Файл: Муравьев, Ю. А. Новые облегченные конструкции для возведения производственных сельскохозяйственных зданий.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 59
Скачиваний: 0
Деревянными брусками или асбестоцементными швелле рами, а также панели с утеплителями ив полистнрольных или фенольных пенопластов. Некоторое применение в сочетании с металлическими несущими конструкциями могут найти клеефанерные панели стен и покрытий.
На основании выполненных институтами ЦНИИСК, ЦНИИЭПсельстрой, Гипронисельхоз, Гипролеспром и другими организациями разработок созданы предпосыл ки для .внедрения в сельское строительство клееных де ревянных несущих конструкций.
Деревянные клееные .балки прямоугольного сечения применяют для пролетав 3; 6; 7,5; 9 и 12 м. Ширина сече ния 120—240 мм, высота 315—1575 мм. Расчетные на грузки от 1200 до 2700 кгс/м.
Масса балок в зависимости от пролета и нагрузок изменяется от 55 до 1800 кг.
Балки с волнистой фанерной стенкой используют для пролетов 3—9 м. Габариты сечения изменяются от
70X180 до 220X800 мм при нагрузках 200—900 кгсім.
Масса конструкций составляет 40—300 кг. Для изготов
ления балок с волнистой стенкой используют доски II |
и |
III категории толщиной 50—85 мм, водостойкую фанеру |
|
ФСФ и фенолформальдегидный клей. |
|
Двускатные балки прямоугольного сечения для про |
|
лета 18 м изготовляют шириной сечения 130—220 мм |
и |
высотой 1080— 1935 мм при нагрузках, изменяющихся от 450 до 1800 кгс/м. Масса конструкции — 880—3530 кг.
Треугольные трехшарнирные арки из клееных дере вянных .прямоугольных элементов с металлической за тяжкой применяют для пролетов 9, 12 и 18 м под нагруз ки 450—1800 кгс/м. Они предназначены для кровли с уклоном 1:3. Ширина сечения арки 120—200 мм, высота 315—720 мм. Масса конструкции 300—1800 кг.
Треугольные фермы из клееных элементов с металли ческим нижним поясом могут применяться для пролетов
9—24 м при нагрузках 450—1800 кгс/м. |
Ширина сечения |
|||
верхнего пояса 130—150 мм, |
высота |
сечения |
180— |
|
585 мм. Масса конструкции 270—2210 кг. |
|
|
||
Круговые и стрельчатые клееные трехшарнирные ар |
||||
ки без затяжки служат для .пролетов 12—24 м |
при на |
|||
грузках 450—900 кгс/м. Сечение |
арок |
от 130X320 до |
||
150X450 мм. Масса конструкций 360—1410 кг. |
|
|||
Трехшарнирные рамы из |
прямолинейных элементов |
|||
и гнутоклееные рассчитаны |
под нагрузку 450—900 кгс/м |
|||
10
для пролетов 12 и 18 м с шагом 3 м. Они предназначены для .покрытий с асбестоцементными кровлями. При высо те сечения 416—912 мм и ширине 140—240 мм масса из меняется от 400 до 3340 кг. Рамы изготавливают из до сок хвойных пород второго и третьего оортов с влажно стью 9—12%, толщиной досок 19—22 мм. В рамах из ■прямолинейных элементов применяют, кроме сплошного, также двутавровое сечение с фанерными стенками, бла годаря чему 30% древесины хвойных пород заменяется фанерой из древесины лиственных пород. Масса рамных клееных конструкций составляет 400'—3340 кг.
