Примеры расчета деревянных конструкций: Учебное пособие по дисциплине «Конструкции из дерева и пластмасс»

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 δ₁=10 мм как наиболее нагруженную, нижнюю растянутую – толщиной δ₂=8 мм. Объемная масса листов составляет 1750 кг/м³.

         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/м³. 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/м³. Теплоизоляционные плиты приклеиваются к нижней обшивке асбестоцементных плит на слое битума, который выполняет одновременно роль пароизоляции. Толщину утеплителя принимаем конструктивно равной 50 мм.