Деревянные конструкции..

Проектируется одноэтажное здание с несущим деревянным каркасом. Основу каркаса составляют последовательно расположенные рамы, образованные двумя ко-лоннами и ригелем. В качестве ригеля используется полигональная деревянная фер-ма. Колонны жестко закреплены в фундаменте в плоскости рамы и шарнирно в плоско-сти стены.
Пространственная жесткость здания обеспечивается связями, объединяющими отдельные рамы.
1.1. Деревянные фермы.

Рассмотрим полигональную деревянную ферму.
РИСУНОК
В фермах различают следующие элементы:
1 Нижний пояс.
2 Верхний пояс.
3 Раскосы.
4 Стойки.
Все элементы фермы в данном проекте выполнены из деревянного бруса, за ис-ключением стоек, которые выполняются из стального кругляка.
Высота фермы определяется по пролету. Для полигональной фермы:

hф =1/6Lф 8-ти панельная ферма
В данном проекте пролет фермы Lф=19,2 метра,
поэтому высота фермы hф=1/6*19,2=3,2 метра

Точки пересечения элементов фермы узлы. Выделяют несколько характерных узлов:
5 Опорные.
6 Коньковый.
7 - Центральный узел нижнего пояса.
Расстояние между соседними узлами нижнего пояса называется длиной пане-ли(lп). В этом проекте рассмотрена равно панельная ферма.


1.2. Выбор шага рам.

Шагом рам называется расстояние между двух рядом стоящих рам в плоскости стены. В зданиях такого типа он зависит от нагрузок на покрытие и обычно составляет 3.5 до 5 метров. Так как проектируемое здание будет с внутренним отоплением (т.е. покрытие будет утепленное), а снеговая нагрузка будет соответствовать 5-му снегово-му району, зададим 15 по 4.5 м и крайние по 3.6 м.
Высота здания, пролет фермы и ветровой район при назначении шага рам не учитываются.

1.3. Связи.

Конструктивная схема каркаса одноэтажного деревянного здания с полигональ-ной 8-ти панельной фермой и схема размещения связей представлены на рисунке:
1 вертикальные связи между фермами. Размещаются так, чтобы ни одна ферма не осталась без вертикальных связей, что приводит к их расстановке через пролет между рамами, а при четном количестве пролетов приходится их устанавливать подряд в двух пролетах (например, у одного из торцов здания).
2 связи в плоскости верхних поясов ферм. Устанавливаются в торцевых пролетах, но если длина здания превосходит 30 м, то они устанавливаются и в центральных пролетах, по возможности с равным шагом.
3 связи в плоскости нижних поясов ферм. Эти связи расставляются так, чтобы на ви-де снизу они проецировались на связи в плоскости верхних поясов ферм.
Связи 1, 2 и 3 принято называть ветровыми, так как они, придавая пространст-венную жесткость конструкции, позволяют наряду с прочими элементами каркаса рас-пределять ветровую нагрузку, действующую на торец здания между всеми рамами.
РИСУНОК
Кроме связей между фермами в каркасе здания выделяют связи между колон-нами:
6 горизонтальные связи между колоннами.
7 связи в плоскости стены между колоннами. Они устанавливаются в крайних от тор-цов здания пролетах, а в зданиях, длинна которых превосходит 30 м, и в централь-ных пролетах.
На рисунке изображены также прогоны (4) и стропильные ноги (5) это элемен-ты покрытия, не входящие в структуру связей. Прогоны располагаются вдоль всего здания по узлам верхних поясов ферм. Стропильные ноги укладываются поперек про-гонов в плоскости верхних поясов ферм с шагом от 0.8 до 1.2 м в зависимости от вели-чины снеговой нагрузки. В этом курсовом проекте шаг стропильных ног принят равным 0,9 м.
2. Конструирование и расчет покрытия здания.

2.1. Конструкция покрытия.
РИСУНОК
1 Прогон.
2 Стропильные ноги.
3 Рабочий настил.
4 Пароизоляция.
5 Утеплитель.
6 3 слоя рубероида.

2.2. Подбор сечения рабочего настила.

Рабочий настил рассчитывается на прочность и прогиб. Выполняется из досок. Для обеспечения достаточной жесткости, каждая доска опирается как минимум на 3 опоры (имеется двухпролетная неразрезная балка).

Расчет рабочего настила по первой группе предельных состояний.
Первое сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + временная (снеговая).
1 Прогон.
2 Стропильные ноги.
3 Рабочий настил.
4 Пароизоляция.
5 Утеплитель.
6 3 слоя рубероида.

2.2. Подбор сечения рабочего настила.

Рабочий настил рассчитывается на прочность и прогиб. Выполняется из досок. Для обеспечения достаточной жесткости, каждая доска опирается как минимум на 3 опоры (имеется двухпролетная неразрезная балка).

Расчет рабочего настила по первой группе предельных состояний.
Первое сочетание нагрузок: постоянная (собственного веса) + временная (снеговая).

1. Конструктивная схема здания. 3
1.1. Деревянные фермы. 3
1.2. Выбор шага рам. 4
1.3. Связи. 4
2. Конструирование и расчет покрытия здания. 5
2.1. Конструкция покрытия. 5
2.2. Подбор сечения рабочего настила. 5
2.3. Подбор сечения стропильных ног. 8
2.4. Подбор сечения прогонов 9
2.5. Расчет гвоздевого забоя. 10
3. Расчет и конструирование элементов ферм. 11
3.1. Определение усилий в стержнях ферм. 11
3.2. Подбор сечений элементов ферм. 12
4. Расчет и конструирование узлов ферм. 20
4.1 Опорный узел на натяжных хомутах. 20
4.2 Промежуточный узел. 22
4.3 Коньковый узел. 27
4.4 Центральный узел нижнего пояса. 27
Список используемой литературы. 29

1. Конспект лекций по деревянным конструкциям Семенов К. В. - 2007 г.

2. Карлсен Деревянные и пластмассовые конструкции.

3. Кауфман Деревянные конструкции.