Деревянные конструкции : учеб. пособие для студентов вузов / Г. Н. Шмелёв. Казань: КГАСУ, 2011. – 171 с.
Скачать:
В учебном пособии приведены основы расчёта и конструирования наиболее применяемых конструктивных схем, включающих арки, рамы, фермы, балки, колонны, справочные данные и графическая часть проектов.
Выполнение расчётов в «ручном режиме» позволит студентам перейти в дальнейшем к осмысленному автоматизированному расчёту и выполнению рабочих чертежей на программных комплексах.
Предназначено для студентов строительных специальностей вузов.
Целью данного учебного пособия, является повышение качества освоения предмета студентами.
Задачами пособия являются:
1) повторение и закрепление общих этапов расчёта конструкций:
- составление расчётных схем;
- сбор нагрузок;
- определение усилий от каждого загружения;
- выполнение расчётных сочетаний усилий и определение наиболее неблагоприятных условий эксплуатации;
2) проектирование несущих конструкций из дерева:
- подбор сечения элементов;
- проверка прогибов, деформаций, обеспечение устойчивости элементов деревянных конструкций;
- выполнение компоновочного чертежа здания;
- проектирование отдельных несущих конструкций каркаса здания.
Выполнение расчётов в «ручном режиме» позволит студентам перейти в дальнейшем к осмысленному автоматизированному расчёту и выполнению рабочих чертежей на программных комплексах.
В пособии приведены основы расчета и конструирования наиболее часто используемых и предусмотренным заданием по курсовому проектированию конструктивных схем, справочные данные и графическая часть проектов.
Пособие предназначено для самостоятельной и аудиторной работы студентов строительных специальностей.
Содержание
Предисловие……………………………………………………………………….6
1. Компоновка и конструирование здания. …………………………..……...7
1.1. Конструирование покрытий по стрельчатым аркам……….……......7
1.2. Конструирование покрытий по рамам, треугольным фермам и
другим несущим конструкциям с прямолинейным очертанием ската..…..…10
1.3 Конструирование покрытий по сегментным фермам………………13
2. Расчет и конструирование настилов, прогонов и клеефанерных
панелей…………………………………………………………..………………16
2.1. Пример расчета щита с однослойным сплошным настилом…..….16
2.2. Пример расчета спаренного неразрезного прогона………………..20
2.3. Пример расчета и конструирования клеефанерных панелей
покрытия………………………………………………………………………….23
3. Расчет и конструирование арок……………………………………...……31
3.1. Конструкции арок…………………………………………………….31
3.2 Особенности сбора нагрузок на арку………………………………..31
3.3.Пример расчета стрельчатой дощатоклееной арки………………....33
4. Деревянные рамы………………………………………...………………….46
4.1.Конструкции деревянных рам……………………………………….46
4.2.Пример. Гнутоклееная трехшарнирная рама…………………….....47
5. Деревянные фермы……………………………………………………….....63
5.1.Конструкции деревянных ферм…………………………….………..63
5.2. Пример. Треугольная клеедеревянная ферма с разрезным верхним
поясом…………………………………………………………………………….65
5.3. Пример. Сегментная клеедеревянная ферма……………………….75
6. Колонны…………………………………………………………………..…..86
6.1 Конструкции деревянных колонн……………………………….…...86
6.2. Основы расчета деревянных колонн…………………………….….87
6.3. Пример расчета дощатоклееной колонны………………….………89
6.4. Пример расчета брусчатой составной колонны……………......…..97
7. Клеедеревянные балки………………………………………………..…...103
7.1. Конструкции деревянных балок…………………………………...103
7.2. Пример: расчет двускатной клеедеревянной балки покрытия…..105
8. Дощатоклееные рамы из прямолинейных элементов с V-образными
стойками………………………………………………………………………..108
8.1. Конструктивные решения. Основы расчета………………………108
8.2. Пример расчета рамы с V-образными стойками………….…..…..113
5
8.3. Подбор сечения элементов рамы……………………………..……135
9. Обеспечение пространственной жесткости конструкции и
здания………………………………………………………………………...…142
9.1. Общие положения…………………………………………………..142
9.2. Способы обеспечения устойчивости……………………..……….142
9.3. Пространственные связи…………………………………………....144
