Гринь И.М. - Проектирование и расчет деревянных конструкций

Проектирование и расчет деревянных конструкций: Справочник/И. М Гринь, В. В. Фурсов, Д. М. Бабушкин и др.; Под ред. И. М. Гриня.— К.: Будивэльнык, 1988.— 240 с: ил.

ISBN 5-7705-0066-2.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года» [1] предусматривается последовательно проводить дальнейшую индустриализацию строительного производства, превращая его в единый процесс возведения объектов из элементов заводского изготовления Улучшить структуру применяемых строительных конструкций и материалов, расширить использование прогрессивных изделий из древесины, обеспечить улучшение использования лесосырьевых ресурсов, прежде всего путем повышения комплектности переработки древесного сырья, а также отходов деревообрабатывающих предприятий для производства древесных плит

Решению поставленных задач, а также снижению металлоемкости строительства и облегчению конструкций будет способствовать дальнейшее развитие и внедрение в практику прогрессивных деревянных конструкций с использованием клееной древесины, фанеры, древесных плит и ряда неметаллических материалов. Деревянные конструкции, особенно клееные, заводского изготовления в основном отвечают перечисленным требованиям. Они легки, стойки к агрессивным химическим воздействиям, в большинстве случаев обладают диэлектрическими свойствами, дают возможность перекрывать большие пролеты. Для многих районов страны древесина — местный строительный материал. В развитии деревянных конструкций произошли изменения. Разработаны их новые виды, методы расчета и проектирования, а также способы изготовления

Основная цель данного справочника — дать краткие и исчерпывающие рекомендации по проектированию и расчету деревянных конструкций В нем приведены характеристики материалов, основы расчета и проектирования деревянных конструкций, получивших широкое распространение, а также перспективных, прошедших экспериментальную проверку в строительстве Подробно рассмотрены вопросы расчета наиболее характерных конструкций, для которых приведены числовые примеры Для облегчения расчетов даны вспомогательные таблицы Статический расчет одной из пространственных конструкций выполнен с применением ЭВМ Некоторые вопросы расчета -(частные либо касающиеся конструкций, не получивших достаточной проверки в практике проектирования и строительства) в справочнике не приведены Для их расчета дана ссылка на соответствующие издания, указанные в списке литературы Предисловие, главы 1, 2, 4, 7, 8, § 11 1 113, 115, 116 написаны И М Гринем, главы 6, 9, 13 и приложение X В. В. Фурсовым, глава 12 и приложение IX - Д М Бабушкиным, главы 3, 5, 10 и приложения I VIII — В И Гринем, примеры 7, 8, 9, 12 (1-й вариант) и § 114 — П Г Галушко

Авторы выражают благодарность сотрудникам ЦНИИСК им Кучеренко Е М Знаменскому и С Б Турковскому за предоставление ими материалов исследований деревянных конструкций

Глава 1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

1.1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Деревянные ограждающие и несущие конструкции рекомендуется применять в зданиях и сооружениях различного назначения, возводимых в районах, лесной фонд которых по народнохозяйственному и природному значению отнесен к Ш или II группе, имеет эксплуатационное значение, а также в районах с развитой производственной базой по изготовлению деревянных конструкций [58] Для производственных помещений с агрессивной средой к стали и железобетону, при необходимости создания диэлектричности или «радиопрозрачности» зданий и сооружений, а также для мобильных сборно-разборных зданий заводского изготовления применение деревянных конструкций допускается во всех районах страны. Кроме того, из древесины можно выполнять опоры линий электропередачи и осветительных сетей, связи, а также временные здания и сооружения [58]. Клееные деревянные конструкции рекомендуется применять для тех же условий при наличии специализированных заводов по их изготовлению и соответствующем технико-экономическом обосновании.

