Методическое пособие по проектированию деревянных каркасных зданий. Расчет деревянных конструкций. Расчет деревянного перекрытия

Расчет деревянного перекрытия

Расчет деревянного перекрытия - одна из самых легких задач и не только потому, что древесина - один из самых легких строительных материалов. Почему так, мы очень скоро узнаем. Но сразу скажу, если вас интересует классический расчет, согласно требований нормативных документов, то вам сюда .

При строительстве или ремонте деревянного дома использовать металлические, а тем более железобетонные балки перекрытия как-то не в тему. Если дом деревянный то и балки перекрытия логично сделать деревянными. Вот только на глаз не определишь, какой брус можно использовать для балок перекрытия и какой делать пролет между балками. Для ответа на эти вопросы нужно точно знать расстояние между опорными стенами и хотя бы приблизительно нагрузку на перекрытие.

Понятно, что расстояния между стенами бывают разные, да и нагрузка на перекрытие тоже может быть очень разная, одно дело - расчет перекрытия, если сверху будет нежилой чердак и совсем другое дело - расчет перекрытия для помещения, в котором будут в дальнейшем делаться перегородки, стоять чугунная ванна, бронзовый унитаз и много чего еще.

Расчет деревянных конструкций должен производиться:

• по несущей способности (прочности, устойчивости) для всех конструкций;
• по деформациям для конструкций, в которых величина деформаций может ограничить возможность их эксплуатации.

Расчет по несущей способности должен производиться на воздействие расчетных нагрузок.

Расчет по деформациям должен производиться на воздействие нормативных нагрузок.

Деформации (прогибы) изгибаемых элементов не должны превышать величин, приведенных в табл. 37.

Таблица 37. Предельные деформации (прогибы) изгибаемых элементов

Примечание. При наличии штукатурки прогиб элементов перекрытий только от полезной нагрузки не должен быть более 1/350 пролета.

Центрально-растянутые элементы

Расчет центрально-растянутых элементов производится по формуле:

где N - расчетная продольная сила,

mр - коэффициент условий работы элемента на растяжение, принимаемый: для элементов, не имеющих ослаблений в расчетном сечении,mр= 1,0; для элементов, имеющих ослабление, mр =0,8;

Rp - расчетное сопротивление древесины растяжению вдоль волокон,

Fнт- площадь рассматриваемого поперечного сечения нетто: при определении Fнт ослабления, расположенные на участке длиной 20 см, принимаются совмещенными в одном сечении. Центрально-сжатые элементы. Расчет центрально-сжатых элементов производится по формулам: на прочность

на устойчивость

где mс - коэффициент условий работы элементов на сжатие, принимаемый равным единице,

Rc - расчетное сопротивление древесины сжатию вдоль волокон,

Коэффициент продольного изгиба, определяемый по графику (рис.4),

Fнт - площадь поперечного сечения нетто элемента, Fрасч - расчетная площадь поперечного сечения для расчета на устойчивость принимаемая:

1) при отсутствии ослаблений: Fрасч=Fбр;

2) при ослаблениях, не выходящих на ребро — Fрасч=Fбр,если площадь ослаблений не превышает 25% от Fбр и Fрасч = 4/3Fнт, если площадь их превышает 25% от Fбр;

3) при симметричных ослаблениях, выходящих на ребро: Fрасч=Fнт

Гибкость? цельных элементов определяется по формуле:

Примечание. При несимметричных ослаблениях, выходящих на ребра, элементы рассчитываются как внецентренносжатые.

где Io - расчетная длина элемента,

г - радиус инерции сечения элемента, определяемый по формуле:

l6p и F6p - момент инерции и площадь поперечного сечения брутто элемента.

Расчетная длина элемента l0 определяется умножением его действительной длины на коэффициент:

при обоих шарнирно закрепленных концах - 1,0; при одном защемленном и другом свободно нагруженном конце - 2.0;

при одном защемленном и другом шарнирно закрепленном конце - 0,8;

при обоих защемленных концах - 0,65.

Изгибаемые элементы

Расчет изгибаемых элементов на прочность производится по формуле:

где M - расчетный изгибающий момент;

mи - коэффициент условий работы элемента на изгиб; Rи - расчетное сопротивление древесины изгибу,

Wнт - момент сопротивления нетто рассматриваемого поперечного сечения.

Коэффициент условий работы элементов на изгиб mи принимается: для досок, брусков и брусьев с размерами сторон сечения менее 15 см и клееных элементов прямоугольного сечения mи =1,0; для брусьев с размерами сторон 15 см и более при отношении высоты сечения элемента к его ширине h/b ? 3,5 - mи = 1,15

Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе производится по формуле:

где Mx, My- составляющие расчетного изгибающего момента соответственно для главных осей x и y

mи - коэффициент условий работы элемента на изгиб;

Wx, Wy-моменты сопротивления рассматриваемого поперечного сечения нетто для осей x и y . Внецентренно-расгянутые и внеиентренно-гжатые элементы. Расчет внецентренно-растянутых элементов производится по формуле:

Расчет внецентренно-сжатых элементов производится по формуле:

где?- коэффициент (действительный в пределах от 1 до 0), учитывающий дополнительный момент от продольной силы N при деформации элемента, определяемый по формуле;

При малых напряжениях изгиба M/Wбр, не превышающих 10% от на-

пряжения N/Fбр, внецентренно-сжатые элементы рассчитываются на

устойчивость по формуле N

где Q - рассчетная перерезывающая сила;

mcк=1 - коэффициент условий работы цельного элемента на скалывание при изгибе;

Rck- расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон;

Iбр-момент инерции брутто рассматриваемого сечения;

Sбр- статический момент брутто сдвигаемой части сечения относительно нейтральной оси;

b - ширина сечения.