9.4. Пример расчета связей по предельной гибкости…………………147
9.5. Обеспечение пространственной устойчивости плоскостных
деревянных конструкций………………………………………………………148
10. Торцевой фахверк……………………………………………………....150
10.1. Основы расчета……………………………………………..……...150
10.2. Пример расчета………………………………………..…………...153
Литература…………………………………………………………..…...160
Приложение №1...…………………..…………………………….……...161
1.1. Расчетные сопротивления R древесины сосны и ели………………..………………....161
1.2. Условия эксплуатации конструкций………………………………..………………...…162
1.3.1. Коэффициент, учитывающий породу древесины, mп…………..………………...…..163
1.3.2. Коэффициент учета влажности среды, mв…………………………........................….163
1.3.3. Коэффициент учета высоты сечения hб, mб……………..………..…………………...164
1.3.4. Коэффициент толщины слоев клеедеревянных элементов, mсл……………...……...164
1.3.5. Коэффициент учета выгиба доски, mгн……..…..………………………………..……164
1.3.6. Коэффициент, учитывающий наличие ослаблений, mо………...…………………....164
1.3.7. Модуль упругости, модуль сдвига, коэффициенты Пуассона строительной фанеры в
плоскости листа.........................................................................................................................164
1.4. Вертикальные прогибы элементов конструкций………………………...……………..165
1.5. Сортамент пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 2445-80*…………….………..166
1.6. Припуски на механическую обработку слоев склееных элементов……..………...….166
1.7. Расход клея на 1 м^3 деревянных конструкций…………………………………..……...166
1.8. Болты и тяжи……………………………………………………………………..……….167
1.9. Предельная гибкость элементов деревянных конструкций……………………….......167
1.10. Нагельные соединения деревянных конструкций..…………………..........................167
1.11. Коэффициент угла смятия……………………………………………………..……….168
1.12. Коэффициент кн для расчета односрезных нагельных соединений………………….169
1.13. Графики для определения коэффициента концентрации кN……….........................…169
1.14. Деформации деревянных соединений………………………………………………....169
1.15. Основные данные для проектирования кровель………...…………………………….169
1.16. К расчету изгибающих моментов в элементах верхнего пояса фермы……………...170
1.17. Геометрические характеристики поперечного сечения одной волны листов
стеклопластика………………………………………………………………………………...170
1.18. Учет ответственности зданий и сооружений………………………………………….171
Графическое приложение №2
Скачать:
В учебном пособии приведены основы расчёта и конструирования наиболее применяемых конструктивных схем, включающих арки, рамы, фермы, балки, колонны, справочные данные и графическая часть проектов.
Выполнение расчётов в «ручном режиме» позволит студентам перейти в дальнейшем к осмысленному автоматизированному расчёту и выполнению рабочих чертежей на программных комплексах.
Предназначено для студентов строительных специальностей вузов.
Целью данного учебного пособия, является повышение качества освоения предмета студентами.
Задачами пособия являются:
1) повторение и закрепление общих этапов расчёта конструкций:
- составление расчётных схем;
- сбор нагрузок;
- определение усилий от каждого загружения;
- выполнение расчётных сочетаний усилий и определение наиболее неблагоприятных условий эксплуатации;
2) проектирование несущих конструкций из дерева:
- подбор сечения элементов;
- проверка прогибов, деформаций, обеспечение устойчивости элементов деревянных конструкций;
- выполнение компоновочного чертежа здания;
- проектирование отдельных несущих конструкций каркаса здания.
Выполнение расчётов в «ручном режиме» позволит студентам перейти в дальнейшем к осмысленному автоматизированному расчёту и выполнению рабочих чертежей на программных комплексах.
В пособии приведены основы расчета и конструирования наиболее часто используемых и предусмотренным заданием по курсовому проектированию конструктивных схем, справочные данные и графическая часть проектов.
Пособие предназначено для самостоятельной и аудиторной работы студентов строительных специальностей.
