск, в той час як балки повинні стійко чинити опір вигинає моменту, хоча і стиснення при цьому також можуть відчувати. З точки зору будівельної механіки не має значення, з якого матеріалу виготовлений елемент, що працює на стиск, з металу, залізобетону, пластика, скла або деревини. Будь-який такий елемент, назвемо його стрижнем, повинен витримувати прикладається до нього навантаження:

σ = N / F ≤ Rз (1.1)

де σ - внутрішні нормальні напруження, що у поперечному перерізі стискуваного елемента, кг / см 2 ;

N - розрахункове навантаження, кг;

F - площа поперечного перерізу колони, стійки або будь-якого іншого елемента, що працює на стиск, см 2 ;

Rз - розрахунковий опір деревини стисненню за межею текучості, кг / см 2 . Для сосни першого сорту щодо невеликого перерізу розрахунковий опір становить 140 кгс / см 2 . Чим нижче сорт, тим менше розрахунковий опір.

Суть даної формули проста

внутрішні нормальні напруження виникають у стискувальних елементах, повинні бути менші або дорівнювати розрахунковому опору. Це забезпечує необхідну міцність елемента.

Формула (1.1) припускає, що зосереджене навантаження N прикладається точно до центру тяжіння поперечного перерізу стискуваного елемента. Насправді навантаження практично завжди буде розподілено, причому далеко не завжди рівномірно, так як ідеально виставитити геометричні розміри дерев'яних елементів конструкції - нереально.

З точки зору будівельної механіки розраховуються елементи в даному випадку прямолінійні, це означає що всі центри тяжіння поперечних перерізів елементів, що розраховуються розташовані на одній прямій - центральної осі. Але деревина - неоднорідний матеріал, що має різну щільність залежно від процентного вмісту серцевини, ядра і заболоні в поперечному перерізі, а крім того, в результаті сушіння пиломатеріали часто змінюють свою форму, простіше кажучи, вигинаються, іноді так, що взагалі використання цих елементів практично неможливе. А це означає, що центри важкості поперечних перерізів по довжині колони або стійки будуть зміщені відносно центральної осі, що знову ж таки можна розглядати як ексцентриситет прикладення навантаження.

Звичайно ж, врахувати всі вищевказані відхилення і дефекти для стійок, колон або підкосів, які в процесі проектування існують тільки на папері або в голові проектувальника - нереально. А от додати в формулу (1.1) якийсь поправочний коефіцієнт, максимально враховує вищевикладені фактори – цілком реально. Таким коефіцієнтом є коефіцієнт поздовжнього вигину φ :

σ = N / φF ≤ R C (1.2)

Таким чином ми отримали формулу для перевірки стискуючихих елементів на стійкість .

Значення коефіцієнта поздовжнього вигину φ залежить від гнучкості стискуваного елемента λ . А гнучкість елемента в свою чергу залежить від співвідношення довжини стискуваного елемента до радіусу інерції поперечного перерізу. Фізичний зміст поняття гнучкість стискуваного елемента приблизно наступний:

чим більше довжина стискуваного елемента і чим менше при цьому висота і ширина розрахованого поперечного перерізу елемента, тим більше імовірність того, що діюча на колону, стійку або підкіс навантаження буде викликати не рівномірне стиснення і зсув центру ваги щодо осі х.

простіше кажучи поздовжній вигин, а це означає, що стискаючі напруження в різних точках поперечного перерізу будуть неоднаковими.

Основи розрахунку дерев'яних позацентрово-стиснутих або стиснуто-зігнутих елементів .

Якщо навантаження до елемента, що розраховується буде прикладатися з ексцентриситетом, то при розрахунку слід врахувати згинальний момент, що виникає в результаті ексцентриситету:

σ = N / φF + М / W ≤ R C (2.1)

Де момент дорівнює:

М = Ne (2.2)


30. Позацентровий розтяг дерев'яних елементів

Розрахунок міцності розтягнутих елементів проводиться на розтягувальну силу N від розрахункових навантажень: , (5.1) де N - розрахункова поздовжня сила; A нт - площа поперечного перерізу нетто; m 0 = 0,8 - коефіцієнт для розтягнутих елементів з ослабленням в розрахунковому перерізі; R р - розрахунковий опір деревини вздовж волокон. При наявності послаблень у межах довжини, рівний 0,20 м в різних перетинах, поверхня розриву завжди проходить через них. Тому при визначенні ослабленої площі перетину A нт все ослаблення на цій довжині підсумовуються, поєднуються в одному перерізі (рис. 5.1). Розрахунок розтягнено-зігнутих елементів проводиться по міцності на дію поздовжніх розтягуючих сил N і згинальних моментів М від діючих розрахункових навантажень за формулою . (5.2) При наявності послаблень у межах довжини рівний 0,20 м в різних перетинах, при визначенні W нт все ослаблення на цій довжині сумуються. Викривлення осі розтягнуто-згинаючого елемента при вигині трохи зменшує згинальний момент від зовнішніх навантажень, в результаті виникає ексцентриситету поздовжніх сил . У запас міцності цей зворотний згинальний момент не враховується при розрахунку. Ставлення розрахункових опорів розтяганню і вигину R р / R і дозволяє привести ці напруги до загального значенням, що необхідно для порівняння його з розрахунковим опором розтягування.

