Большепролетные деревянные конструкции реферат

Обновлено: 07.07.2024

Запасы древесины в наших лесах составляют около 80 млрд. м 3 . Ежегодно заготавливается около 280 млн. м 3 . деловой древесины, т.е. пригодной для изготовления конструкций и изделий. Однако, это количество далеко не исчерпывает естественного годового прироста древесины в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока.

Заготовленный лес в виде отрезков стволов стандартной длины доставляется автомобильным, железнодорожным и водным транспортом или путем сплава по рекам и озерам на деревообрабатывающие предприятия. Там из него изготавливают пилёные материалы, фанеру, древесные плиты, конструкции и строительные детали. При лесозаготовке и обработке древесины образуется большое количество отходов, эффективное использование которых имеет большое народно-хозяйственное значение. Изготовление из отходов древесины изоляционных древесноволокнистых и древесностружечных плит, широко применяемых в строительстве, позволяет экономить большое количество деловой древесины.

Хвойную древесину используют для изготовления основных элементов деревянных конструкций и строительных деталей. Прямые высокие стволы хвойных деревьев с небольшим количеством сучков позволяют получать прямолинейные пиломатериалы с ограниченным количеством пороков. Хвойная древесина содержит смолы, благодаря чему она лучше сопротивляется увлажнению и загниванию, чем лиственная.

Лиственная древесина большинства пород является менее прямолинейной, имеет больше сучков и более подвержена загниванию, чем хвойная. Она почти не применяется для изготовления основных элементов деревянных строительных конструкций.

Дубовая древесина выделяется среди лиственных пород повышенной прочностью и стойкостью к загниванию. Однако, ввиду дефицитности и высокой стоимости она используется только для небольших соединительных деталей.



  1. Строение древесины

Древесные волокна располагаются концентрическими слоями вокруг оси ствола, которые называются годичными слоями, т.к. каждый слой нарастает в течение года. Они хорошо заметны в виде ряда колец на поперечных разрезах ствола, особенно хвойных деревьев. По их количеству можно определить возраст дерева.

Каждый годичный слой состоит из двух частей. Внутренний слой (более широкий и светлый) состоит из мягкой ранней древесины, образующейся весной, когда дерево растет быстро. Клетки ранней древесины имеют более тонкие стенки и широкие полости. Клетки поздней древесины имеют более толстые стенки и узкие полости. Прочность и плотность древесины зависит от относительного содержания в ней поздней древесины.

Средняя часть стволов древесины хвойных пород имеет более темный цвет, содержит больше смолы и называется ядро. Затем идет заболонь и, наконец, кора.

Круглые лесоматериалы, называемые также бревнами, представляют собой части древесных стволов с гладко опиленными концами – торцами. Бревна имеют естественную усечено-коническую форму. Уменьшение их толщины по длине называется сбегом. В среднем сбег составляет 0,8 см на 1 м длины (для лиственницы 1 см на 1 м длины) бревна. Средние бревна имеют толщину от 14 до 24 см крупные – до 26 см. Бревна толщиной 13 см. и менее используют для временных построечных сооружений.

Основными недопустимыми пороками древесины являются: гниль, червоточины и трещины в зонах скалывания в соединениях.

Наиболее распространенными и неизбежными пороками древесины являются сучки – заросшие остатки бывших ветвей дерева. Сучки являются допустимыми с ограничениями пороками.

Наклон волокон (косослой) относительно оси элемента так же является допустимым с ограничением пороком. Он образуется в результате природного винтообразного расположения волокон в стволе, а так же при распиловке бревен в результате их сбега.

Трещины, возникающие при высыхании древесины, тоже относятся к числу ограниченно допускаемых пороков.

Древесина I сорта используется в наиболее ответственных напряженных растянутых элементах. Это отдельные растянутые стержни и доски растянутых зон клееных балок высотой сечения более 50 см

Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ? 1/4b.

Древесина II сорта используется в сжатых и изгибаемых элементах. Это отдельные сжатые стержни, доски крайних зон клееных балок высотой менее 50 см.; доски крайней сжатой зоны и растянутой зоны, расположенной выше досок 1-го сорта в клееных балках высотой более 50 см., доски крайних зон рабочих клееных сжатых, изгибаемых и сжато-изогнутых стержней.

Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ? 1/3b.

Древесина III сорта используется в менее напряженных средних клееных сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов, а также в мало ответственных элементах настилов и обрешеток.


Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ? 1/2b.