Владимир Федорович Иванов
Конструкции из дерева и пластмасс
(учебник для вузов)
1966

В книге изложены основы проектирования, расчета, изго¬товления и монтажа, правил эксплуатации и усиления конструкций из дерева и с применением пластмасс; указаны меры их защиты от загнивания, возгорания и других вредных воздействий; рассмотрены физико-механические свойства древесины и конструкционных пластмасс.
Книга предназначена для студентов строительных вузов и факультетов в качестве учебника

Введение (3)

РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ДЕРЕВО КАК СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Глава 1. Сырьевая база древесины и ее значение для использования в народном хозяйстве (16)
§ 1. Сырьевая база древесины (-)
§ 2. Древесина как строительный материал и ее применение в строительстве (17)

Глава 2. Строение древесины, ее физико-механические свойства (20)
§ 3. Строение древесины и ее свойства (-)
§ 4. Влага в древесине и ее влияние на физико-механические свойства (23)
§ 5. Химические воздействия на древесину (25)
§ 6. Физические свойства древесины (26)

Глава 3. Механические свойства древесины (27)
§ 7. Анизотропия древесины и общие характеристики ее механических свойств (-)
§ 8. Влияние строения и некоторых основных пороков древесины на ее механические свойства (29)
§ 9. Длительное сопротивление древесины (31)
§ 10. Работа древесины на растяжение, сжатие, поперечный изгиб, смятие и скалывание (33)
§ 11. Отбор лесоматериала при строительстве несущих деревянных конструкций (39)

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ЗАЩИТА ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ОГНЯ, БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРУШЕНИЯ И ВОЗДЕЙСТВИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАГЕНТОВ

Глава 4. Защита деревянных конструкций от возгорания (41)
§ 12. Огнестойкость элементов строительных конструкций (-)
§ 13. Мероприятия по защите деревянных конструкций от возгорания (-)

Глава 5. Защита деревянных конструкций от загнивания (43)
§ 14. Общие сведения (-)
§ 15. Дереворазрушающие грибы и условия их развития (-)
§ 16. Конструктивная профилактика по борьбе с гниением элементов деревянных конструкций (44)
§ 17. Защита деревянных конструкций от воздействия химических реагентов 47
§ 18. Химические меры защиты древесины от загнивания (антисептирование) (-)
§ 19. Повреждение древесины насекомыми и меры борьбы с ними (49)

РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Глава 6. Расчет деревянных конструкций по методу предельных состояний (50)
§ 20. Исходные положения расчета элементов деревянных конструкций (-)
§ 21. Данные для расчета деревянных конструкций по методу предельных состояний (52)

Глава 7. Расчет элементов деревянных конструкций сплошного сечения (56)
§ 22. Центральное растяжение (-)
§ 23. Центральное сжатие (57)
§ 24. Поперечный изгиб (62)
§ 25. Косой изгиб (65)
§ 26. Сжато-изогнутые элементы (66)
§ 27. Растянуто-изогнутые элементы (68)

Глава 8. Балки сплошного сечения (69)
§ 28. Однопролетные балки сплошного сечения (-)
§ 29. Балки сплошного сечения, усиленные подбалками (-)
§ 30. Консольно-балочные и неразрезные системы прогонов (70)

РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ

Глава 9. Общие данные 72
§ 31. Классификация соединений (связей) (-)
§ 32. Общие указания по расчету соединений элементов деревянных конструкций (74)

Глава 10. Соединения на врубках и шпонках (76)
§ 33. Лобовые врубки (-)
§ 34. Простой, двойной и трехлобовой упоры (80)
§ 35. Соединения на шпонках (82)
§ 36. Призматические поперечные, продольные и наклонные шпонки (84)
§ 37. Металлические шпонки и шайбы (86)

Глава 11. Соединения на нагелях (87)
§ 38. Общие сведения (-)
§ 39. Основные особенности нагельных соединений (89)
§ 40. Расчет нагельных соединений по предельному состоянию (90)

Глава 12. Соединения на растянутых рабочих связях (95)
§ 41. Болты-тяжи (-)
§ 42. Хомуты, скобы, гвозди, винты, шурупы и глухари (96)

Глава 13. Соединения на клею (97)
§ 43. Виды клеев (-)
§ 44. Технология склеивания (98)
§ 45. Конструкции стыков на клею и клеестальные шайбы (99)

РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
СОСТАВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА УПРУГО-ПОДАТЛИВЫХ СВЯЗЯХ

Глава 14. Расчет составных элементов на упруго-податливых связях (101)
§ 46. Общие сведения (-)

Глава 15. Расчет составных элементов на упруго-податливых связях по приближенному методу СНиП II-В.4-62 (103)
§ 47. Поперечный изгиб составных элементов (-)
§ 48. Центральное сжатие составных элементов (105)
§ 49. Внецентренное сжатие составных элементов (107)
§ 50. Примеры расчета составных элементов (108)

РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ПЛОСКИЕ СПЛОШНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Глава 16. Виды сплошных систем деревянных конструкций (110)
§ 51. Общие сведения (-)

Глава 17. Конструкции деревянных балок составного сечения (113)
§ 52. Составные балки системы Деревягина (-)
§ 53. Конструкция и расчет клееных балок (117)
§ 54. Конструкция и расчет клеефанерных балок (121)
§ 55. Изготовление клееных балок (123)
§ 56. Конструкция и расчет двутавровых балок с двойной дощатой перекрестной стенкой на гвоздях (124)

Глава 18. Распорные системы сплошных деревянных конструкций (129)
§ 57. Трехшарнирные арки из балок системы Деревягина (-)
§ 58. Кружальные системы арок (131)
§ 59. Арочные конструкции двутаврового профиля с двойной перекрестной стенкой на гвоздевых соединениях (132)
§ 60. Клееные арки (134)
§ 61. Рамные сплошные конструкции (138)
§ 62. Изготовление арочных и рамных конструкций и их монтаж (139)

РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ
ПЛОСКИЕ СКВОЗНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Глава 19. Основные виды сквозных деревянных конструкций (141)
§ 63. Общие сведения (-)
§ 64. Основы проектирования конструкций сквозных ферм (145)

Глава 20. Комбинированные системы деревянных конструкций (149)
§ 65. Шпренгельные балки (-)
§ 66. Подвесные и подкосные системы деревянных конструкций (152)

Глава 21. Балочные фермы из бревен и брусьев (154)
§ 67. Бревенчатые и брусчатые фермы на лобовых врубках (-)
§ 68. Металлодеревянные фермы ЦНИИСК (156)
§ 69. Металлодеревянные фермы с верхним поясом из балок Деревягина (160)

Глава 22. Металлодеревянные фермы с клееным верхним поясом и сегментные фермы на гвоздях (161)
§ 70. Металлодеревянные фермы с прямоугольным клееным верхним поясом (-)
§ 71. Металлодеревянные сегментные фермы с клееным верхним поясом (162)
§ 72. Сегментные фермы из брусков и досок на гвоздях (165)
Глава 23. Арочные и рамные сквозные конструкции. Решетчатые стойки (-)
§ 73. Трехшарнирные арки из сегментных, серповидных и многоугольных брусчатых ферм (-)
§ 74. Рамные сквозные деревянные конструкции и решетчатые стойки (169)

РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ
ПРОСТРАНСТВЕННОЕ КРЕПЛЕНИЕ ПЛОСКИХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Глава 24. Обеспечение пространственной жесткости при эксплуатации и монтаже (173)
§ 75. Мероприятия для обеспечения пространственной жесткости плоских деревянных конструкций (-)
§ 76. Работа плоских деревянных конструкций в процессе монтажа (176)

РАЗДЕЛ ДЕВЯТЫЙ
ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Глава 25. Основные типы пространственных деревянных конструкций (180)
§ 77. Общие положения (-)

Глава 26. Кружально-сетчатые своды (185)
§ 78. Системы сводов (-)
§ 79. Безметалльный кружально-сетчатый свод системы С. И. Песельника (188)
§ 80. Кружально-сетчатый свод системы Цольбау (-)
§ 81. Основные принципы строительства кружально-сетчатых сводов (189)
§ 82. Расчет кружально-сетчатых сводов (-)
§ 83. Общие понятия о крестовом и сомкнутом своде кружально-сетчатой системы (191)

Глава 27. Деревянные своды-оболочки и складки (193)
§ 84. Общие сведения (-)

Глава 28. Деревянные купола (196)
§ 85. Купола радиальной системы (-)
§ 86. Купола кружально-сетчатой конструкции (200)
§ 87. Тонкостенные и ребристые сферические купола и методы их расчета (202)

РАЗДЕЛ ДЕСЯТЫЙ
ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ И СООРУЖЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Глава 29. Башни (206)
§ 88. Общие сведения (-)
§ 89. Башни с решетчатой и сетчатой конструкцией стволов (-)
§ 90. Башни со стволами сплошной конструкции (212)

Глава 30. Силосы, резервуары и бункера (213)
§ 91. Конструкция и принципы расчета (-)

Глава 31. Мачты (215)
§ 92. Мачты на оттяжках (-)

Глава 32. Общие сведения о деревянных мостах (218)
§ 93. Мосты и эстакады (-)
§ 94. Проезжая часть для автодорожных мостов и сопряжение ее с насыпью (219)
§ 95. Опоры деревянных мостов балочной системы (221)
§ 96. Деревянные балочные мосты сплошного сечения (224)
§ 97. Подкосные системы деревянных мостов (-)
§ 98. Арочные системы деревянных мостов (225)
§ 99. Пролетные строения деревянных мостов сквозных систем (226)

Глава 33. Леса, подмости и кружала для возведения зданий и инженерных сооружений (230)
§ 100. Общие понятия о лесах и кружалах (-)
§ 101. Схемы и конструкции лесов-кружал (231)

РАЗДЕЛ ОДИННАДЦАТЫЙ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ДЕТАЛЕЙ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Глава 34. Лесная промышленность (236)
§ 102. Лесозаготовительная и деревообрабатывающая промышленность (-)
§ 103. Основные технологические процессы механической деревообработки (237)
§ 104. Лесопильные рамы (239)
§ 105. Круглопильные станки (-)
§ 106. Ленточнопильные станки (240)
§ 107. Строгальные станки (242)
§ 108. Фрезерные и шипорезные станки (-)
§ 109. Сверлильные станки (244)
§ 110. Долбежные станки (-)
§ 111. Шлифовальные станки (245)
§ 112. Токарные станки и другое оборудование (-)
§ 113. Электрифицированные переносные инструменты (-)

Г лава 35. Лесопильное производство (246)
§ 114. Общие сведения (-)

Глава 36. Сушка древесины (249)
§ 115. Естественная сушка древесины (-)
§ 116. Искусственная сушка древесины и виды сушильных камер (-)

Глава 37 Основы организации изготовления деревянных конструкций (251)
§ 117. Строительный цех (-)
§ 118. Цех изготовления клееной древесины и конструкций из нее (252)
§ 119. Изготовление фанеры и некоторых других видов облагороженной древесины (254)
§ 120. Техника безопасности и охрана труда при изготовлении деревянных конструкций и строительных деталей (256)

Глава 38. Эксплуатация, ремонт и усиление деревянных конструкций (257)
§ 121. Основные правила эксплуатации деревянных конструкций (-)
§ 122. Ремонт и усиление деревянных конструкций (-)

РАЗДЕЛ ДВЕНАДЦАТЫЙ
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И ИЗДЕЛИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАСТМАСС

Глава 39. Пластмассы как конструкционный строительный материал (261)
§ 123. Общие сведения о пластмассах и их составных частях (-)
§ 124. Краткие сведения о методах переработки полимеров в строительные материалы и изделия (265)
§ 125. Основные требования к пластмассам, применяемым в строительных конструкциях (268)
§ 126. Стекловолокнистые пластмассы (269)
§ 127. Древеснослоистые пластики (ДСП) (276)
§ 128. Древесно-волокнистые плиты (ПДВ) (273)
§ 129. Древесностружечные плиты (ПДС) (-)
§ 130. Органическое стекло (полиметилметакрилат) (280)
§ 131. Винипласт жесткий (ВН) (281)
§ 132. Пенопласты (282)
§ 133. Сотопласты и мипора (283)
§ 134. Тепло-, звуко- и гидроизоляционные материалы, получаемые на основе пластмасс и применяемые в строительных конструкциях (284)
§ 135. Особенности некоторых физико-механических свойств конструкционных пластмасс (285)

Глава 40. Особенности расчета элементов конструкций с применением пластмасс (286)
§ 136. Центральное растяжение и сжатие (-)
§ 137. Поперечный изгиб элементов из пластмасс (289)
§ 138. Растянуто-изогнутые и сжато-изогнутые элементы из пластмасс (295)
§ 139. Данные для расчета строительных конструкций с применением пластмасс (-)
§ 140. Соединение элементов конструкций из пластмасс (299)
§ 141. Синтетические клеи для склеивания разных материалов (301)

Глава 41. Слоистые конструкции (304)
§ 142. Схемы и конструктивные решения слоистых конструкций (-)
§ 143. Метод расчета трехслойных плит-панелей (310)
§ 144. Некоторые примеры применения слоистых панелей в зданиях различного назначения (312)
§ 145. Трубопроводы из пластмасс (314)

Глава 42. Пневматические конструкции (315)
§ 146. Общие сведения и классификация пневматических конструкций (-)
§ 147. Основы расчета пневматических конструкций (318)
§ 148. Примеры пневматических конструкций в сооружениях различного назначения (320)

РАЗДЕЛ ТРИНАДЦАТЫЙ
ПРИМЕНЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ И ПЛАСТМАСС В КОНСТРУКЦИЯХ БУДУЩЕГО

Глава 43. Перспективы развития и применения конструкций из дерева и пластмасс (324)
§ 149. Общие сведения (-)
§ 150. Перспективы применения древесины в конструкциях (326)
§ 151. Перспективы применения пластмасс в конструкциях (328)

Приложения (330)
Литература (346)
______________________________________________________________________
сканы - Ахат;
обработка - Armin.
DJVU 600 dpi + OCR.

Не забываем про тему: “Ваши сканы, наша обработка и перевод в DJVU “.
http://forum..php?t=38054

Министерство образования Российской Федерации

Ярославский государственный технический университет

архитектурно-строительного факультета

примеры расчета деревянных Конструкций

Учебное пособие по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

для студентов специальности

290300 «Промышленное и гражданское строительство»

заочной формы обучения

Ярославль 2007

УДК 624.15

МП ________. Конструкции из дерева и пластмасс: Методическое пособие для студентов заочной формы обучения специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство»/Сост.: В.А. Бекенев, Д.С. Дехтерев; ЯГТУ.- Ярославль, 2007.- __ с.

Приведены расчеты основных видов деревянных конструкций. Изложены основы проектирования и изготовления конструкций из дерева с учетом требования новых нормативных документов. Описаны конструктивные особенности и основы расчета сплошных, сквозных деревянных конструкций.

Рекомендуются для студентов 3-5 курсов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» заочной формы обучения, а также других специальностей, изучающих курс «Конструкции из дерева и пластмасс».

Ил. 77. Табл. 15. Библиогр. 9 назв.

Рецензенты:

© Ярославский государственный

технический университет, 2007

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее методическое указание разработано согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции». В нем даны теоретические сведения, а также рекомендации по проектированию и расчету деревянных конструкций, необходимые для подготовки к экзамену студентам специальности «Промышленное и гражданское строительство».

Цель изучения курса «Конструкции из дерева и пластмасс» состоит в том, чтобы будущий специалист приобрел знания в области применения в строительстве деревянных конструкций, использования методов расчета, конструирования и контроля качества конструкций различных типов, умел обследовать состояние сооружений, рассчитывать и контролировать несущие ограждающие конструкции с учетом технологии их изготовления.

1. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЙ ПЛИТЫ С ДЕРЕВЯННЫМ КАРКАСОМ

Пример расчета асбестоцементной плиты покрытия.

Требуется запроектировать асбестоцементную утепленную плиту покрытия сельскохозяйственного здания под рулонную кровлю с уклоном 0,1. Шаг несущих конструкций рам составляет 6 м. Здание расположено в III снеговом районе.

1. Выбор конструктивного решения плиты .

Асбестоцементные плиты с деревянным каркасом выпускают длиной 3 – 6 м, шириной соответственно 1 – 1,5 м. Они предназначены для совмещенных бесфонарных покрытий, в основном одноэтажных зданий промышленного назначения с кровлей из рулонных материалов с наружным отводом воды.

Принимаем плиту размером 1,5х6 м для верхней и нижней обшивок принимаем по 5 листов размером 1500х1200 мм. Стыкование листов обшивок принимаем впритык. Верхнюю сжатую обшивку назначаем толщиной δ 1 =10 мм как наиболее нагруженную, нижнюю растянутую – толщиной δ 2 =8 мм. Объемная масса листов составляет 1750 кг/м 3 .

В качестве крепежных элементов используем оцинкованные стальные шурупы диаметром d =5 мм и длиной 40 мм с потайной головкой. Расстояния между их осями принимают не менее 30d (где d - диаметр шурупа, болта или заклепки), но не менее 120 мм, и не более 30δ (где δ – толщина асбестоцементной обшивки). Расстояние от оси шурупа, болта или заклепки до края асбестоцементной обшивки должно быть не менее 4d и не более 10d .

