Плотность древесины различных пород

Таблица 51

Таблица прочности

(от большего к меньшему)

Бук

Клен

Береза

Лиственница

Ольха

Сосна

Осина

Пихта

Ель

Липа

Кедр

Толщина склеиваемых досок и брусков не более 5 см, а при систематическом увлажнении — не более 3-4 см, в гнутых элементах — не более 1/300 радиуса кривизны. Направление волокна у досок должно при склеивании совпадать. Кроме того, склеивание массива производят с учетом годичных слоев: при склеивании «этажеркой» воображаемый центр ориентирован в одном направлении для всех склеиваемых досок, при склеивании шеренгой, наоборот, расположение центра годичных колец чередуется через одну доску

Если вся стропильная система выполняется из лесоматериалов, то для каждого элемента необходима древесина определенного сорта.

В целом, для стандартной несущей конструкции необходимо 3/4 объема древесины 1-го и 3-го сорта и 1/4 объема — 2-го сорта, так как:

—затяжки изготовляются только из древесины 1-го сорта;

—стропильные ноги и стойки — из древесины 1-го или 2-го сорта;

—подкосы — из древесины 3-го сорта;

Расчет стропил

Без расчета можно покрыть сарай, собачью конуру на худой конец, летний садовый домик.

Капитальное строительство без расчета по несущей способности и деформации — недопустимо.

Крыша несет на себе немалую нагрузку. Кроме собственного веса, на нее действует ветровая нагрузка, дождь, град, давит вес не сползшего снега. Крыша за весь период своего существования постоянно претерпевает разного рода деформации: температурные, внутренние, даже сейсмические.

Основные положения по расчету:

1.Несущая способность (предельное состояние).

2.Деформация и перемещения (предельное состояние).

3.Трещиностойкость.

R — расчетное сопротивление. Произведение нормативных сопротивлений на коэффициент однородности материалов и на коэффициент условий работы элементов и соединений конструкций.

Расчетное среднее сопротивление скалыванию (табл. 52).

а)сосны и ели в лобовых врубках и на шпонках R°P„= 12кг/см

б)дуба в продольных шпонках 2:5 (длина:высота) R*<.k=20 кг/см ; в поперечных шпонках R ck= Ю кг/см .

Нагрузки, действующие на любое сооружение, условно подразделяют на;

Постоянно действующие нагрузки:

—вес сооружения;

—нагрузки, действующие на конструкцию в течение долгого срока (склады, библиотеки и тд.).

Временно действующие нагрузки:

—от снега и ветра;

—длительные временные — вес оборудования, материалов, тел в процессе эксплуатации;

—вес некоторых частей здания, положение которых в процессе эксплуатации может изменяться;

—нагрузки на перекрытия складов, стоянок, холодильников и т.д.;

—вес слоя воды на водонаполненных плоскостях покрытий.

Кратковременно действующие нагрузки:

—от подъемного оборудования;

—от веса людей, мебели;

—снег, ветер;

Расчетное сопротивление для сосны и ели

Таблиц

—нагрузки, возникшие при перевозке и монтаже. Особые нагрузки:

—от сейсмического воздействия;

—резкое нарушение технологического процесса, неисправность.

Нормативные нагрузки:

—собственный вес конструкции;

—нагрузки от снега и ветра. Расчетные нагрузки:

—наибольшие внешние воздействия с учетом возможной изменчивости нагрузок

N = N" п.

Определяется умножением нормативных нагрузок N" на соответствующий коэффициент перегрузок п.

Несущие конструкции покрытий и перекрытий (обрешетка, прогоны) необходимо проверять на сосредоточенную вертикальную нормативную нагрузку:

•для покрытий, террас и чердаков она равна 100 кг;

•для перекрытий жилых домов, общежитий, сельхоз- и промпостроек — 150 кг при коэффициенте перегрузки 1,2.

Нормативная снеговая нагрузка р" на 1 м площади горизонтальной проекции определяется по формуле:

где Ро— вес снегового покрова на одном метре горизонтальной поверхности земли по таблице в данном районе России; с — коэффициент перехода от веса снегового покрова на земле к нормативной нагрузке на покрытие (см. СНиП) (табл. 53). При уклоне менее 25° с = 1.