  1. Свойства древесины

    1. Физические свойства

    Температурное расширение. Линейное расширение при нагревании, характеризуемое коэффициентом линейного расширения, в древесине различно вдоль и под углами к волокнам. Коэффициент линейного расширения ? вдоль волокон составляет (3 ч 5) ∙ 10 -6 , что позволяет строить деревянные здания без температурных швов. Поперек волокон древесины этот коэффициент меньше в 7 – 10 раз.

    Теплопроводность древесины благодаря ее трубчатому строению очень мала, особенно поперек волокон. Коэффициент теплопроводности сухой древесины поперек волокон ? ? 0,14Вт/м∙єС. Брус толщиной 15 см эквивалентен по теплопроводности кирпичной стене толщиной в 2,5 кирпича (51 см)воле, а так жетакже при распиловке бревен в результате их сбега.

    ластями, опильных станках. .- торцами.ниванию, чем хвой.

    Теплоемкость древесины значительна, коэффициент теплоемкости сухой древесины составляет С = 1,6КДЖ/кг∙єС.

    Древесина является анизотропным материалом, поэтому ее прочность зависит от направления действия усилий по отношению к волокнам. При действии усилий вдоль волокон, оболочки клеток работают в самых благоприятных условиях и древесина показывает наибольшую прочность.


    • При растяжении – 100 МПа.

    • При изгибе – 80 МПа.

    • При сжатии – 44 МПа.

    Жесткость древесины (ее степень деформативности под действием нагрузки) существенно зависит от направления действия нагрузок по отношению к волокнам, их длительности и влажности древесины. Жесткость определяется модулем упругости Е.

    Для хвойных пород вдоль волокон Е = 15000 МПа.

    В СНиП II-25-80 модуль упругости для любой породы древесины Ео = 10000 МПа. Е90 = 400 МПа.

    При повышенной влажности, температура, а также при совместном действии постоянных и временных нагрузок значение Е снижается коэффициентами условия работы mв, mт, mд 2 и температуре t=145-155єC.

    В зависимости от взаимного расположения слоев шпона в пакете, различают 4 основных марки ДСП:

    ДСП-А – все слои параллельны друг другу, ДСП-Б – через каждые 10-12 параллельных слоев один поперечный, ДСП-В – перекрестное расположение, причем наружные слои располагаются вдоль плиты, ДСП-Г – звездообразная, каждый слой смещен по отношению к предыдущему на 25-30є.

    Для строительных конструкций рекомендуется ДСП-Б и ДСП-В, как наиболее прочные поперек волокон и под углами к волокнам.

    Во всех случаях прочность ДСП превышает прочность цельной древесины, а для некоторых марок при действии усилий вдоль волокон шпона не уступает прочности стали.

    В настоящее время в связи еще с высокой стоимостью ДСП, он применяется в основном для изготовления средств соединения элементов конструкций.


    Древесноволокнистые плиты (ДВП) изготавливают из хаотически расположенных волокон древесины (опилок), склеенных канифольной эмульсией. Сырьем для ДВП являются отходы лесопиления и деревообработки. Для изготовления твердых и сверхтвердых плит в древесноволокнистую массу добавляют фенолоформальдегидную смолу. При длительном действии влажной среды, древесноволокнистая плита весьма гигроскопична, набухает по толщине и теряет прочность, поэтому во влажных условиях применять ДВП не рекомендуется. Прочность сверхтвердых плит ДВП плотностью не менее 950 кг\м 3 при растяжении составляет около 25 МПа.

    Древесностружечные плиты (ПС и ПТ) получают путем горячего прессования древесных стружек, перемешанных, вернее опыленных фенолоформальдегидными смолами.


    • легкие ?=350-500 кг\м 3

    • средние ПС ?=500-650 кг\м 3

    • тяжелые ПТ ?=650-800 кг\м 3

    1. Гниение и защита деревянных конструкций от гниения

    Грибы развиваются из клеток – спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба – источник новых спор.


    Защита от гниения:

    1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80 о С, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.


    1. Горение и защита деревянных конструкций от возгорания

    1. Конструктивная. Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.


    2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т.д.


    12. Основы расчета по предельным состояниям

    В соответствии с действующими в России нормами деревянные конструкции должны рассчитываться по методу предельных состояний.


    1. по несущей способности (прочности, устойчивости).

    2. по деформациям (прогибам, перемещениям).

    ? ? R,

    ? ? Rск (или Rср),

    т.е. когда нормальные напряжения (?) и касательные напряжения (?) не превышают некоторой предельной величины R, называемой расчетным сопротивлением.

