Файл: Описание конструктивнокомпоновочной схемы здания.docx

Проектируемое здание – производственное здание на деревянном каркасе. Размеры в осях 13,5х105 м; пролёт, м; шаг основных несущих конструкций В=6,7 м; высота здания от уровня чистого пола до низа стропильных конструкций Н=9,8 м; тип стропильной конструкции – клеедощатые балки прямоугольного поперечного сечения; Фундаменты железобетонные, цокольная панель из легкого монолитного бетона, отделанного водо- и морозостойким материалом (пиленый или колотый натуральный камень, фасадная цементно-песчаная плитка и т.д.).

В торце здания сделан проем для ворот.

Пространственная жесткость здания обеспечивается за счет защемления в фундаментах колонн по оси А и Б с помощью натяжных анкеров, поперечное сечение которых определяется расчетом. Продольная жесткость и устойчивость здания с плоскими стойками создается за счет постановки связей по продольным стенам в продольном направлении. Для неизменяемости каркасных торцовых стен в их крайних пролетах также ставятся аналогичные связи. Шаг связевых блоков в продольном направлении обеспечивает расстояние в свету между связевыми блоками не более 24-х метров. Ветровое давление, передающееся на деревянную торцовую стену, распределяется между фундаментом и диском покрытия с помощью работающих на изгиб колонн фахверка.

Покрытие выполнено из разрезных кровельных панелей, жестких и неизменяемых в своей плоскости в продольном направлении. Поэтому требуется установка монтажных связей, которые прикрепляются непосредственно к основной несущей конструкции.

Крепление панелей покрытия к балкам обеспечивает непрерывное раскрепление верхнего пояса балок из плоскости. Также для этих целей служат распорки между верхними поясами балок, установленные в каждом шаге несущих конструкций.

Связевые блоки по стенам и балкам расположены в одних и тех же осях. Связи жесткие крестовые, соединяющие попарно несущие конструкции вдоль здания. Вертикальные связи не непрерывны по всей длине здания, так как при обрушении по какой-либо причине одной из несущих конструкций, она перегрузит через связи соседнюю конструкцию, что может привести к последующему обрушению всего покрытия. Связи рассчитывают на усилия, направленные перпендикулярно плоскости раскрепляемой конструкции.

Крепление стеновых панелей к продольным колоннам не обеспечивает раскрепление их из плоскости. Несущие колонны продольного ряда раскреплены распорками на всю длину здания из плоскости в середине и в опорных узлах балки.

Крепления стеновых панелей к колоннам фахверка обеспечивает раскрепление их из плоскости через 1,2 м (высота стеновой панели).

1.1 Задаемся ориентировочным размером плиты покрытия.

h_пл= (1/30…1/35) ∙l_пл= (1/30…1/35) ∙6700=224…191=193мм

δ_в.ф.о.=10…18мм=12мм

δ_н.ф.о.=6…14мм=6мм

h_p x b_p =175х32

F=56 см^{2 ≥} 50 см²

1.2 Задаемся ориентировочными размерами стеновых панелей

δ_фо=6…14=12мм

h_пан=(1/35…1/40)∙l_пан=(1/35…1/40)∙6700 =191…168= 180мм

h_р=156мм

1.3 Задаемся размерами колонны

H_к=H-0,15=9,6-0,15=9,45м

h_к=(1/10÷1/15)∙H_к=(1/10÷1/15)∙8 =0,945…0,63=0,8м

h_к/b_к≤ 6

0,80/0,15=5,3<6

b_к≥11см, b_к=15см

1.4 Задаемся размерами стропильной балки

h_ср=(1/10…1/15)∙l=(1/10…1/15)∙21,5=1,5м

b_ст≥hср/8,5=1,5/8,5=0,18 м

b_п=2∙b_ст=2∙0,18=0,36 м

h_п=0,86 м

1.5 Расстановка связевых блоков

2 Конструктивные и химические меры по защите деревянных конструкций от гниения и возгорания

2.1 Защита деревянных конструкций от гниения

Конструктивная защита от гниения.

Необходимо обеспечить такой режим эксплуатации конструкций, при котором их влажность не достигает благоприятного для загнивания уровня. Защита от атмосферных осадков достигается полной водонепроницаемостью кровли (трёхслойный рубероидный ковер), которая имеет необходимые уклоны. Водосток наружный. Свес кровли должен обеспечить максимально возможную защиту стен от атмосферных осадков. В проектируемом здании свес принят равным 500 мм.