Таблиц

Вес снегового покрова р,, на 1 м земли в районах России

Е — модуль упругости, для любой породы 01-вен 100000 кГ/см .

1.3. виды стропил

Выбор стропильной системы определяется с мой крыши, расстоянием между несущими стен (пролетом) и общей схемой расположения стен.

Стропила работают на сжатие и на изгиб, на давит их собственный вес, вес обрешетки, тепло ляции, кровли, снега, сила ветра (табл. 54).

Как правило, стропильная ферма должна п ставлять собой треугольник как наиболее жест фигуру, как на рис. 89, 90 в то время как прямоуп НИКИ и другие четырехугольные конструкции им обыкновение «играть» и складываться.

Стропильная нога — непосредственно стр( лина, создающая каркас кровли, является оно обрешетки (табл. 91).

Затяжка — укрепляющий брус, воспринимаю! распор. Располагается горизонтально, соеди

Нагрузки на 1 в кг

Таблица 54

стропильные ноги и являясь для них опорой. Не дает разъехаться основаниям стропильных ног

Подкос — дополнительный укрепляющий элемент, подпирающий стропильную ногу под углом.

Бабка — высота равнобедренного «стропильного треугольника», упор под конек.

Ригель — укрепляющий элемент, воспринимающий распор. Часто дополняет стропильную систему с подкосами, располагается параллельно затяжке, соединяя стропильные ноги в местах их соединения с подкосами.

Для устройства стропильных деревянных систем кровельной бригаде потребуется плотник, для устройства металлических ферм — сварщик.

Работа с деревом требует определенных навыков. Способы и детали крепления выбираются в зависимости от конструкции, нагрузок, вида кровельного покрытия. Стропила соединяются друг с другом, врубаются в затяжки, мауэрлаты и стены под углом. Кроме этого, в стропила врубаются вспомогательно-поддерживающие детали — бабки, подкосы, ригели. Повышенная надежность и прочность стропильной системы зависит, прежде всего, от качественно выполненных соединений в стыках. Для этого применяют скобы с заершёнными остриями, болты, хомуты.

В коньке стропила вполне достаточно соединить простым прорезным шипом (рис. 92) или вполдерева (рис. 93).

Ригель врубается в стропильную ногу «сковороднем» вполдерева и дополнительно укрепляется болтом или нагелем (рис. 94).

При необходимости усиления узла применяют скобы.

Стропильная нога обычно устанавливается на затяжку врубкой.

Пристенные концы стропил давят на концы затяжки. Здесь может произойти 2 неприятных момен-

та; или скалывание наружу конца затяжки, или проскальзывания стропилины.

Это можно предотвратить, крепя врубкой в затяжку зубом и шипом, так как увеличивается площадь опоры стропильной ноги (рис. 95).

Врубку не рекомендуется выполнять ближе 25-30 см от края. Вьюота первого зуба должна составлять 1/5 толщины затяжки, второго — 1/3. Дополнительно соединяют затяжку болтом или скобой, а также проволочной закруткой — хомутом.

Для более надежного соединения рекомендуется выполнение врубки двойным зубом (рис. 96)

Затяжки не рекомендуется выполнять из двух деталей — теряется ее прочность. Если же выхода нет, и затяжку необходимо выполнить составной, ее сращивают косым зубом, стягивая болтом 2 стальные накладки, расположенные с двух сторон стыка.

Есть мнение, что сверление отверстий под болты и дальнейшие нагрузки на эти отверстия раньше времени разрушают стропила. Поэтому часто отдается предпочтение хомутам, например, из проволоки. Для соединения стропильной ноги с затяжкой посредством хомута используется двойной зуб.

Подкосы с бабкой обычно соединяются шипом на подкосе. А в бабке рубят гнездо (рис. 97).

При необходимости прочности узел скрепляется скобой или хомутом.

Не следует проектировать узлы и стыки с креплениями элементов двумя или более соединениями различной жесткости.

Наслонная система стропил достаточно распространена для одно-, двух- и четырехскатных крыш с пролетами до 8 м и уклоном от 4° до 40° (рис. 98)

Это распорная конструкция, где распор передается на мауэрлат. В ее основе — система стоек, прогонов, подкосов, ригелей, стропил, разрезных и неразрезных лежней, соединенных между собой на