    Вторая группа предельных состояний характеризуется такими признаками, при которых эксплуатация конструкций или сооружений хотя и затруднена, однако, полностью не исключается, т.е. конструкция становится непригодной только к нормальной эксплуатации. Пригодность конструкции к нормальной эксплуатации обычно определяется по прогибам:

    f ? [f], или

    f/l ? [f/l].

    Это означает, что изгибаемые элементы или конструкции пригодны к нормальной эксплуатации, когда наибольшая величина отношения прогиба к пролету меньше предельно допустимого относительного прогиба [f/l] (по СНиП II-25-80).

    Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

    Большепролетные конструкции покрытий гражданских и промышленных зданий Санкт-Петербург

    здание покрытие балка купол

    . Плоскостные большепролетные конструкции покрытий

    . Пространственные большепролетные конструкции покрытий

    .5 Оболочки с противоположным направлением кривизны

    .6 Перекрестно-ребристые и перекрестно-стержневые покрытия

    . Висячие (вантовые) конструкции

    .1 Висячие покрытия

    .2 Подвесные вантовые конструкции

    .3 Покрытия с жесткими вантами и мембраны

    .4 Комбинированные системы

    .5 Конструктивные элементы и детали вантовых покрытий

    . Трансформируемые и пневматические покрытия

    .1 Трансформируемые покрытия

    .2 Тентовые и пневматические конструкции

    Введение При проектировании и строительстве зданий с зальными помещениями возникает комплекс сложных архитектурных и инженерных задач. Для создания комфортных условий в зале, обеспечения требований технологии, акустики, изоляции его от других помещений и окружающей среды определяющее значение приобретает конструкция покрытия зала. Знание математических законов формообразования позволило делать сложные геометрические построения (парабол, гипербол, и т.д.), с использованием принципа произвольного плана.

    В современной архитектуре формообразование плана является результатом развития двух тенденций: свободного плана, ведущего к конструктивной каркасной системе, и произвольного плана, требующего конструктивной системы, позволяющей организовать весь объем здания, а не только планировочную структуру.

    Зал - основное композиционное ядро большинства общественных зданий. Наиболее часто встречающаяся конфигурация плана - прямоугольник, круг, квадрат, эллипсовидные и подковообразные планы, реже трапециевидные. При выборе конструкций покрытия зала решающее значение имеет необходимость связать зал с внешним миром посредством открытых остекленных поверхностей или наоборот полностью изолировать его.

    Пространство, освобожденное от опор, перекрытое большепролетной конструкцией, придает зданию эмоциональную и пластическую выразительность.

    1. Историческая справка Большепролетные конструкции покрытий появились в древние времена. Это были каменные купола и своды, деревянные стропила. Так, например, каменное купольное покрытие Пантеона в Риме (1125 г.) имело диаметр около 44 м, купол мечети Айя - София в Стамбуле (537 г.) - 32 м, купол Флорентийского собора (1436 г.) - 42 м, купол Верхнего Совета в Кремле (1787 г.) - 22,5 м.

    Строительная техника того времени не позволяла строить в камне легкие сооружения. Поэтому большепролетные каменные сооружения отличались большой массивностью, а сами сооружения возводились в течение многих десятилетий.

    Деревянные строительные конструкции были дешевле и проще в возведении, чем каменные, давали возможность перекрывать также большие пролеты. Примером могут служить деревянные конструкции покрытия здания бывшего Манежа в Москве (1812 г.), пролетом 30 м.

    Развитие черной металлургии в XVIII - XIX вв. дало строителям материалы более прочные, чем камень,

    Реферат - Деревянные конструкции

    СВФУ, г. Якутск, 2011, 16 стр.
    Содержание.
    Введение.
    Лесные ресурсы России.
    Строение древесины.
    Лесоматериалы.
    Качество лесоматериалов.
    Сорты древесины.
    Свойства древесины.
    Физические свойства.
    Механические свойства.
    Строительная фанера.
    Древесные пластики.
    Гниение и защита деревянных конструкций от гниения.
    Горение и защита деревянных конструкций от возгорания.
    Основы расчета по предельным состояниям.
    Литература.

    Гроздов В.Т. Деревянные стропильные системы

    • формат djvu
    • размер 877.53 КБ
    • добавлен 22 октября 2009 г.