Ширину плит по верхней и нижней поверхностям принимаем равной 1490 мм с зазором между плитами 10 мм. В продольном направлении зазор между плитами предусматриваем 20 мм, что соответствует конструктивной длине плиты 5980 мм. Продольный стык между плитами осуществляется при помощи образующих четверть деревянных брусков, прибиваемых гвоздями к продольным граням плит. Образованный зазор между плитами перед укладкой рубероидного ковра уплотняется теплоизоляционным материалом (мипорой, пороизолом, вспененным полиэтиленом и др.), а деревянные бруски, образующие стык, соединяются гвоздями диаметром 4 мм с шагом 300 мм.

Каркас плит предусматриваем из древесины сосны 2 сорта, плотностью 500 кг/м 3 . Длину опорной части плит определяют расчетом, но предусматривают не менее 4 см.

Расчетное сопротивление асбоцемента изгибу R и.а =16МПа.

Модули упругости соответственно древесины и асбоцемента составляют Е g =10000 МПа, E а =10000 МПа.

Расчетное сопротивление асбоцемента сжатию R c.а =22,5 МПа.

Расчетное сопротивление асбоцемента изгибу поперек листа R wt .а =14 МПа.

Расчетное сопротивление древесины сосны изгибу R и.д =13 МПа.

Для каркасных плит используют минераловатный или стекловатный утеплитель на синтетическом связующем, а также другие теплоизоляционные материалы. В данном случае используем жесткие минераловатные плиты на синтетическом связующем по ГОСТ 22950-95 плотностью 175 кг/м 3 . Теплоизоляционные плиты приклеиваются к нижней обшивке асбестоцементных плит на слое битума, который выполняет одновременно роль пароизоляции. Толщину утеплителя принимаем конструктивно равной 50 мм.

Деревянные конструкции

Строительный процесс любого масштаба подразумевает не только использование качественных стройматериалов, но также соблюдение правил и норм. Только строгое следование инструкции и установленным нормативам даст наилучший результат в виде крепкого, надежного и долговечного строения. Особое место в строительной отрасли занимает такой материал, как древесина. В далекие времена именно из древесного сырья возводились первые поселения и города. В современной сфере строительства дерево не теряет актуальности и активно используется для возведения сложных . В силу того, что видов древесного материала существует колоссальное количество, есть целый ряд требований к выбору, расчету и защите таких конструкций. Наиболее актуальной редакцией свода норм и правил является (СНиП) 11 25 80.

Почему именно дерево? Все дело в том, что природный материал отличается натуральной эстетикой, высокой технологичностью и малым удельным весом, что является его бесспорными преимуществами. Именно поэтому многие конструкции производятся из дерева. Что же такое СНиП? Любая конструкция обладает определенными характеристиками, показателями механической прочности и стойкости к различным факторам, что является основой для проведения проектных мероприятий и технических расчетов. Все работы выполняются в соответствии с требованиями СНиП.

Строительные нормы и правила (СНиП) являются совокупностью строгих нормативных требований в правовом, техническом и экономическом аспекте. С их помощью регламентируется строительная деятельность, архитектурно-проектные изыскания, инженерные мероприятия.

Стандартизированная система была создана в 1929 году. Эволюция принятия правил и норм следующая:

• в 1929 году – создание свода временных правил и норм для регулирования проектировочных процессов, возведения зданий и сооружений различного функционального назначения;
• в 1930 году – разработка правил и норм для застройки заселенных мест, а также проектирования и возведения строительства;
• в 1958 году – обновленный свод правил планирования и градостроения.

В СССР такие нормативы представляли собой не только сводные технические требования, но также правовые нормы, разделяющие обязанности, права и ответственность основных действующих лиц строительного проекта: инженера и архитектора. После 2003 года обязательному исполнению подлежат лишь некоторые нормы и требования, которые находятся в рамках закона “О техническом регламенте свода правил”. При помощи СНиПа запускается важнейший процесс стандартизации, который оптимизирует эффективность и результативность строительства. Актуализированная редакция СНиП, которой сегодня руководствуются в строительной отрасли для проектировочных работ, расчетов и возведения деревянных конструкций – это СНиП 11 25 80. Исполнителями по данному проекту стали сотрудники института “НИЦ Строительство”. Свод требований официально утвержден 28 декабря в 2010 году Министерством регионального развития. В действие он введен только с 20 мая 2011 года. Все изменения, происходящие в правилах и стандартизации, наглядно иллюстрирует актуализированная редакция, которая ежегодно публикуется в специализированном информационном издании “Национальные стандарты”.

Оригинальная деревянная конструкция

Общие положения

Как и любой сводный нормативный документ, разработанный для регулирования той или иной деятельности, СНиП 11 25 80 содержит основные положения.

Монтаж деревянных элементов

Приведем некоторые из них:

1. Все требования, которые приведены в документе СНиП, подлежат строгому соблюдению в процессе выполнения работ по возведению новых зданий или мероприятий по реконструкции. Правила распространяются также на проектирование и строительство деревянных опорных конструкций для линий электропередач.

Важно!

Все правила и нормативные требования не распространяются на возведение построек временного характера, гидротехнических строений или мостов.

1. Проводя проектирование деревянных конструкций важно обеспечить качественную защиту от всевозможных повреждений и негативного влияния извне. Особенно это касается проектов, что эксплуатируются в условиях неблагоприятных атмосферных условий и повышенной влажности. Актуализированная редакция предусматривает защиту от возгораний, биологических повреждений, гниения и любых возможных “неприятностей” в ходе эксплуатации в будущем.
2. Согласно требований СНиП, конструкции из различных пород дерева должны удовлетворять нормам расчета по степени их несущих свойств и возможной деформации. При этом нужно учитывать степень, характер и длительность эксплуатационных нагрузок.
3. Все основы проектируются с обязательным учетом их производства, транспортировки отдельных деталей, эксплуатационных свойств и специфики монтажа.
4. Нужный уровень надежности конструкции задается с помощью конструктивных мероприятий, качества защитной обработки, усилением пожарной безопасности.
5. В среде, где наблюдается интенсивный нагрев постоянного или систематического характера, деревянные конструкции используются в допустимом температурном диапазоне. Для неклеенной древесины максимально допустимый показатель не может превысить 50 градусов, а для клееной – не более 35 градусов.
6. В разработке чертежа в обязательном порядке используется следующая информация: особенности и сорт древесины, клей и его специфика, индивидуальные требования к материалу.

Это всего лишь общие положения свода норм и правил актуализированной редакции, которыми должен руководствоваться каждый, будь-то промышленное или индивидуальное строительство.

Пространственная конструкция из дерева

Выбор материала

Но не только проектирование и возведение строения регламентируется сводом правил и норм. В актуальной редакции СНиП подробно прописаны аспекты выбора сырья для тех или иных целей. Важно все: и эксплуатационные условия деревянной конструкции, и качество защитной обработки, и агрессивность окружающей среды, и функциональное назначение каждой составляющей.

Доска обрезная сухая

В СНиП 11 25 80 подробно описаны все возможные ситуации и нормативы по выбору материалов. Рассмотрим основные тезисы:

• Для деревянных конструкций, как правило, используется древесина различных хвойных пород. Для элементов, которые выполняют важнейшие функции в конструкции, таких как нагели или подушки, используются лиственные породы дерева.

Важно!

Для создания опор линий электропередач редакция СНиП 11 25 80 подразумевает использование лиственницы или сосны. В отдельных случаях используется древесина ели или пихты.

Почему именно хвойные породы? Дело не только в их низкой стоимости. Наличие смол в большом количестве обеспечивает основам из дерева надежный барьер от гниения не хуже специализированных пропиток и антисептиков.

Обрезная доска из хвои

• Несущие элементы деревянных конструкций должны отвечать стандартам ГОСТ 8486-66, 2695-71 и 9462-71.
• Прочность древесного материала соответствует установленным нормам, ее сопротивляемость не может быть ниже нормативного показателя.
• Показатель влажности древесины не должен превысить 12%.
• Сырье не может содержать косослоя, большого количества сучков или других возможных изъянов.
• Если используется древесина пород, малостойких к загниванию (береза, бук и другие), она должна тщательно обрабатываться специализированными пропитками и антисептиками.
• Если используются пиломатериалы с круглым сечением, величина сбега в технических расчетах деревянной конструкции по СНиП 11 25 80 равняется 0,8 на 1 метр длины. Исключение составляет лиственница, она рассчитывается в порядке 1 сантиметр на 1 метр в длину.
• Степень плотности древесины или фанерного листа регламентируется порядком, изложенным в своде правил 11 25 80. Это помогает рассчитать вес будущей конструкции.

Выбор синтетического клея зависит от эксплуатационных условий и вида древесины для конструкций.

Строительство дома из больших бревен

Кроме общих эксплуатационных требований немаловажное значение имеют температурный режим и влажность. В своде правил 11 25 80 наглядно прописаны следующие нормативы для различных эксплуатационных условий деревянных конструкций:

Совокупность всех положений в разделе “Материалы” редакции 11 25 80 должна учитываться в обязательном порядке. От правильного выбора пиломатериалов, а также вспомогательных компонентов, определяет долговечность и прочность конструкции.

Пиломатериал из осины

Расчетные характеристики

Последняя актуальная редакция СНиП 11 25 80 является эффективным и информативным руководством к созданию прочных и долговечных конструкций из различных пород древесины.

Брусья из разных пород древесины

Одним из основных моментов выбора является соответствие всевозможных древесных пород перечню обязательных характеристик сопротивления. Основные показатели следующие:

1. Характеристики изгиба, смятия и сжатия древесных волокон. В техническом расчете важна как величина, так и форма сечения строительного элемента.
2. Степень растяжимости вдоль волокон. Показатель, как правило, разнится для клееных и неклееных элементов.
3. Характеристики сжатия и смятия вдоль древесных волокон по всей площади.
4. Местный показатель смятия волокон. Следует знать, что для опорных составляющих конструкции, узловых и лобовых, в местах смятия под углом более чем 60 градусов, показатель может быть разным.
5. Скалывание вдоль волокон. Он может варьироваться в изгибах неклееных или клееных составляющих конструкции, а также в лобовых врубках для предельного напряжения.
6. Скалывание поперек волокна. Характеристики разные в соединениях клееных или неклееных элементов.
7. Степень растяжимости элементов из клееной древесины поперек волокон.

Основные породы древесины

Выбирая древесину для создания конструкции, следует знать подгруппы пород:

• хвойные – лиственница, пихта, кедр;
• твердые лиственные – дуб, ясень, клен, граб, вяз, береза, бук;
• мягкие лиственные – тополь, ольха, липа, осина.

Доска сухая дубовая

Важно!

Для каждого типа древесины оптимальные показатели индивидуальны.

Все расчеты выполняются на этапе проектирования конструкции. Чтобы избежать большой погрешности, а цифры были максимально приближены к реальным, необходимо воспользоваться формулами, которые предоставляет обновленная редакция СНиП 11 25 80. Чтобы получить нужную величину, нужно индивидуальный показатель древесины умножить на коэффициент эксплуатационных условий для конструкции. Коэффициент условий работы зависит от многих факторов: температуры воздуха, степени влажности, наличия агрессивных сред, длительность переменных и постоянных нагрузок, специфики монтажа. Использование клееной строительной фанеры также требует следования установленным нормам и правилам.

При расчетах учитываются такие показатели относительно плоскости листа:

1. Растяжение.
2. Сжатие.
3. Изгиб.
4. Скалывание.
5. Срез перпендикулярно.