Защита от капиллярной влаги осуществляется с помощью битумной гидроизоляции бетонных конструкций фундамента. Деревянные конструкции опираются на фундаменты выше уровня пола и грунта. Узел защемления колонны решен таким образом, что любая колонна может быть заменена без разрушения фундамента. Замоноличивание и заделка деревянных конструкций в бетонные и каменные конструкции исключена. Для защиты от проникновения в конструкцию водяных паров со стороны помещения укладывается слой пароизоляции. Необходимое хорошее проветривание деревянных конструкций для удаления влаги обеспечивается их открытостью с внутренней стороны здания. Это также способствует обнаружению и своевременной ликвидации очагов коррозии и гниения.

Химическая защита древесины от гниения.

Заключается в пропитке или покрытии конструкций ядовитыми для биовредителей веществами (антисептиками). Для защиты от поражения грибами применяются фунгициды, а от поражения насекомыми инсектициды. Для защиты деревянных конструкций стеновых панелей и панелей покрытия применяется состав ХМБ-444 (ТУ 65-14-23-75). Данный состав рекомендован к применению как внутри, так и снаружи помещения /3/. Этот состав имеет следующие свойства: трудновымываемый, окрашивает древесину в зеленоватый цвет, не препятствует склеиванию, вызывает коррозию металла. Для защиты от биовредителей несущих колонн, колонн фахверка, распорок и деревянных элементов балок применяю состав ТФБА (ТУ 6-08-297-74). Данный состав рекомендован к применению внутри помещений /3/. Этот состав имеет следующие свойства: легковымываемый, не окрашивает древесину, не препятствует склеиванию, вызывает слабую коррозию металла.

Стеновые панели с наружной стороны покрываются водоотталкивающим составом или обшиваются сайдингом, или аналогичными ему материалами.

2.2 Защита деревянных конструкций от возгорания

Конструктивная защита от возгорания.

Заключается в ликвидации условий благоприятных для возникновения и распространения пожара. Так как в проектируемом здании нет горячих процессов, способных стать источником пожара, то применение деревянных конструкций разрешено. Все имеющиеся нагревательные приборы в здании отделены от деревянных конструкций либо большими расстояниями, либо огнестойкими материалами. Деревянные ограждающие конструкции не имеют сообщающихся полостей с тягой воздуха, по которым может распространиться пламя, не доступное для тушения.

Для всех элементов конструкции выдержаны противопожарные требования по минимальному сечению. Несущие элементы приняты максимально возможного с экономической точки зрения сечения и имеют достаточные пределы огнестойкости.
Химическая защита от возгорания.

К химическим мерам защиты деревянных конструкций от возгорания относится применение пропитки огнезащитными составами или нанесение огнезащитных красок. Для клеёных конструкций в соответствии с рекомендациями /3/ применяются вспучивающиеся составы и антипирены. Принимаю из таблицы II.2 фосфатное огнезащитное покрытие ОФП-9(ГОСТ 23790-79). Данный состав имеет следующие свойства: серый цвет, на прочность древесины не влияет, не вызывает коррозии металлов. Для конструкций из цельной древесины использую пропиточные составы. Принимаю из таблицы II.2 пропиточный состав ТХЭФ. Данный состав имеет следующие свойства: цвет древесины не меняет, не вызывает коррозию металлов, не снижает прочность древесины. Принятые антипирены ОФП-9 и ТХЭФ повышают пределы огнестойкости конструкций на 5 минут и уменьшают пределы распространения огня по деревянным конструкциям (по вертикали менее 40см, по горизонтали менее 25 см) и переводят древесину в группу труднодоступных материалов.

3 Расчет ограждающих конструкций покрытия

3.1 Выбор конструктивной схемы панели

Материалы: сосновые доски 2-го сорта; фанера ФСФ.

Ширину крайних и среднего ребер принимаем с учетом сортамента досок и острожки (6 мм с двух сторон) равной 44 мм.

С учетом требования пожаробезопасности (

)

_{Высота плиты}

3.2 Сбор нагрузок на плиту

Таблица 1 – Сбор нагрузок на 1м² плиты

Наименование	qⁿ, кг/м² (кН/м²)	_f	q, кг/м² (кН/м²)
Постоянная: 2х слойный рулонный материал В.ф.о. (0,012х700) Продольные рёбра (4·0,02·0,169·500)/1,5 Утеплитель (0,12х150) Пароизоляция (1 слой рулонного материала) Н.ф.о. (0,06х700 Итого вес основных элементов Вес вспомогательных элементов Итого собственный вес 1 м² плиты	10 8,4 4,5 18 5 6 51,9 5,19 57,09	1,3 1,1 1,1 1,2 1,2 1,1	13 9,24 4,95 21,6 6 6,6 61,39 6,139 67,529
Временная: Снеговая Всего нагрузка на 1 м² плиты	168 225,09	1,4	240 307,529