Материал: Проект жилого двухсекционного двухэтажного здания с деревянными элементами

 - гибкость между точками закрепления отдельных ветвей;

Коэффициент продольного изгиба:

,

Проверка устойчивости составного стержня в плоскости :

Гибкость составного стержня в плоскости :

,

Коэффициент продольного изгиба:

,

Проверка устойчивости составного стержня в плоскости :

кН/см²

Вывод: сечение стойки 100х150 древесины хвойных пород второго сорта, установленных с шагом 650 мм, полностью удовлетворяет условию прочности.

9. Расчет доски пола

9.1    Исходные данные

Шаг балок 600 мм. Настил (доски) чистого пола изготовлены из древесины хвойных пород второго сорта. Расчетное сопротивление изгибу МПа, по табл. 3 СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции», модуль упругости МПа по п. 5.3. СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции».

9.2    Сбор нагрузок

Таблица 5

Сбор нагрузок на доску пола в кН/м²

Нагрузка на 1 п.м.

) Нормативная:

2) Расчётная:

9.3    Расчет доски пола

Первое сочетание нагрузок

Рисунок 9.1 - Схема нагрузок. Эпюра изгибающих моментов

Максимальный изгибающий момент находится над промежуточной опорой:

Второе сочетание нагрузок

Сосредоточенный груз  при ширине досок сплошного настила мм распределяется на 2 доски.

Рисунок 19 - Схема распределения сосредоточенного груза  на 2 доски

Расчетная нагрузка:

.        От собственного веса: кН/м,

.        От сосредоточенного груза : кН,

На ширину 1 м расчетной полосы:

 кН,

Максимальный изгибающий момент:

 кНм,

, поэтому за расчетный момент принимаем  кНм;

Рисунок 9.2 - Схема нагрузок. Эпюра изгибающих моментов

Расчет по 1-ой ГПС

Геометрические характеристики:

Момент сопротивления расчетной полосы:

 мм³,

Момент инерции расчетной полосы:

мм⁴,

Проверка прочности настила:

- расчётное сопротивление древесины изгибу согласно табл. 3 СП 64.13330.2011.;

m = 1,2 - коэффициент, зависящий от кратковременности действия нагрузки.

Вывод: сечение доски из древесины хвойных пород второго сорта, сечением 125х32 полностью удовлетворяет условию прочности.

Расчет по 2-ой ГПС

Предельный прогиб:

см,

Вывод: сечение доски из древесины хвойных пород 2-го сорта, сечением 125х32 полностью удовлетворяет условию жёсткости.

Расчет на зыбкость

Предельные прогибы элементов пе­рекрытий помещений жилых и обществен­ных зданий, исходя из физиологических требований, следует определять по формуле:

где g - ускорение свободного падения;

р = 0,25кПа - нормативное значение нагрузки от лю­дей, возбуждающих колебания, прини­маемое по табл. Е2  СП 20.13330.2011;

р₁ = 0,525кПа - пониженное нормативное значение на­грузки на перекрытия, принимаемое по таблице Е2 и пункту 8.2.3 СП 20.13330.2011;

q = 0,16 кПа - нормативное значение нагрузки от веса рассчитываемого элемента и опираю­щихся на него конструкций;= 1,5 Гц - частота приложения нагрузки при ходь­бе человека, принимаемая по табл. Е2 СП 20.13330.2011;- коэффициент, принимаемый по табл. Е2 СП 20.13330.2011. В данном случае

.

- вес одного человека, принимаемый равным 0,8 кН;

α - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для элементов, рассчитываемых по балочной схеме;

а - шаг балок, ригелей, ширина плит (настилов), м;- расчетный пролет элемента конструкции, м.

Нм;

Н;

Прогиб от сосредоточенной нагрузки Q=0,8 кН (80 кгс):

Проверка:

Условие выполняется, фактический прогиб не превышает предельно допустимого значения.