    СПб., Издательский Дом KN+, 2003. - 69с. В книге рассмотрены деревянные наслонные стропильные системы, применяемые в современном малоэтажном строительстве, а также имеющиеся в старых зданиях, конструкции узлов сопряжения элементов друг с другом и со стенами, дефекты стропильных систем. Книга рассчитана на ИТР, производящих проектирование, возведение и эксплуатацию стропильных систем, а также осуществляющих надзор за строительством и эксплуатацией.

    Калугин А.В. Деревянные конструкции

    • формат djvu
    • размер 7.49 МБ
    • добавлен 13 ноября 2009 г.

    Калугин А. В. Деревянные конструкции. Учеб. пособие (конспект лекций). -М.: АСВ, 2003. -224 с. Рассмотрены физико-механические свойства древесины и основные положения по расчету и конструированию деревянных конструкций и их соединений. Даны краткие указания по защите деревянных конструкций от загнивания и возгорания. Изложены основы технологии производства клееных деревянных конструкций. Освещены вопросы инженерного обследования и усиления, а т.

    Контрольная работа - Техническая документация на расчет нагрузки на деревянные конструкции

    • формат xls
    • размер 31.59 КБ
    • добавлен 20 августа 2009 г.

    Техническая документация на расчет нагрузки на деревянные конструкции. Сбор нагрузок на стропила. Расчет стропил. Расчет коньковой арки. Расчет стоек. Расчет деревянных балок. Гибкость составных сечений (гвоздевое соединение). Расчет смятия и скалывания.

    Курсовой проект - Проектирование сборных плит покрытия с деревянным ребристым каркасом

    • формат doc
    • размер 918.5 КБ
    • добавлен 23 апреля 2010 г.

    Деревянные конструкции. Исходные данные. Пролет поперечника в осях А – Б, L = 21 м; Высота корпуса в чистоте, H = 10 м; Температурно-влажностный режим эксплуатации соответствует А3; Класс ответственности здания по назначению – III Район строительства: по снеговой нагрузке – IV; по ветровой нагрузке – IV; по типу местности соответствует С. Материал – сосна I, II, III сорта, фанера строительная водостойкая марки ФСФ (принимается по сортаменту). Пр.

    Мартинец Д.В. Индустриальные конструкции из дерева и пластмасс для сельхоз. строительства

    • формат djvu
    • размер 57.56 МБ
    • добавлен 06 сентября 2010 г.

    1973г. -с. В книге рассмотрены индустриальные деревянные и пластмассовые конструкции основных типов для сельскохозяйственного строительства. Приведены итоги экспериментальных и теоретических исследований клееных балок, сборных деревянных рам, светопрозрачных конструкций стен и покрытий, сборных сводов и многогранных куполов из древесины и пластмасс. Описаны результаты изучения влияния на древесину условий эксплуатации сельскохозяйственных зданий.

    Расчетно-графическая работа, вариант 533

    • формат cdw, djvu
    • размер 4.85 МБ
    • добавлен 08 ноября 2010 г.

    ЮУрГУ, специальность 270102 (Промышленное и гражданское строительство), 5 курс, 9 семестр, задачи 2.5, 2.6, 3.2, 4.3, вариант 533, по методичке Асташкина. Решение задач в формате DWG, рисунки к задачам в формате CDW (Компас), список литературы, задания+СНиП II-25-80*. " Деревянные конструкции".

    Рыженко В.И. Деревянные и металлические перекрытия. Деревянные несущие опорные и консольные балки. Металлические несущие опорные и консольные балки. Справочник

    • формат pdf
    • размер 2.7 МБ
    • добавлен 26 октября 2010 г.

    Наша книга подскажет вам, как правильно производить расчеты деревянных и металлических перекрытий, чтобы обеспечить надежность и прочность строительной конструкции вашего дома. Расчет перекрытий Деревянные несущие балки Порядок расчета деревянных несущих опорных балок Порядок расчета деревянных несущих консольных балок Порядок расчета металлических несущих опорных балок Порядок расчета металлических несущих консольных балок

    Шишкин В.Е. Примеры расчета конструкций из дерева и пластмасс

    • формат djvu
    • размер 2.05 МБ
    • добавлен 13 февраля 2009 г.

    М.: Стройиздат, 1974г. — 220с. Деревянные конструкции рассчитывают по двум предельным состояниям: по несущей способности (прочности или устойчивости) и по деформациям (по прогибу). При расчете по первому предельному состоянию необходимо знать расчетное сопротивление, а по второму — модуль упругости древесины. Содержание: Расчет элементов деревянных конструкций. Расчет соединений элементов деревянных конструкций. Наслонные стропила. Ограждающие.