При этом следует учитывать, что клееная древесина наиболее эффективна для получения длинных элементов больших сечений, эффективного использования лесоматериалов различной сортности, удовлетворения требований к интерьеру, повышения огнестойкости и долговечности конструкций

Конструкции из дерева проектируют преимущественно сборными, заводского изготовления, с небольшим количеством типоразмеров унифицированных элементов Они должны быть технологичны, малой трудоемкости при изготовлении, транспортабельны Унификация элементов и частей конструкций особенно важна при проектировании деревянных клееных конструкций и их изготовлении на поточных линиях Монтажные соединения элементов конструкций должны быть простыми, удобными для выполнения. Крепежные детали (болты, винты, вклеенные стержни) — из стали или высокопрочных пластмасс. Склеивать деревянные элементы на монтаже не допускается. При проектировании деревянных конструкций следует широко применять изделия на основе отходов древесины (древесноволокнистые, древесностружечные и цементно-стружечные плиты, фибролит, арболит), а также лесоматериалы лиственных пород с соблюдением соответственных рекомендаций [27, 43].

В ограждающих конструкциях покрытий и стен одноэтажных зданий, а также галерей следует предусматривать легкие плиты и панели с деревянным каркасом и наружными полками (обшивками) из асбестоцементных плоских или волнистых листов и строительной фанеры, внутри помещений — из древесных плит

Допускается применение деревянных конструкций в перекрытиях жилых и общественных зданий высотой не более двух этажей (здания детских учреждений—одного этажа), кроме районов, лесной фонд которых отнесен к III и II группам и имеет эксплуатационное значение, где возможно их применение в зданиях высотой в три и более этажей [58].

В зданиях с покрытиями из деревянных конструкций предусматривают только наружный отвод воды с кровли Не рекомендуется устраивать на крыше фонарные и другие надстройки. При проектировании предусматривают необходимые конструктивные мероприятия и защитную обработку древесины, обеспечивающие сохранность конструкций при хранении, транспортировании и монтаже, а также долговечность в процессе эксплуатации [49]. Проектируют деревянные конструкции в соответствии с действующими нормами проектирования и рекомендациями [11, 38, 43, 49, 50]. Предпочтение следует отдавать конструкциям заводского изготовления.

1.2. МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В КОНСТРУКЦИЯХ

Для строительных деревянных несущих и ограждающих конструкций применяют цельную и клееную древесину, материалы, изготовленные на ее основе, а также синтетические, металлы и асбестоцемент.

Древесина.  Деревянные конструкции изготовляют преимущественно из лесоматериалов хвойных пород (сосны, ели). Мягкие лиственные породы (осина, тополь) и широко распространенные твердые лиственные (береза, бук) используют взамен хвойных в конструкциях временных зданий и сооружений, а также, при обосновании, в капитальных зданиях. В клееных конструкциях лесоматериалы указанных пород можно использовать без ограничения, но при изменении технологии изготовления (операций сушки, склеивания).

Твердые лиственные породы (дуб, граб) применяют для ответственных деталей нагелей, вкладышей, подушек. При этом подбирают древесину прямослойную, без сучков и других пороков, влажностью не выше 12 % Допустимо использование древесины березы и бука при обязательном антисептировании.

Лесоматериалы в зависимости от вида и пороков разделяют на сорта.  Для несущих конструкций древесина должна удовлетворять требованиям 1-го, 2-го и 3-го сортов по ГОСТ 8486—86Е, ГОСТ 9463-72* -для хвойных пород и ГОСТ 9462-71*, ГОСТ 2695 —83* —для лиственных [58].

Для деревянных элементов, соединяемых на гвоздях, древесину лиственницы и твердых пород применять не разрешается. Влажность древесины в конструкциях устанавливают в зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации (табл. 1. 1.). Сортамент круглого и пиленого лесоматериала с геометрическими характеристиками и плотность древесины приведены в прил. I .

Древесные пластики. Для отдельных видов клееных несущих и ограждающих конструкций применяют фанеру марок ФСФ и ФК (ГОСТ 3916—69*) сортов В/ВВ, В/С и ВВ/С, фанерные профили (ГОСТ 22242—76) и трубы Фанерные изделия, склеенные на карбамидных клеях марки ФК, допускается применять в температурно-влажностных условиях эксплуатации А1, А2 и Б1. Бакелизированную фанеру марки ФБС (ГОСТ 11539—83) применяют для ответственных конструкций или не защищенных от атмосферных воздействий.