10.    Заготовка и хранение древесины

На лесопильные предприятия пиловочное сырье - хлысты (стволы срубленного дерева, у которого отделены корни и сучья) поступает сплавным путем, железнодорожным или автомобильным транспортом. При поперечной разделке хлыстов получают круглые сортаменты, имеющие различное назначение (бревна, кряжи).

Пиломатериалы получают при продольной распиловке бревен и кряжей. Пиломатериалы хранят в штабелях под навесами или на складах в закрытых помещениях. Основание должно быть предварительно выровнено и уплотнено. Высота штабеля не менее 2 м. Пиломатериалы укладываются в непосредственной близости от места установки и зоны действия монтажного механизма.

Качество пиломатериалов должно соответствовать ГОСТ 8486-86, ГОСТ 2695-83 и дополнительно СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции». Размеры поперечного сечения деревянных элементов измеряются штангенциркулем не менее чем в трех местах, расположенных в середине и вблизи концов элемента. Влажность деревянных элементов можно определить с помощью электровлагомеров.

11.    Указания по защите

11.1 Защита деревянных конструкций от гниения

Химические меры защиты

В зависимости от степени поражения древесины принимается решение: либо о проведении полной замены конструкций, либо о локализации поврежденных мест для предупреждения дальнейшего распространения «инфекции». Локализация подразумевает: вскрытие конструкций, если они были облицованы какими-либо отделочными материалами; удаление разрушенной части древесины с помощью щетки, скребка или ножом (при этом вся гнилая древесина тщательно собирается и сжигается), антисептирование.

Антисептирование применяется во всех случаях, когда конструктивными мерами невозможно гарантировать надежную защиту деревянных конструкций от загнивания. Антисептики оказывают отравляющее воздействие на биологических разрушителей древесины.

Наиболее распространенные водорастворимые антисептики: фтористый натрий, кремнефтористый аммоний, селькур, препарат ББ-11.

К препаратам препятствующим биоразрушениям, относится «Бицидол». «Бицидол-100» окрашивает древесину в зеленоватый цвет, поэтому им пользуются в тех случаях, когда внешний вид древесины не имеет значения.

«ВУПРОТЕК» (аналог «PINOTEX») окрашивает древесину в один из восьми цветов или сохраняет ее первозданный вид и защищает еще непораженные материалы от образования колоний грибов. В случае повреждений защитной пленки плесень способна быстро разрастаться.

«Древесный лекарь» выпускают трех модификаций. «ДЛ-1» предназначен для обработки свежей неокрашенной древесины или деревянных изделий с целью предохранения от появления плесени, дереворазрушающих грибков, гнили, жука-древоточца. «ДЛ-2» - для уничтожения уже развившихся колоний микроорганизмов и защиты от их появления в будущем. «ДЛ-3» - самый мощный биосептик нового поколения, кроме всего перечисленного, останавливает начавшийся процесс гниения древесины и отпугивает появившихся ранее жуков-древоточцев, короедов и подобных насекомых.

Конструктивные меры защиты

Для зданий с деревянными элементами обязательны следующие конструктивные меры:

.   Отвод воды должен быть наружным для предохранения деревянных конструкций от непосредственного увлажнения атмосферными осадками, притом вынос карниза должен быть не менее 500 мм;

.   В местах соприкосновения деревянных элементов с бетоном требуется прокладка 1-2 слоев гидроизоляционного материала (балки перекрытия, мауэрлаты).

11.2 Защита деревянных конструкций от возгорания

Химические меры защиты

Древесина относится к легковозгораемым материалам.

Средства огнезащиты относятся к продукции, предназначенной для безопасности людей и сохранности материальных ценностей, поэтому подлежат обязательной сертификации.

К огнезащитным средствам относятся составы I и II групп огнезащитной эффективности.

Регламентирующим документом в этой области является НПБ 251-98 (ГОСТ 16363-98).

