3. Расчет деревянных конструкций по методу предельных состояний

3.1. Применение строительных деревянных и пластмассовых конструкций в зданиях

Конструкции из дерева и пластмасс подразделяются на несущие и ограждающие. Несущие конструкции воспринимают нагрузки и подвергаются статическому расчету. Ограждающие конструкции рассчитываются на воздействия внешней среды.

В зависимости от температурно-влажностных условий эксплуатации существуют группы деревянных конструкций [11] (табл.1):

А1 – внутри отапливаемых помещений с относительной влажностью воздуха w=60%;

А2 – внутри отапливаемых помещений производственных зданий с w до 75%;

А3 – то же, при w=75%;

Б1 – внутри неотапливаемых складских зданий без выделения водяных паров;

Б2 – внутри неотапливаемых животноводческих зданий с выделением водяных паров;

В – опоры воздушных линий электропередач, связи, осветительных сетей с расчетной температурой ниже минус 40⁰С;

Г1 – шахтные крепи, шпалы, опоры (конструкции, соприкасающиеся с грунтом);

Г2 – сваи;

Д1 – градирни;

Д2 – гидротехнические сооружения.

По форме конструкции делятся на плоские и пространственные. Плоские в свою очередь делятся:

а) на простейшие – балочные, подкосные, шпренгельные, подвесные;

б) сплошные – плиты, панели, составные балки, арки, рамы;

в) сквозные – балочные и арочные фермы, рамы, комбинированные системы;

Пространственные в покрытиях зданий – купола, своды, складки, оболочки, структурные конструкции; сооружения башенного, мачтового и мостового типов (мосты, галереи, эстакады) [6] табл.6.

По виду применяемого материала конструкции делятся на:

– на деревянные (в том числе клееные), в них из других материалов выполняются только детали узлов (ФБС, ДСП-Б);

– металло-деревянные, в них растянутый нижний пояс и узловые соединения выполнены из стали, а сжатые и сжато-изгибаемые элементы –из дерева;

– дерево-пластмассовые, в них растянутые элементы выполнены из высокопрочных стеклопластиков (СВАМ, АГ-4С), а сжатые и сжато- изгибаемые – из дерева(соединения в узлах из КАСТ–В, АГ–4С);

– клеефанерные из древесины и фанеры;

– пластмассовые (пневмоконструкции).

По способам производства различают конструкции заводского и построечного изготовления.

В основном применяются конструкции в виде статически определимых систем, надежных в работе, простых в изготовлении и монтаже, имеющих меньшее число стержней и креплений. Усилия в них не зависят от деформации системы.

Применение статически неопределимых систем обусловлено их преимуществом – повышенной жесткостью, особенно в покрытиях с использованием неразрезных прогонов, а также в куполах, оболочках и

т. д.

В деревянных и пластмассовых конструкциях широкое распространение получили безраспорные несущие конструкции. К ним относятся все балки и балочные фермы, а также конструкции с воспринятым распором – арки и трехшарнирные рамы (с затяжками и без них).

К распорным системам относятся: подкосные конструкции без затяжек, стропила с повышенной распоркой, подъемистые арки и рамы, а также своды, работающие без затяжек.

В табл. 6 [6] приведены классификации наиболее распространенных разновидностей несущих и ограждающих конструкций по форме, основному материалу, способу соединения и изготовления. Размеры и технико-экономические показатели (k_св, k_м) приведены в табл. 14, 16, 17 [6] и в табл. 33, 43, 47, 52, 58 [7].