    Шпаргалки - Деревянные конструкции

    • формат doc
    • размер 1.62 МБ
    • добавлен 07 октября 2009 г.

    Ответы на 55 вопросов: Плюсы и минусы древесины как строительного материала. Сортамент лесоматериалов. Макро- и микроструктура древесины. Химический состав. Физические свойства древесины. Механические свойства древесины. Влияние различных факторов на прочность древесины. Строительная фанера. Основы расчета деревянных конструкций по методу предельных состояний. Нормирование расчетных сопротивлений древесины и фанеры. Центрально-растянутые элемент.

    Шустиков C.А. Деревянные конструкции

    • формат djvu
    • размер 37.17 МБ
    • добавлен 08 ноября 2011 г.

    Шустиков C.А. Деревянные конструкции. М.: Госстройиздат, 1933. - 366 с. Практический курс для студентов-гидротехников. В предлагаемой книге отмечены особенности расчета деревянных конструкций и вкратце изложены физико-механические свойства дерева. Учитывая характер гидротехнических сооружений, здесь большое внимание уделено системам из круглого леса. В дополнении к курсу приведены новые методы расчета деревянных оболочек.


    ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БОЛЬШЕПРОЛЁТНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

    Текст работы размещён без изображений и формул.
    Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

    Древесина является самым древним и в то же время самым современным и перспективным строительным материалом, единственным материалом, который постоянно воссоздается в природе. Важными преимуществами деревянных конструкций являются минимальные затраты энергии при их изготовлении, экологически чистая утилизация отходов переработки древесины и дерева, оставшихся после полной эксплуатации конструкций и сооружений без обременения окружающей среды.

    В настоящее время для архитекторов одной из главных задач в строительстве большепролетных сооружений стало уменьшение массы конструкций, и для ее решения клееная древесина - оптимальный материал. Сегодня существуют строительные системы из клееной древесины, которые позволяют значительно уменьшить общий вес сооружения. Например, некоторые пространственные деревянные конструкции в три-пять раз легче аналогичных металлических и железобетонных конструкций. Такие пространственные системы одновременно выполняют несущую и ограждающую функции и при этом дают возможность создания самых необычных форм.

    Снижение веса конструкции в несколько раз - это очень важное достоинство клееных деревянных систем, которое дает ощутимый экономический эффект. Применение легких конструкций существенно уменьшает материалоемкость фундамента, к тому же с такими конструкциями намного удобнее и проще работать, что сокращает период строительства. По экспертной оценке, стоимость перекрытия из клееной древесины снижается на 30% по сравнению со стоимостью металлических или железобетонных перекрытий, а эксплуатационная стоимость снижается до 70%. Причем снижение веса конструкции никак не сказывается на качестве: большепролетные сооружения из клееной древесины - это исключительно надежные строения с высокой несущей способностью.

    С точки зрения экологии древесина была и остается лучшим материалом для создания жилых и общественных зданий, а если говорить о клееной древесине, то этот материал прошел весь необходимый комплекс исследований по части безопасности для человека и получил международные и российские гигиенические сертификаты.

    Большепролетные клееные деревянные конструкции - это продукт современных высоких технологий, изготавливаемый на основе традиционного строительного материала. Уникальность этого продукта заключается в том, что он сочетает в себе давно уже признанные достоинства обычной древесины и исключительные технологические возможности древесины клееной.

    Степень надежности КДК очень высокая. Клееный материал изготавливается в заводских условиях по хорошо отработанным технологиям, за счет которых клееная древесина приобретает повышенную механическую прочность, а также высокую устойчивость к агрессивным средам. Этот химически инертный материал успешно используют там, где металл быстро коррозирует. Еще одно чрезвычайно важное свойство клееной древесины - высокая огнестойкость. КДК при пожаре сохраняют несущую способность намного дольше, чем железобетон и металл, что дает возможность успешной эвакуации людей. Экспертизой установлено, что при температуре 600-900°C клееные деревянные конструкции способны сопротивляться огню в течение 45 минут, тогда как железобетонная балка при воздействии открытого огня деформируется уже через 15 минут.

    Древесина, и в частности клееная, обладает специфическими свойствами, которые очень важны для строительства сооружений в районах высокой сейсмической активности - коэффициент конструктивного качества древесины, который определяется как соотношение прочности и веса, весьма высок, нормативное сопротивление древесины почти на 50% выше расчетного.

    СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

    Митяшин И. Дерево и архитектурный Интернет [Электронный ресурс] / И. Митяшин // Архитектурный вестник, 2006.- №5

    Читайте также: