Дощатоклееные балки, армированные стальными стержнями

1.Одиночное армирование 2. Двойное армирование

(только в растянутой зоне)

Армирование применять рационально, если необходимо увеличить несущую способность сечения при ограниченной высоте. Применяют арматуру с пределом текучести более 400 МПа.

Пазы в древесине для укладки арматуры выбирают фрезерным станком. Они могут быть круглыми и квадратными, на 1,5 мм больше, чем диаметр арматуры. Склеивание производится заливочными смесями на основе эпоксидных смол.

Коэффициент армирования

Расчет армированных конструкций производится по приведенным геометрическим характеристикам, а их поперечное сечение рассматривается как цельное.

4.8. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ АРОК

К аркам сплошного поперечного сечения относятся 3-х шарнирные, состоящие из балок Деревягина 2-х и 3-х шарнирной гнутостенной ( с затяжкой или без затяжки) арки с перекрёстной дощатой стенкой на гвоздях.

Дощатоклеенные арки

1. Трехшарнирная арка из балок Деревягина.

Арка может выполнятся с затяжкой или с непосредственным опиранием на фундамент. Каждая балка работает на изгиб только от нагрузки расположенной только на одной половине арки.

Следовательно, для определения maxусилий необходимо принять схему нагружения по всей длине арки.

В арках треугольного сечения изгибающие моменты не меняют знак. В связи с тем, нормальное сечение Nиспользуют для создания изгибающего момента обратного по знаку моменту от нагрузок и уменьшающего момент от изгибающей нагрузки.

, где

- Разгружающий момент от продольной силы

Разгружающий момент получается при внецетренном решении опорного и конькового узлов арки.

В опорном узле внецетренность создаётся тем, что опорная реакция и распор арки пересекается ниже главной оси поперечного сечения, а в коньковом узле устройством зазора 1-2 см.

Так как Nниже главной оси,то она будет создавать момент с обратным знаком.

Кружальные арки

Применяются в качестве опалубки при возведении бетонных и каменных сводов. Временные конструкции состоят из 2-х и более слоёв досок(косяков), соединёнными нагельными соединениями ( гвоздевыми или болтовыми).

Стенки косяков устанавливаются вразбежку против середины косяка соседнего ряда.

Преимущество: состоит из стандартных элементов-косяков.

Недостаток большая гибкость и малая несущая способность.

Проверка сечения таких арок производится по правилам расчёта сжато-изогнутых стержней. Считается, что нормальная сила воспринемается обоими рядами косяков, а изгибающий момент передаётся на 1 ряд косяков последовательно; изгибающий момент воспринимается вначале косяком первого ряда, затем второго, чтобы не произошёл разрыв косяка поперёк волокон, в месте стыка необходимо выполнить условие

4.9. ПЛОСКИЕ СКВОЗНЫЕ КОНСТРУКЦИИ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Сквозные несущие конструкции- это конструкции, в которых пояса соединены не сплошной стенкой, а решёткой, состоящей из отдельных стержней: раскосов и стоек.
Основным видом сквозных конструкций в покрытиях являются фермы. Применение решётки вместо сплошной стенки уменьшают расход материала на конструкцию, особенно при больших пролётах. В то же время в сквозных конструкциях появляются узлы (места соединения элементов решётки с поясами), что увеличивает трудоёмкость изготовления этих конструкций.

Чем больше пролёт и меньше нагрузка, тем целесообразней применение сквозного сечения. Чем меньше пролёт и больше нагрузка- тем выгодней сплошное.

Сквозные конструкции делятся на: балочные (фермы) и раскосные (арки и рамы).

Сквозные арки и рамы применяются редко.

Наиболее распространённой сквозной конструкцией является фермы, которые подразделяются по очертанию:

1. Сегментные фермы

2. Многоугольные брусчатые фермы

3. Трапециевидные фермы:

Ферма со сжатым опорным раскосом

Ферма с растянутым опорным раскосом

4. Треугольная ферма

В качестве узловых соединений в сквозных конструкции применяются:

1. Шайбы нагельного типа. Представляют собой металлическую пластину, имеющую в центре отверстия для узлового болта, на который надеваются элементы решётки. Такое соединение применяют для крепление как растянутых, так и сжатых элементов. И является в настоящее время наиболее распространенным типом соединения.

2. Нагели из круглой стали или гвозди, непосредственно прикрепляющие элементы к жёстким поясам. Такое соединение пригодно при сравнительно небольших усилиях в решётке. При значительных усилиях возникает затруднение с расстановкой нагелей в узле.

3. Различные упоры сжатых элементов решётки в местах крепления поясов выполняются с помощью каких-либо «подушек» или с помощью врубок. Такое конструктивное решение применяется только для сжатых стержней.

4.

Растянутые металлические элементы нижних поясов прикрепляются к опорным металлическим башмакам при помощи сварки.

Стыковка сжатых элементов верхнего пояса осуществляется торцевым упором и перекрывается деревянными накладками на болтах, что необходимо для обеспечения достаточной жёсткости стыков из плоскости конструкции.

Стыковка растянутых деревянных элементов перекрывается обычными деревянными накладками, но с расчётным количеством нагелей.

Деревянные сквозные конструкции выполняются, как правило, статически определимыми, как по отношению к опорным закреплениям, так и в конструктивном решении решётки ( и внешние и внутренние контуры статически определены).

Применение статически неделимых систем в деревянных сквозным конструкциях не рекомендуется, так как податливость связей, а также деформативность древесины от усушки и разбухания, могут вызывать неблагоприятное усилие в элементе.

4.10. НИЖНИЕ ПОЯСА. ВЫБОР МАТЕРИАЛА.

В строительстве применяются 2 типа конструкций:

1. Цельно-деревянные (все элементы из дерева)

2. Металло-деревянные ( в которых элементы с большим растягивающим усилием выполнены из металла)

Прочность применяемых в строительстве пиломатериалов на растяжение значительно на прочность на сжатие и большое влияние на эту прочность оказывают пороки древесины. Поэтому при изготовлении растянутого деревянного стержня требуется тщательный отбор пиломатериалов.

На практике это бывает либо затруднено, либо не возможно.

Анализ аварийных деревянных конструкций показывает, что в большинстве случаев разрушение происходит вследствие разрыва растянутых деревянных стержней.

В растянутых элементах, склеенных в виде досок, можно предварительно вырезать места с пороками.

Клееные дощатые пояса будут иметь более высокую надежность.

Если по условию агрессивности среды или пожарной опасности требуется установка деревянных растянутых поясов, то их проектируют металлическими из круглой или профильной стали.

Экономический анализ показывает, что металлодеревянные фермы получаются не дороже цельнодеревянных.