Краткие рекомендации по компоновке сечений деревянных элементов
Для изготовления несущих деревянных конструкций из цельной древесины пригодны хвойные лесоматериалы (сосна, ель) с влажностью 15...20 %, длиной до 6,5 м. Для растянутых деревянных элементов применяется древесина 1-го сорта, а для сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых конструкций - древесина 2-го сорта. Для обрешетки, настилов и других менее ответственных конструкций допускается применение древесины 3-го сорта. К древесине для деревянных конструкций кроме требований ГОСТ 8486-86*Е на пиломатериалы хвойных пород и ГОСТ 9463-88* на круглые лесоматериалы, предъявляются дополнительные требования, см. прил. 1 СНиП [2].
Для изготовления несущих КДК используется хвойная древесина 1, 2 и 3-го сортов с влажностью 10± 2%, длиной от 2 до 6,5 м. Толщина слоёв (заготовок) после острожки должна быть: для прямолинейных элементов 32...34 мм; для армированных клееных деревянных элементов 34...42 мм; для гнутоклееных (криволинейных) элементов толщина слоев (16...32 мм) принимается в зависимости от внутреннего радиуса кривизны элемента.
Размеры поперечных сечений (ширина b, высота К) деревянных элементов определяются расчетом и назначаются в соответствии с конструктивными соображениями и требованиями стандартизации и унификации сечений элементов, а также с учетом существующего сортамента пиломатериалов (см. табл. 2.1).
Основные типы поперечных сечений клееных деревянных элементов показаны на соответствующих рисунках в последующих главах. Рекомендуется проектировать клееные деревянные элементы и конструкции преимущественно прямоугольного сечения постоянной высоты. Такое сечение, формируемое из горизонтальных слоев, отвечает требованиям технологичности, обладает повышенной огнестойкостью и меньше подвержено расслоению в процессе эксплуатации.
Согласно действующему сортаменту, выпускаются доски шириной (мм): 100,125, 150, 175, 200, 225, соответственно проектную ширину сечения клееных деревянных элементов с учетом припусков на механическую обработку необходимо назначать: 90, 115, 140, 160, 185, 210. Назначение, например, проектной ширины сечения элемента 150 мм, потребует для его изготовления использование досок шириной 160 мм, но такой ширины досок в сортаменте нет, это приведёт к увеличению стоимости конструкций на 30.. .50 % за счет надбавки к цене за специальный напил нестандартных пиломатериалов. При проектировании типовых КДК необходимо принимать ширину поперечного сечения элементов не более 210 мм с учетом существующего сортамента пиломатериалов и нормируемых припусков (10... 15 мм) на обработку боковых поверхностей заготовочных блоков, т.к. склеивание заготовок по ширине приводит к увеличению себестоимости изготовления КДК в 1,8...2,2 раза (без стоимости стальных деталей).
Для исключения необходимости склеивания досок (заготовок) по ширине рекомендуется применять спаренные конструкции (см. рис. 6.9,в,2), устанавливаемые на один фундамент, или уменьшать шаг несущих конструкций.
Высота клееного пакета определяется расчетом, но по технологическим причинам (параметры прессового оборудования, время жизнеспособности клея и др.) не рекомендуется принимать высоту сечения клееного элемента более 1600 мм.
При компоновке поперечных сечений клееных деревянных элементов следует использовать:
- в растянутых и сжатых (при гибкости < 70) элементах, пиломатериалы одной породы и сорта (в сжатых элементах дополнительно учитываются условия закрепления элемента в двух плоскостях);
- в изгибаемых, сжато-изгибаемых и сжатых элементах (при гибкости > 70) при высоте сечения более 500 мм рекомендуется использовать пиломатериалы двух сортов, назначая в крайних зонах (симметрично, в сжатой и растянутой) на 0,15/г более высокий сорт. При высоте таких элементов более 1000 мм можно использовать слои трех сортов: в крайней зоне на 0,15ft - 1-й сорт, затем на 0,15/2 - 2-й сорт и в средней зоне сечения на 0,4 h - 3-й сорт древесины.
В изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах, если необходимо учитывать устойчивость плоской формы деформирования этих элементов, то рекомендуется оптимизировать отношение ширины и высоты сечения и отношение свободной длины элемента к высоте сечения.
Элементы таврового, двутаврового, коробчатого и других сложных сечений применяются при соответствующем технико-экономическом обосновании. При компоновке элементов таврового, двутаврового, коробчатого и т.п. сечений предварительно задаются толщиной стенки, шириной поясов и отношением высоты сечения между осями поясов к пролету. Затем определяется требуемая площадь сечения поясов и высота сечения элемента.
При компоновке поперечного сечения элементов из различных материалов: древесины и фанеры (клеефанерные), древесины и стали (армированные), в расчет вводятся приведенные геометрические характеристики сечения. Приведение осуществляется по модулю упругости к тому материалу, в котором проверяются напряжения.
А.В. Калугин, Деревянные конструкции. Издательство Ассоциации строительных Вузов, Москва, 2003