Все показатели зависят от типа древесной породы, которая является основой фанерного листа, а также от количества слоев. Кроме основных показателей, существует еще один, который важен при проектировании деревянной конструкции. Это плотность. Такая величина весьма нестабильна и может изменяться даже в масштабах одной древесной породы. Почему так важно измерить плотность? Именно она будет определять вес полученной в результате строительных работ конструкции. На плотность древесины влияет несколько факторов, таких как возраст дерева, содержание влаги. Чтобы добиться оптимальной плотности, используется такой прием, как сушка. В зависимости от индивидуального показателя плотности, древесину можно подразделить на легкую, среднюю и тяжелую. Самой легкой считается сосна, тополь липа. К породам со средней плотностью относятся вяз, бук, ясень, береза. К наиболее плотным относят дуб, граб или клен. С ростом показателя плотности изменятся ее механические свойства: чем плотнее материал, тем он прочнее на растяжение и сжатие.

Актуализированная редакция СНиП II-25-80

Правильное клеевое соединение конструкций

Выбор клея для той или иной древесной породы имеет определяющее значение. От этого зависит прочность конструкции, надежность и долговечность эксплуатации без малейших признаков деформации.

Клей для дерева

По данным редакции СНиП 11 25 80 используются следующие виды клея:

1. Фенольно-резорциновый или резорциновый клей используется для соединения древесины или фанеры. Подойдет для тех эксплуатационных условий, где температура влажности составляет более 70 %. Секрет кроется в основах химии: в реакции резорцина и формальдегида получают термоактивные смолы. Чем больше резорцина в составе клея, тем выше его температура размягчения. Именно при больших температурно-влажностных условиях и рекомендуется применение фенольно-резорцинового клея. Его преимущества в высоких показателях начальной и эксплуатационной прочности, невысокая стоимость и атмосферостойкость. Минус – клей токсичен, так как выделяется свободный фенол.
2. Акрил резорциновый клей используется для тех же условий, что и фенольно-резорциновый. Он отличается высокими характеристиками погодоустойчивости и влагостойкости. Клей стабилен, долговечен даже в жестких эксплуатационных условиях, отмечен высокой технологичностью.
3. Фенольные клеи активно используются в деревообрабатывающей промышленности, применяются для склеивания фанеры в наружном применении. Основные преимущественные характеристики – повышенная механическая устойчивость при сдвиговых нагрузках, отменная эластичность, вибростойкость и хорошее сопротивление нагрузкам при отслаивании.
4. Карбамидные клеи применяются для поверхностной обработки древесины. В таких случаях используется раствор карбамидного клея холодного отвержения. Раствор проникает в древесину, делая ее тверже, образует барьер от загрязнений, повышается стойкость к истиранию. Карбамидно-меланиновый клей является производным. Добавки в виде меланина позволяют увеличить срок хранения практически в два раза. Стоимость карбамидного клея низкая, отмечается низкая устойчивость к цикличной влажности.

При выборе клея для деревянной конструкции следует полагаться на общепринятые нормы и рекомендации, изложенные в редакции СНиП 11 25 80.

Клей для дерева

Клееная древесина или обычная?

Клеевое соединение относится к наиболее прогрессивным и надежным методам. Такой тип соединения отлично работает на скалывание и позволяет с легкостью перекрыть пролеты более 100 м. Деревянные конструкции, склеенные из множества мелких элементов, обладают рядом преимуществ перед цельным брусом. Но, чтобы реализовать проект, достигнуть максимальной прочности и результативности, следует строго соблюдать все технические условия. Сегодня такое производство, как правило, механизировано и автоматизировано.

Клееный брус

В чем достоинства клееной древесины для создания надежных конструкций?

• Ведение безотходного изготовления конструкций.
• Рационализированное применение древесины различных пород в одном пакете.
• Повышенная оптимизация конструкции в силу целенаправленного использования анизотропного свойства древесины.
• Абсолютное устранение любых ограничений сортамента, как по длине, так и по величине сечения.
• Герметичность и высокие звукоизоляционные свойства.
• Повышенная огнеупорность в сравнении с цельным брусом.
• Отменные показатели химической инертности и биологической стойкости.

Выбор качественного клея для выполнения соединения – основа прочности и долговечности деревянных конструкций в строительстве. Определяющее значение имеет влажность.

Клееная древесина

Важно!

Чем суше и тоньше каждый клеевой элемент конструкции, тем меньше вероятности образования трещин. Недостаточно высушенная древесина может привести к расхождению клеевого шва в процессе эксплуатации.

Внешне клееная древесина не отличается от цельной, поэтому природная эстетика сохраняется. Такой тип конструкций не только более прочен и долговечен. Но еще и создает неповторимую ауру тепла и уюта, что так важно в строительстве комфортного семейного гнездышка.

Узловое соединение бруса клееного

Защита от разрушений и огня

Надежная защита деревянных конструкций от разрушения – залог долгого эксплуатационного срока. Сегодня можно предотвратить многие катастрофические ситуации, своевременно проводя качественную и комплексную “терапию”. Актуальная редакция СНиП 11 25 80 подразумевает защиту деревянных конструкций, как говорится, “по всем фронтам”, так как древесина – материал, подаренный нам природой, то вполне закономерно, что агрессивные воздействия извне могут привести к биологическому разрушению и деформации. Чтобы установить надежный барьер, нужно уметь правильно выбрать и воспользоваться специализированными средствами. Способов защиты существует множество: поверхностная обработка, пропитка, покрытие диффузным методом и даже химическое консервирование.

Защита древесины от влаги

Кроме обрабатывающих мероприятий, следует уделить внимание:

• строительной профилактике, то есть, применять в процессе воздушно-сухую древесину, устранять поврежденные участки;
• следить за влажностью и температурой в ходе эксплуатации;
• соблюдать все санитарно-технические условия;
• обеспечить функциональную систему вентиляции;
• установить гидрозащиту и пароизоляцию.

Наиболее простым в применении и эффективным средством, доказавшим на практике свою результативность, являются антисептики.

