Проектирование деревянного каркаса одноэтажного промышленного здания

Применение деревянных конструкций в строительстве

Несущие, ограждающие конструкции, а также отделочные материалы из дерева активно применяются в строительстве уже много веков. На выбор материала для строительства оказывает влияние множество факторов, к которым относится назначение объекта, концепция проекта, экономические условия, а также условия местности. Один из широко распространенных архитектурных приемов заключается в том, чтобы применять при строительстве те материалы, которыми богата местность, тогда здание идеально впишется в природный ландшафт. Дерево это один из самых распространённых строительных материалов, который имеет широкое применение в строительстве:

• деревянные каркасы – несущие конструкции;
• деревянные панели – ограждающие конструкции;
• блок хаус, вагонка, доски – отделочные материалы;
• древесная стружка и щепа используется при производстве блоков Бризолит.

Древесина проста в обработке, имеет малый вес и стоимость.

Дерево прекрасно подходит для создания несущего каркаса небольших промышленных зданий и складов. Деревянные фермы в пять раз легче железобетонных, что уменьшает суммарный весь конструкции и нагрузку на фундамент.

Рисунок 1. Деревянный каркас здания склада. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Ограничением применения деревянных конструкций в промышленности является наличие влажного режима в помещениях, а также повышенный температурный режим. В горячих литейных цехах, котельных, стеклоплавильных цехах деревянные конструкции не применяют.

Этапы расчета деревянного каркаса одноэтажного промышленного здания

Расчет и конструирование деревянного каркаса начинается со сбора исходных данных, к которым относятся шаг колонн и пролет, порода древесины, высота здания, наличие оборудования, район строительства. При выполнении статического расчета каркас в поперечном направлении рассматривается как рамная или связевая система, а в продольном как связевая система, воспринимающая горизонтальные нагрузки.

Дальнейший расчет состоит из следующих этапов:

• составляют схему плана, и разреза расположения конструкций, на которой должны быть обозначены фермы, ригели, связи и прогоны;
• определяют состав кровли;
• выполняют сбор нагрузок, постоянных и временных;
• выполняют расчет щитового настила (покрытия), состоящий из расчета щита и прогона;
• выполняют расчет сегментной фермы, состоящий из статического расчета и конструирования и расчета узловых соединений;
• выполняют расчет поперечной рамы с клееными стойками;
• предусматривают мероприятия по защите конструкций от гниения и возгорания.

Состав расчетов может варьироваться в зависимости от объемно-планировочных решений, в каких-то случаях небольшие пролеты можно перекрыть балками и производить расчет фермы не потребуется.

При расчете деревянных конструкций важно учитывать влажность и температуру воздуха, которые оказывают влияние на прочность и модуль упругости. При увеличении влажности до 30% снижается прочности и модуль упругости. При температуре воздуха 50 градусов Цельсия условный предел прочности снижается на 20% по сравнению со значением при температуре 20 градусов Цельсия.

Деревянные конструкции перед установкой должны пройти проверку качества, для несущих конструкций можно использовать только 1,2 или 3 сорт древесины. Древесина первого сорта применяется для растянутых деревянных элементов, а для сжатых и изгибаемых второго сорта.

Рисунок 2. Строительство объекта. Установлен каркас здания. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Также важно предусмотреть мероприятия по защите древесины, особо опасные участки изолируют от влаги. Основной опасностью для древесины являются грибы, на их долю приходится 90 % биологического разрушения.

Используют химический способ защиты, обрабатывая дерево различными составами, а также конструктивную защиту – оштукатуривание поверхностей, ошибку негорючими материалами.

Каркас, возведенный с соблюдением технологии производства работ, простоит десятки лет, если проводить осмотры и своевременно устранять появляющиеся дефекты. Деревянные фермы и арки выполняют не только несущую функцию, но и создают эстетику внутреннего пространства.