ГОСТ 30495 приводит следующие требования к огнезащитным составам: проникаемость в древесину, коррозионная агрессивность, снижение механической прочности при скалывании и изломе, запах, окрашивание, вредное влияние на человека и др. Пропитка антипиренами снижает прочностные свойства древесины в среднем на 10%.

Средства, используемые для огнезащиты древесины, условно можно разделить на огнезащитные покрытия (лаки, краски, пасты, обмазки) и огнезащитные пропиточные составы (пропитки). Огнезащитные покрытия ухудшают декоративные свойства древесины и используются преимущественно для защиты не просматриваемых конструкций. Пропиточные составы, как правило, сохраняют текстуру и природную красоту древесины и поэтому находят более универсальное применение. Среди органорастворимых огнезащитных средств широкое распространение получили соединения, имеющие в своем составе атомы фосфора и галогенов. Из водорастворимых огнезащитных средств наиболее известны пропитки, в состав которых входят соли фосфорной кислоты (диаммоний фосфат, моноаммоний фосфат и т.д.). При выборе огнезащитных средств важен период времени, в течение которого сохраняется защитное действие препарата после обработки древесины, а также периодичность обработки (реставрации) с целью поддержания огнезащитных свойств.

Наиболее применяемые антипирены для пропитки деревянных элементов: препараты МБ-1, МС, вспучивающиеся покрытия ВПМ-2Д, ХВ-5169 ТХЭФ, ББ11.

Соединительные металлические детали снижают предел огнестойкости деревянных конструкций, они также должны быть защищены огнезащитными составами.

Несмотря на то, что огнезащитные свойства обработанной древесины сохраняются в течение ряда лет, проверку состояния деревянных конструкций следует проводить ежегодно, поскольку невозможно заранее определить реальные условия эксплуатации древесины после обработки.

Огнезащитные покрытия на основе жидкого стекла и силикофосфатного связующего вследствие химического взаимодействия с содержащимися в воздухе углекислотой и другими агрессивными газами в процессе эксплуатации покрываются пятнами (белесый налет, высаливание), в них появляются трещины, что ухудшает декоративные и эксплуатационные свойства обработанных поверхностей.

Конструктивные меры защиты

Применение деревянных массивных элементов, несгораемых утеплителей, отсутствие выступающих мелких элементов уменьшают возможность возгорания.

12.    Указания по эксплуатации

Для обеспечения долговечности зданий при проектировании должны быть предусмотрены все меры по сохранности деревянных конструкций - от поступления их на стройку до укладки.

Техническая эксплуатация построенных зданий предусматривает обеспечение содержания в исправном состоянии конструкций и здания в целом в течение всего срока службы путем систематических наблюдений за состоянием конструкций, своевременного выявления дефектов.

По результатам наблюдений должно быть сделано заключение о выявленных отклонениях от проектных требований и способах и сроках их устранения.

Необходимо систематически следить за исправностью систем водоснабжения, отопления, своевременно выявлять и устранять неисправности и протечки в кровле, закрывать продухи в цокольной стене на зиму и открывать их в летний период для проветривания и т.д.

13.    Указания по транспортированию, хранению и монтажу деревянных конструкций

Деревянные конструкции и изделия при хранении и транспортировке должны быть защищены от влажностных воздействий, поэтому период их хранения на объекте должен быть сведён к минимуму. Особенно это касается клееных несущих конструкций, срок от доставки с завода до окончания кровельных работ которых не должен превышать трех месяцев.

При хранении и транспортировке конструкции необходимо устанавливать в проектное положение. Детали деревянного домостроения должны храниться в штабелях, накрытых большеформатными пленочными материалами. Срок их хранения на объекте не должен превышать 10-15 дней. Изделия в штабеле должны опираться на деревянные сквозные подкладки и прокладки.

При хранении конструкций в горизонтальном положении нижний ряд укладывают на подкладки либо на бревна, опиленные с двух сторон. Основание должно быть предварительно выровнено и уплотнено, иметь уклон для отвода дождевых и талых вод.