Гринь - Строительные конструкции из дерева и синтетитеческих материалов

И. М. ГРИНЬ

СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Проектирование и расчет

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования УССР в качестве учебного пособия для студентов строительных вузов и факультетов

ИЗДАТЕЛЬСКОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ «ВИЩА ШКОЛА»

ГОЛОВНОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО

КИЕВ — 1975

Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов. Проектирование и расчет. Гринь И. М. Издательское объединение «Вища школа», 1975, 280 с.

В книге изложены основные сведения по проектированию и расчету ограждающих и несущих конструкций из дерева и синтетических материалов. Даны примеры расчета и проектирования ограждающих конструкций в виде панелей и несущих конструкций —балок, ферм, арок, рам, сводов и куполов на основе действующих строительных норм и правил, а также других нормативных документов.

Приведены основные указания по выполнению курсовых проектов и конструктивной части дипломных проектов, а также справочный материал для облегчения расчета конструкций.

Книга рассчитана на студентов строительных вузов и факультетов и может служить пособием для инженеров-строителей при проектировании конструкций из дерева и синтетических материалов.

Табл. 70. Ил. 98. Библиогр. 26.

(с) Издательское объединение «Вища школа», 1975.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Решениями партии и правительства в области строительства предусмотрено повышение уровня индустриализации, увеличение степени заводской готовности строительных конструкций и изделий, расширение полносборного строительства, обеспечение массового применения новых эффективных материалов и облегченных конструкций.

Перед строителями также поставлена важная задача снижения веса зданий и сооружений, что имеет особенно серьезное значение для рассредоточенных объектов сельского строительства.

В решении этих задач немалая роль отводится новой отрасли индустриального производства — высококачественным конструкциям из дерева и синтетических материалов.

Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 26/VIII 1971 г. «Об улучшении проектирования и строительства сельскохозяйственных объектов и укреплении производственной базы сельских строительных организаций дало новое направление в развитии легких индустриальных конструкций из дерева и синтетических материалов.

В развитие этих директивных материалов ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко были пересмотрены нормы проектирования деревянных конструкций (СНиП II-В.4-71), которые утверждены Госстроем СССР к применению с l/VH 1972 г. В этом документе основной упор сделан на клееные и фанерные конструкции заводского изготовления.

На состоявшемся в г. Иркутске в сентябре 1972 г. Всесоюзном совещании на тему «Деревянные конструкции в современном строительстве» были рассмотрены методы совершенствования индустриальных деревянных конструкций, новые их виды и вопросы более интенсивного внедрения в строительство.

Совещание в своем решении подтвердило целесообразность резкого сокращения номенклатуры индустриальных деревянных конструкций и, в основном, одобрило их перечень, рекомендованный ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко для применения в ближайшее время.

Вместе с тем, совещание рекомендовало совершенствовать существующие и создавать новые перспективные конструкции на основе клееной древесины и синтетических материалов.

Таким образом, в ближайшее время получат широкое распространение клееные деревянные и фанерные конструкции и конструкции с применением синтетических материалов.

Деревянные конструкции построечного изготовления могут найти применение только в лесоизбыточных районах при небольшом их объеме или в период строительства заводов по изготовлению клееных деревянных конструкций.

В соответствии с принятыми решениями в учебное пособие включены, в основном, современные индустриальные конструкции из дерева, синтетических материалов, а также рекомендуемые к применению перспективные конструкции. Для расчета большинства из них приведены числовые примеры. Проектирование и расчет конструкций выполнены по новым нормам проектирования. Кроме того, в книге кратко рассмотрены некоторые конструкции построечного изготовления.

Основная цель учебного пособия — дать возможно более исчерпывающие и, вместе с тем, краткие указания по проектированию и расчету строительных конструкций из дерева и синтетических материалов в соответствии с программой курса и с учетом указанных выше решений.

В учебном пособии последовательно, в соответствии с изложением курса, дается общая методика проектирования и расчета элементов и конструкций, которая иллюстрируется примерами наиболее характерных или часто применяемых в практике конструкций.

В конце книги приведены справочные таблицы и указания, которые позволят производить расчеты конструкций почти без использования других пособий.

Автор выражает благодарность профессору Киевского инженерно-строительного института В. А. Иванову и коллективу кафедры металлических и деревянных конструкций Полтавского инженерно-строительного института за ценные указания, высказанные при рецензировании рукописи.

Глава I

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ по ПРОЕКТИРОВАНИЮ И РАСЧЕТУ КОНСТРУКЦИЙ из ДЕРЕВА И СИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Конструкции из дерева и синтетических материалов рекомендуется применять в сельскохозяйственных зданиях, в производственных зданиях предприятий лесопильно-деревообрабатывающей промышленности, в зданиях с химически агрессивной средой, в подсобно-вспомогательных промышленных и складских зданиях, в зданиях общественного назначения (спортивные, выставочные, торговые и т. п.), а также для временных зданий и сооружений строительных площадок.

Эти конструкции применяются также в зданиях и сооружениях, где требуется исключить влияние магнитных свойств конструкций и возможность искрообразования, создать «радиопрозрачность» конструкций.

Конструкции о применением синтетических материалов, кроме того, рекомендуется применять в тех случаях, когда требуется резко уменьшить их вес, сократить транспортные и монтажные работы и т. п. (в отдаленных районах, в условиях вечной мерзлоты, на подрабатываемых территориях, в сейсмических районах и т. п.).

Выбор типов конструкций для определенных видов зданий и сооружений и выбор районов строительства должен обосновываться технико-экономическими соображениями с учетом действующих директивных документов [2], [21], [24] и др.

§ I. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

При проектировании конструкций учитываются условия эксплуатации, изготовления, транспортирования и монтажа. Предусматриваются также меры по обеспечению долговечности и капитальности конструкций.

Конструкции из дерева и синтетических материалов рекомендуется применять преимущественно сборными, заводского изготовления, составленными из небольшого количества типоразмеров монтажных элементов, удобных для перевозки и монтажа. Конструкции заводского изготовления должны обладать технологичностью и небольшой трудоемкостью изготовления.

В построечных условиях рекомендуется изготовлять только деревянные брусчатые и бревенчатые конструкции. Дошато-гвоздевые многослойные конструкции и брусчатые на пластинчатых нагелях допускается применять только во временных зданиях и сооружениях [4], [21].

В ограждающих индустриальных конструкциях — панелях кроме древесины и синтетических материалов используются сталь, алюминиевые сплавы, асбестоцемент и другие материалы. В качестве утеплителя применяются легкие теплоизоляционные материалы в соответствии со СНиП I-B.26-62.

При проектировании необходимо предусматривать конструктивные меры для защиты деревянных конструкций от биологического разрушения, возгорания и действия химически агрессивной среды. Разделение деревянных конструкций на группы в зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации приведено в приложении 1.

В необходимых случаях, в зависимости от условий эксплуатации (при повышенных температуре и влажности, в химически агрессивной среде, при длительных сроках службы конструкции и т. п.) материалы конструкций подвергаются защитной обработке в соответствии с указаниями, приведенными в приложении 2.

Конструкции из дерева и синтетических материалов рассчитываются по двум предельным состояниям:

а) несущей способности (прочности, устойчивости формы и положения) — по расчетным нагрузкам;

б) непригодности к нормальной эксплуатации (деформациям, перемещениям) — по нормативным нагрузкам.

При расчете деревянных конструкций виды нагрузок и их величины, разделение по времени действия и сочетанию принимаются в соответствии со СНиП II-6-74.

При расчете конструкций с применением синтетических материалов, вследствие специфики изменения их механических свойств в зависимости от времени действия нагрузки, разделение нагрузок принято [24] несколько отличным, чем в СНиП 11-6-74.

К постоянным отнесены нагрузки и воздействия постоянной интенсивности, действующие на конструкцию в течение всего периода ее эксплуатации (собственный вес, вес элементов стационарного оборудования, а также внутреннее давление воздуха в оболочках пневматических конструкций).

К временным длительным относятся нагрузки и воздействия с расчетным периодом действия на конструкцию от нескольких суток до нескольких месяцев (снеговая нагрузка, месячные колебания температуры наружного воздуха и т, п., а для пневматических конструкций также ветровая нагрузка).

К кратковременным относятся нагрузки и воздействия с расчетным периодом действия на конструкцию в пределах суток (ветровая нагрузка, суточные колебания температуры наружного воздуха, тепловое воздействие солнечной радиации, вес людей, материалов и инструментов при монтажных и ремонтных работах и т. п.).

Значения нормативных и расчетных нагрузок, а также их сочетания в случае совместного действия на конструкцию принимаются согласно СНиП 11-6-74.

Значения нормативных и расчетных температур элементов панелей, а также расчетные значения влажностных воздействий принимаются по приложению 3.