Деревянные несущие конструкции получили широкое распространение при строительстве птицеводческих и животноводческих зданий, складов минеральных удобре ний и ядохимикатов, мастерских по ремонту строительных машин и сельхозтехники, а также временных зданий и сооружений. По данным сектора деревянных конструк ций ЦИИИЭПсельстроя, применение треугольных трех шарнирных арок из клееных элементов с металлической
затяжкой позволяет снизить |
стоимость строительства |
|
покрытия на 22%,трудоемкость возведения |
на 32%, а |
|
применение гнутоклееных |
рам — снизить |
стоимость |
строительства на 4—8%; трудоемкость его |
возведения |
|
на 61—63% по сравнению со зданием, выполненным из железобетонных конструкций [29]. Несущие клееные де* ревяінные конструкции применены при строительстве Морозовской (УССР), Ивенецкой (БССР), Мантуровской (в Костромской области) птицефабрик, а также птицеводческих зданий в Новосибирской, Архангельской, Оренбургской и других областях. Применение несущих деревянных рам пролетом 12 м в БССР показывает, что масса строительных конструкций надземной части птич ников составила 236,5 т, в то время как у птичника из
традиционных конструкций |
по типовому |
проекту |
№ 805—30 імасоа конструкций составит 894 т; |
трудоза |
|
траты оказались в 4 раза ниже, чем при строительстве типового здания.
Несущие клееные деревянные конструкции рекомен дуется сочетать прежде .всего с ограждающими кон струкциями из древесных материалов, обшивки которых выполняют из водостойкой фанеры, древесноволокнистых и древесностружечных плит. К таким конструкциям от носятся клеефанерные панели покрытия fco средним сло ем из пенопласта, панели с деревянными несущими реб
рами под рулонную и асбестоцементную кровлю и стено вые панели с обшивками из водостойкой фанеры, дре весноволокнистых и древесностружечных плит. Пред ставляет интерес применение с несущими деревянным^ конструкциями асбестоцементных плит АП и АС-2, ас бестоцементных плит покрытий и .подвесных потолков t деревянным каркасом, плит с каркасом из асбестоце ментных швеллеров, панелей с обшивками из асбесто цемента и средним слоем из полистирольного или фе нольного пенопластов. Панели покрытий с обшивками из алюминиевых .профилированных листов с эффектив ными утеплителями могут быть также применены в зда ниях с несущим деревянным каркасом.
Г л а в а II. ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЛЕГКИХ МНОГОСЛОЙНЫХ ПАНЕЛЕЙ СТЕН И ПОКРЫТИЙ.ВИДЫ И СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
1. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Применение алюминиевых сплавов, водостойкой фа неры, асбестоцемента, защищенной стали с эффективны ми теплоизоляционными материалами в трехслойных па нелях позволяет наилучшим образом использовать такие положительные свойства этих материалов, как малую объемную массу при высокой прочности, стойкость к воз действию агрессивных агентов и т. д. Трехслойные кон струкции представляют собой панели или оболочки с тонкими внешними слоями из прочного материала с лег ким, малолроічным средним слоем. Они сконструированы ■ из разнородных материалов, склеенных между собой, ко торые совместно воспринимают внешнюю нагрузку и за щищают помещение от дождя, ветра, низких температур и нагрева солнечными лучами. Основные материалы, применяемые в таких панелях — алюминиевые сплавы, асбестоцемент, водостойкая фанера, сотовые заполните
ли, пенопласты, клей и др. — должны |
быть объединены |
|
в конструкцию так, чтобы при совместной |
работе были |
|
использованы свойства каждого из |
них. |
Трехслойные |
конструкции из этих материалов отличаются небольшой массой (около 10—80 кг/м2 ) и сборностью, позволяю щей производить монтажные работы в любое время го да.
Обшивки ограждающих трехслойных конструкций должны воспринимать нормальные усилия в сечении и выполнять роль гидро- и пароизоляции, а также отра жательной теплоизоляции. Наружная обшивка панелей должна быть атмосферостойкой, внутренняя обшивка должна удовлетворять требованиям огнестойкости и противостоять действию паров и агрессивной среды поме щения. Средний слой (заполнитель), выполненный в ви де ребер или из пенопластов, обеспечивает работу »а
18
сдвигающие усилия в сечении и является теплоизоляци ей. Кроме того, средний слой обеспечивает устойчивость сжатых обшивок и воспринимает .местные нагрузки. Об рамление панелей воспринимает нагрузки и выполняет защитные функции при транспортировании и монтаже.