(5.1) (5.2)

Рис. 5.2. Розтягнуто-зігнутих елементів: а - схема роботи і епюри згинальних моментів; б - епюри нормальних напружень.

 

59. Ферми на лобових врубках
Незважаючи на те , що трикутні ферми на лобовому врубках є одним із старих типів дерев'яних конструкцій построечной виготовлення , проте вони до цих пір знаходять застосування в будівництві.

Для того щоб забезпечити роботу розкосів тільки на стиск , в трикутних фермах на лобових врубках приймають раскосную решітку з спадними розкосами .

Верхній і нижній пояси , а також стислі розкоси трикутних ферм на лобових врубках зазвичай виконуються з брусів або з колод , а розтягнуті стійки - з круглої сталі. Пояси і розкоси брущатих ферм на лобових врубках виконують з брусів однієї і тієї ж ширини поперечного перерізу , а висоту перерізу елементів визначають відповідним розрахунком .

Стики верхнього поясу ферм здійснюють лобовим упором і перекривають парними накладками на болтах. Нижні пояси ферм прольотом до 12 метрів мають один стик в середині ферми, перекритий парними накладками на болтах, а у ферм прольотом понад 12 м влаштовують або такі ж роздільні стики в місцях перелому нижнього поясу для освіти будівельного підйому, або влаштовують розсунути стик (з накладками більшої довжини). При виконанні стиків болти слід розташовувати в два ряди.

Опорний вузол у формі лобового упору розраховують таким чином:

-- За зусиллю в крайній панелі нижнього поясу підбирають перетин хомутів або тяжів з круглої сталі і визначають необхідне число болтів і нагелів для кріплення накладок до нижнього поясу;
-- розраховують на поперечний вигин сталевий зварний башмак, у який упирається дерев'яний вкладиш, а також траверси з куточків, що передають зусилля з тяжів на накладки опорного вузла;
-- розраховують на стиск і зминання відповідні поверхні дерев'яних елементів, тобто вкладиша і накладок.

60. Ферми на вклеєних стержнях

Пояси ферм виконуються клеєними , прямолінійними або кріврлінейнимі з розрахунку. Решітка може застосуються розкосу або у вигляді стійок з елементів суцільного перерізу . Елементи решітки з'єднуються з поясами за допомогою вклеєних в деревину сталевих стержнів періодичного профілю класу A- II і A- III , розташовуваних уздовж розкосів і за допомогою болтів або сталевих кріпильних елементів , приварених до вклеєним сталевим стержням .

Найбільш економічними є линзообразние конструкції. У них зусилля в поясах по довжині практично однакові , а в решітці дуже малі, що дозволяє легко кріпити їх у вузлах , симетричних для обох поясів. Елементи ферми найбільш уніфіковані : при розкосу решітці 2 типорозміру , при стоечной 3-4.

В опорному вузлі лінзоподібних ферм пояса з'єднуються за допомогою анкерних пластин , до яких приварені під кутом 300 сталеві стрижні класу A- II і A -III. Гребінку зі стрижнів вклеюють в деревину поясів епоксидними або поліамідними клеями . Спираються ферми на стіни або колони через клеєні дерев'яні подушки , які передають опорний тиск на вклеєні вертикальні стрижні , приварені до опорних пластин. Кінці анкерних пластин підкріплені вертикальними вклеєними стержнями , які забезпечують сприйняття складової пари сил від позацентровому передачі зсувного зусилля . Анкерні пластини з'єднуються між собою болтами або зварюванням. При з'єднанні болтами анкерні пластини робляться ширше пояса

62. Дерев яні арки

АРКА — архітектурно - конструктивний елемент будівель і інженерних споруджень, що має обрис кривій, вигнутої убік навантажень; призначений для перекриття прорізів у стіні або прольотів між двома опорами боязка (колонами, стовпами, пілонами, підвалинами). Арка виконується в цеглі, камені, штучних блоках, металі, бетоні, залізобетоні. Арка працює в основному на стиск і передає на опори не тільки вага (вертикальне навантаження), але й розпір (горизонтальний тиск), що погашається опорою, затягуванням, контрфорсом. Поряд з функціональною й конструктивною доцільністю, арка має велику художню виразність. Форми арки в аркових композицій досить різноманітні- від найпростіших однецентрових напівкруглих, найпоширеніших в усі епохи, до багатоцентрових і складних кривих - еліпсовидних, параболічних і гіперболічних

(Рис) дерев яна параболічна арка

61.Дерев яні рами

(рис) Перетин армованих клеєних дерев'яних балок: а - прямокутної, б в - двотаврової; г - трикутна рама; д - прямокутна рама

Рама - плоска або просторова стрижнева система, елементи якої (стійки, ригелі) жорстко з'єднані між собою у всіх або деяких узлах.Металліческіе, залізобетонні і дерев'яні рами служать несущіміконструкціямі будівель, мостів, естакад та інших споруд.

 

 





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...