Выбор конструктивного решения

В качестве несущих конструкций покрытия принимаются трапециевидные металлодеревянные фермы с клееным верхним и металлическим нижнем поясами. Фермы опираются на клееные деревянные колонны. Предварительные размеры поперечного сечения колонн приняты по расчетам из условия достижения предельной гибкости λ_пр=120 по формуле:

где: - коэффициент, учитывающий условия закрепления концов колонны, значения которого по п.6.23 [1];

 – высота колонн,

где 0,2 м –высота бетонной подготовки;

 – расчетная длина колонны из плоскости изгиба.

Ширина и высота поперечного сечения колонн назначается с учетом существующего сортамента пиломатериалов по ГОСТ 24454-80* (табл. П.Г.1, Приложение Г настоящего пособия), припусков на фрезерование пластей досок перед склеиванием (табл. П.Г.2, Приложения Г) и припусков на фрезерование по ширине клееного пакета.

Принимаем, конструктивно, для изготовления колонн 16 досок шириной 175 мм и толщиной 26 мм (32 мм до острожки). Учитывая последующую чистовую острожку боковых граней колонн устанавливаются размеры их поперечного сечения(Рис. 2.1):

Привязка колонн к продольным осям здания нулевая. Крайний к торцам здания шаг колонн – 5,5 м.

Рисунок 2.1 – Поперечное сечение колонн из досок

По верхнему поясу ферм укладываются асбестоцементные утепленные плиты покрытия с деревянным каркасом и соединениями на шурупах с номинальными размерами в плане 6,0 х 1,5 м (Рис. 2.2). По плитам устраивается рулонная кровля типа К-1, состоящая из трех слоев стеклоизола.

Рисунок 2.2 – Асбестоцементные утепленные плиты покрытия с деревянным каркасом

Пространственное крепление несущих конструкций покрытия обеспечивается связями жесткости, соединяющими элементы трапециевидных ферм в общую неизменяемую связевую систему. Связевая система состоит из трапециевидных ферм 1 (Рис.2.3), продольных связей в виде сборных плит покрытия 2, вертикальных продольных связей 3 и горизонтальных поперечных связей 4. Связи 4 образуют связевые фермы и располагаются в плоскости верхнего пояса несущих ферм непосредственно у торцовых стен и в промежутках между ними не реже, чем через 30 м. В качестве поясов связевых ферм используются верхние пояса несущих ферм покрытия, а решетка выполняется из брусьев сечением 100 х 100 мм. Продольные вертикальные связи располагаются в плоскости деревянных стоек трапециевидных ферм, соединяя их попарно. Вертикальные связи изготовляются в виде ферм, решетка которых выполняются из досок сечением 50х150 мм, а стойки – из брусьев 125х125 мм. Связевая система воспринимает ветровые нагрузки, действующие вдоль здания. Горизонтальные нагрузки от ветра, действующие перпендикулярно стенам здания, воспринимаются колоннами и связями 5.

Рисунок 2.3 – Связевая система

 

 

Расчет плиты покрытия

3.1. Конструкция плиты

 Унифицированной шириной плит покрытий при шаге несущих конструкций 3-6 м являются номинальный размер, равный 1,5 м. С учетом зазоров между плитами на неточность изготовления в продольном (20мм) и поперечном (5 мм) направлении размеры плит принимаются равными:

- длина l_n=6000-20=5980 мм;

- ширина b_n=1500-5=1495 мм.

В соответствии с п. 2.12 [10] рекомендуемая высота плит покрытия с деревянным каркасом и асбестоцементными обшивками составляет  длины плиты.

Каркас плиты выполняется из четырех продольных (несущих) ребер 1 сечением 219 х 69 мм (из досок до сторожки 225 х 75 мм), четырех поперечных ребер 2 сечением 94 х 69 мм (из досок до острожки 100 х 75 мм) и двух поперечных ребер 3 сечением 144 х 69 мм (до острожки 150 х 75 мм). Продольные ребра изготавливаются из древесины сосны 2-го сорта, поперечные – древесины 3-го сорта по ГОСТ 24454 – 80*. Для образования продольных стыков между плитами к наружным несущим ребрам каркаса 1 прибиваются гвоздями деревянные бруски 4 сечением 50 х 50мм и доски 5 сечением 50 х 150 мм, образующие четверть.

 Обшивки плиты выполняются из плоских асбестоцементных листов ЛП- П-3,0х1,5х10 по ГОСТ 18124-95 с номинальными размерами 3000х1500 мм.

Асбестоцементные листы крепятся к деревянным ребрам каркаса оцинкованными шурупами 6 из низкоуглеродистой стали с потайной головкой диаметром 6 мм и длиной 50 мм по ГОСТ 1145-80, поставленными в раззенкованные отверстия диаметром 7-8 мм.

В качестве утеплителя используются полужесткие минераловатные плиты 7 толщиной 50 мм на синтетическом связующем (с плотностью ρ= 100 кг/м³) по ГОСТ 9573-96, которые приклеиваются к нижней обшивке на слое битума, выполняющего одновременно роль пароизоляции.

Верхняя обшивка плиты на заводе-изготовителе оклеивается одним слоем стеклоизола на битумной мастике марки МБК-Г-65 для предотвращения атмосферного увлажнения плит при транспортировке и хранении.

3.2. Исходные данные для расчета и проектирования

В соответствии с п. 9.7 [1] принимаем ширину площадок опирания плит на верхние пояса ферм равной 60 мм. В этом случае расчетный пролет плиты равен:

Расчетная длина плиты: b_p=b_n=1,495 м.