Высота сечения трехслойных конструкций зависит ют условий обеспечения требуемой прочности и ограниче ний предельной деформативности. Высота сечения пане
лей назначается также с учетом исключения |
образова |
ния «мостиков холода». |
|
Толщину обшивок определяют при расчете сечения |
|
на прочность, іа также величиной напряжений |
местной |
потери устойчивости. Толщина обшивок должна превы шать наименьшую величину, при которой исключается образование вмятин при ее изготовлении и монтаже. Кроме того, при использовании металлических обшивок следует руководствоваться требованиями минимальной толщины материалов, определяемой их коррозионной стойкостью в среде производственных сельскохозяйст венных зданий и в атмосферных условиях.
При проектировании ограждающих клееных трех слойных панелей необходимо уделять внимание компо новке конструкций из небольшого числа деталей. Назна чение основных размеров конструкций связано с выпол нением требований унификации и условий изготовления и монтажа. Разбивку ограждения на сборочные, мон тажные и отправочные элементы осуществляют, исходя из условий сокращения отходов материалов и выполне ния большей части работ в сборочных цехах.
Членение ограждений стен и покрытий на монтажные элементы определяется конструктивными требованиями обеспечения жесткости, а также предельной масоой и га баритами элементов, допускающими их транспортиров ку и укрупнительную сборку. Стыки панелей должны обладать требуемыми технологическими и паро- и гидро изоляционными свойствами. Жесткие стыки панелей дол жны воспринимать нормальные и поперечные силы. При решении этих узлов обращают .внимание на уменьшение их деформативности. Требованиям минимальной дефор мативности удовлетворяют стыки обшивок внахлестку на болтах, самонарезающих винтах или сварке.
Легкие многослойные ограждающие конструкции мо гут эксплуатироваться в условиях самых разнообразных сочетаний воздействий температурно-влажностных фа^-
Н
норов, которые могут оказать существенное влияние на работу конструкции, особенно если обшивки выполнены из алюминиевых сплавов или асбестоцемента. По опуб ликованным [11, 13] данным, в условиях эксплуатации максимальная температура на поверхности листов из алюминиевых сплавов может достигать +60°С (для рай она Ферганы), в минимальная температура (для рай онов Крайнего Севера) — до—60°С. Коэффициент тем пературной деформации алюминиевых сплавов по срав нению с другими конструкционными материалами имеет большую величину (23Х10-6°С_1), а асбестоцемент (9—'16) ІО-6 °С_Л. Например, при длине листа алюми ния в 10 м и перепаде температур в 50° абсолютное из менение длины составит 13 мм. Если воспрепятствовать свободным деформациям материала, то в нем при доста точно большой длине листа и достаточном перепаде тем пературы окружающей среды возникнут значительные напряжения или произойдет коробление отдельных эле ментов, составляющих покрытие, что может привести к нарушению цельности конструкции.
Вследствие совместной работы склеенных разнород ных материалов в клеевых швах и в каждом из материа лов могут возникнуть температурные напряжения. Для уменьшения последних необходимо совпадение коэффи циентов линейного расширения основа-юго материала и материалов, работающих совместно с ним. Например, стеклопластики на основе полиэфирных или фенолфор мальдегидных смол и наполнителей в виде стекломатов
имеют коэффициент линейного- |
расширения |
(18—27) X |
Х10~6°С-1, что указывает на |
возможность |
совместной |
работы с алюминиевыми сплавами или асбестоцементом. При необходимости применять в конструкции материа лы, имеющие разные величины .коэффициентов темпера турной деформации, следует предусмотреть небольшую длину клеевых швов стыкуемых материалов, чтобы сдви гающие напряжения в клеевом шве от разницы в темпе ратурных деформациях материалов не привели бы к разрушению клеевого шва.
Температурные напряжения не достигнут большой ве личины, если мал модуль упругости 'Материала, работаю щего совместно с другим. Например, пенопласты в 2—5 раз больше деформируются от температуры по сравне нию с металлами, однако они достаточно эластичны (мо дуль упругости почти в 700 раз меньше алюминия) и хо
15