Защита древесины антисептиком

Редакция СНиП 11 25 80 определяет следующую классификацию:

1. Антисептические средства, которые применяются в водном растворе. К ним относятся фтористый, кремнефтористый, аммонийкремнефтористый натрий, а также другие растворы. Они предназначены для обработки для тех конструкций, что максимально защищены от попадания влаги и прямого контакта с водой.
2. Пасты-антисептики, основой которых являются водорастворимые антисептики. Действующее вещество таких средств – битум, кузбасслак или глина. Они практически не вымываются водой, поэтому наносятся на конструкции из древесины с любой влажностью. Такими пастами можно также заполнять трещины, предотвращая загнивание.
3. Маслянистые антисептические средства. Основой являются сланцевые, коксовые, каменноугольные масла. Антисептики защитят те конструкции, которые соприкасаются с водой или находятся в неблагоприятных условиях с повышенной влажностью.
4. Антисептики, которые используются в органических растворителях. Антисептические средства предназначены для надежной наружной обработки деревянных строительных элементов.

Лакировка древесины

Выбор антисептика определяется основным функциональным назначением деревянной конструкции. По способу использования их делят на две условные группы:

• Первая группа – те конструкции, что эксплуатируются в неблагоприятных условиях или агрессивных средах. К ним относят элементы, используемые на открытом воздухе или те, что требуют особенно эффективной защиты.
• Вторая группа – это те конструкции, которые подвержены периодическому увлажнению (перекрытия, лаги, балки и многое другое).

Перед проведением антисептических мероприятий специалисты рекомендуют провести дополнительную дезинфекцию, чтобы защита конструкций была проведена безукоризненно и отвечала всем требованиям.

Как выбрать антисептик для дерева

Защита от огня

Как известно, дерево – это то материал, который при определенных условиях легко воспламеняется. Для повышения характеристик пожаробезопасности деревянных строительных элементов должна быть обеспечена качественная защита от огня. Для этого существует несколько видов специальных покрытий:

1. Атмосферостойкие.
2. Влагостойкие.
3. Невлагостойкие.

Огнезащита строительных конструкций

Химические средства в виде паст, пропиток, обмазок используются, как правило, для тех деревянных конструкций, которые защищены от непосредственного влияния атмосферы. Их наносят в два слоя, выдерживая интервал между ними в 12 часов. Обмазкой покрывают такие элементы конструкции, которые не требуют окрашивания: стропила, прогоны и им подобные. Защита может наноситься на поверхность, глубоко пропитывать деревянные элементы, наделяя конструкцию огнеупорным свойством.

Огнезащита дерева

Одним из наиболее популярных и действенных средств являются антипиреносодержащие пропитки. Антипирены – это вещества, предохраняющие воспламенение и препятствующие распространению пламени по поверхности.

Кроме этого, используется защита в виде специальных органосиликатных красок или перхлорвиниловой эмали. Наиболее стойкая защита от огня – комбинирование мероприятий по пропитке конструкции с последующим окрашиванием.

Огнезащита

Основы проектирования

Актуальная информация, которую содержит обновленная редакция СНиП 11 25 80, служит пособием как для новичков в строительстве, так и для профессионалов с опытом. Основы проектирования и создания деревянных многокомпонентных конструкций, которые излагаются в редакции 11 25 80, следующие:

• Размер каждого из элементов конструкции из дерева нужно выбирать, учитывая возможности транспортировки.
• Если длина пролета безраспорных деревянных основ составляет 30 метров или больше, одну из опор делают подвижной. Это помогает скомпенсировать удлинение пролетов в условиях нестабильных показателей температур и влажности.
• Показатель пространственной жесткости улучшается путем монтажа вертикальных и горизонтальных связующих. Поперечные связи конструкции для усиления прочности монтируют по верхам несущих элементов или же в плоскости вертикального пояса.
• Опорный размер плиты дощатого или фанерного покрытия должен составлять не менее 5 сантиметров. Такая защита поможет избежать выгибания до того, как установятся нужные связующие элементы.
• Количество связующих элементов составных балок должно равняться трем. В роли соединительных креплений удобнее применить пластинчатые нагели.
• Проектирование необходим подъем в 1/2 пролета и шарнирное опирание. По такому же принципу выполняется проектирование клееных балок в конструкции.

Важно!

Клееные балки нужно собирать только в вертикальном направлении досок. Горизонтальное расположение допускается только при сборке коробчатых балок.

• В роли защитных стенок клееной балки выступает фанера с повышенными водостойкими свойствами. При этом ее толщина не должна быть менее 8 миллиметров.

Деревянные конструкции

Требования, которые устанавливает актуальная редакция норм и правил 11 25 80, должны выполняться неукоснительно. Таким образом, получается надежная и долговечная основа строения любого функционального назначения.

Многокомпонентные деревянные конструкции

Общие требования

К готовой конструкции предъявляются определенные требования, которые регламентируются СНиП 11 25 80.

Деревянный дом из бруса

В соответствии с установленными правилами и нормами, должна быть обеспечена:

1. Стойкая защита древесины любых пород от воздействия грунтовых вод, атмосферных осадков и канализации.
2. Надежная защита материала от промерзания, скопления конденсата, возможного напитывания водой из грунта или любых смежных конструкций.
3. Безукоризненная система вентиляции (постоянная или периодическая) для предотвращения накопления лаги, гниения, появления плесени или грибка на поверхности конструкции.

Деревянный дом

Организационные, проектировочные и строительные работы должны выполняться в комплексе, строго следуя установленным нормативам и правилам возведения деревянных конструкций. Следует учесть множество факторов. которые в результате определят срок службы конструкции, ее прочность и надежность. Для получения оптимального результата необходимо следовать всем установленным нормам и правилам, а также следить за обновлениями в редакции СНиП 11 25 80.

Многокомпонентная деревянная конструкция потолка