Содержание
Предисловие……………………………………………………………………….6
1. Компоновка и конструирование здания. …………………………..……...7
1.1. Конструирование покрытий по стрельчатым аркам……….……......7
1.2. Конструирование покрытий по рамам, треугольным фермам и
другим несущим конструкциям с прямолинейным очертанием ската..…..…10
1.3 Конструирование покрытий по сегментным фермам………………13
2. Расчет и конструирование настилов, прогонов и клеефанерных
панелей…………………………………………………………..………………16
2.1. Пример расчета щита с однослойным сплошным настилом…..….16
2.2. Пример расчета спаренного неразрезного прогона………………..20
2.3. Пример расчета и конструирования клеефанерных панелей
покрытия………………………………………………………………………….23
3. Расчет и конструирование арок……………………………………...……31
3.1. Конструкции арок…………………………………………………….31
3.2 Особенности сбора нагрузок на арку………………………………..31
3.3.Пример расчета стрельчатой дощатоклееной арки………………....33
4. Деревянные рамы………………………………………...………………….46
4.1.Конструкции деревянных рам……………………………………….46
4.2.Пример. Гнутоклееная трехшарнирная рама…………………….....47
5. Деревянные фермы……………………………………………………….....63
5.1.Конструкции деревянных ферм…………………………….………..63
5.2. Пример. Треугольная клеедеревянная ферма с разрезным верхним
поясом…………………………………………………………………………….65
5.3. Пример. Сегментная клеедеревянная ферма……………………….75
6. Колонны…………………………………………………………………..…..86
6.1 Конструкции деревянных колонн……………………………….…...86
6.2. Основы расчета деревянных колонн…………………………….….87
6.3. Пример расчета дощатоклееной колонны………………….………89
6.4. Пример расчета брусчатой составной колонны……………......…..97
7. Клеедеревянные балки………………………………………………..…...103
7.1. Конструкции деревянных балок…………………………………...103
7.2. Пример: расчет двускатной клеедеревянной балки покрытия…..105
8. Дощатоклееные рамы из прямолинейных элементов с V-образными
стойками………………………………………………………………………..108
8.1. Конструктивные решения. Основы расчета………………………108
8.2. Пример расчета рамы с V-образными стойками………….…..…..113
5
8.3. Подбор сечения элементов рамы……………………………..……135
9. Обеспечение пространственной жесткости конструкции и
здания………………………………………………………………………...…142
9.1. Общие положения…………………………………………………..142
9.2. Способы обеспечения устойчивости……………………..……….142
9.3. Пространственные связи…………………………………………....144
9.4. Пример расчета связей по предельной гибкости…………………147
9.5. Обеспечение пространственной устойчивости плоскостных
деревянных конструкций………………………………………………………148
10. Торцевой фахверк……………………………………………………....150
10.1. Основы расчета……………………………………………..……...150
10.2. Пример расчета………………………………………..…………...153
Литература…………………………………………………………..…...160
Приложение №1...…………………..…………………………….……...161
1.1. Расчетные сопротивления R древесины сосны и ели………………..………………....161
1.2. Условия эксплуатации конструкций………………………………..………………...…162
1.3.1. Коэффициент, учитывающий породу древесины, mп…………..………………...…..163
1.3.2. Коэффициент учета влажности среды, mв…………………………........................….163
1.3.3. Коэффициент учета высоты сечения hб, mб……………..………..…………………...164
1.3.4. Коэффициент толщины слоев клеедеревянных элементов, mсл……………...……...164
1.3.5. Коэффициент учета выгиба доски, mгн……..…..………………………………..……164
1.3.6. Коэффициент, учитывающий наличие ослаблений, mо………...…………………....164
1.3.7. Модуль упругости, модуль сдвига, коэффициенты Пуассона строительной фанеры в
плоскости листа.........................................................................................................................164
1.4. Вертикальные прогибы элементов конструкций………………………...……………..165
1.5. Сортамент пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 2445-80*…………….………..166
1.6. Припуски на механическую обработку слоев склееных элементов……..………...….166
1.7. Расход клея на 1 м^3 деревянных конструкций…………………………………..……...166
1.8. Болты и тяжи……………………………………………………………………..……….167
1.9. Предельная гибкость элементов деревянных конструкций……………………….......167
1.10. Нагельные соединения деревянных конструкций..…………………..........................167
1.11. Коэффициент угла смятия……………………………………………………..……….168
1.12. Коэффициент кн для расчета односрезных нагельных соединений………………….169
1.13. Графики для определения коэффициента концентрации кN……….........................…169
1.14. Деформации деревянных соединений………………………………………………....169
1.15. Основные данные для проектирования кровель………...…………………………….169
1.16. К расчету изгибающих моментов в элементах верхнего пояса фермы……………...170
1.17. Геометрические характеристики поперечного сечения одной волны листов
стеклопластика………………………………………………………………………………...170
1.18. Учет ответственности зданий и сооружений………………………………………….171
Графическое приложение №2