Деревянные конструкции
Деревянные конструкции снова становятся популярны и применяются не только при строительстве индивидуальных домов, но и многоэтажных жилых зданий.
Мода на строительные материалы, так же зависима от экономики, политики, маркетинга и рекламы, как и фейшн-индустрия. На долгое время дерево, являющееся традиционным строительным материалом с многовековой историей, уступило свои позиции железобетону и металлу, которые позволяли строить небоскребы со сроком службы в 120-150 лет. Сегодня мы видим, что интерес к дереву возникает вновь. Это стало возможным благодаря ряду тенденций:
- существенно изменились походы к обработке дерева, современные антисептики и антипирены позволяют нивелировать главные недостатки дерева – его горючесть и подверженность гниению. Правильные условия эксплуатации, конечно, никто не отменяет, но при подходящем температурно-влажностном режиме и проветривании дерево может служит долго, а значит вкладываться в здания из дерева экономически эффективно;
- мировой тенденцией является ориентир на устойчивое развитие, которое подразумевает снижение оесурсопотребления, применение экологичных материалов для строительства и отделки. Дерево полностью отвечает требованиям экологичного строительства и устойчивого развития;
- новые технологии обработки древесины, в том числе производства клееной древесины, позволяют создавать материалы, которые имеют существенно более высокие характеристики прочности. Плотная структура таких материалов дает возможность уменьшить теплопроводность, избежать усадки и трещин;
- накопленный опыт строительства позволяет строить здания из дерева многоэтажными и применять древесину в общественных зданиях, что раньше запрещалось. Основной преградой в использовании деревянных конструкций в многоэтажных зданиях выступали нормативы, которые ограничивали этажность, а также запрещали применение горючих материалов. Но сегодня производители предоставляют сертификаты огневых испытаний, которые позволяют установить точное время сопротивления огню. Новый СП устанавливает ограничение на применение древесины в 25 метров высоты для жилых и в 10 метров высоты для общественных зданий, что существенно больше, чем было ранее.
Рисунок 1. Положения расчета деревянных балок. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Таким образом интерес к деревянным конструкциям вспыхнул вновь и подогревается он тенденцией зеленого строительства, экологичного образа жизни и поиском новых возможностей.
С годами эта тенденция будет нарастать, как показывает путь Европы, которая обратилась к теме «зеленого строительства» намного раньше, чем Россия. Первый шаг в послаблении нормативов уже сделан, и сейчас ведется дальнейшая модернизация нормативной базы, разрабатываются пожарные требования для клееной древесины.
Клееная древесина – это строительный материал, который изготавливают путем склеивания пластов древесины перпендикулярно направлению волокон.
Расчет деревянной балки
С развитием интереса к деревянным конструкциям возникла потребность в специалистах, которые умеют выполнять необходимые расчеты. Рассмотрим основные этапы расчета на прогиб на примере деревянной балки длиной 6 метров, шаг между балками составляет 600 мм:
- составляем расчетную схему, в нашем случае схему плана, где показываем как уложены балки и с каким шагом;
- сбор нагрузок начнем с определения полезной нагрузки, для жилого помещения она составит 150 килограммов на квадратный метр или 1,5 кПА. Также необходимо определить коэффициент надежности, он равен 1,2 и позволяет выбрать конструкцию с запасом прочности на 20 процентов больше требуемого. Нагрузка от собственного веса балок и конструкции перекрытия считает в виде таблицы, где указывает толщина каждого пояса. Нормативная нагрузка будет равна сумме нагрузки от собственного веса конструкций и полезной нагрузки;
- находим расчетную длину балки, она равна разнице между длиной балки и размерами участков опирания по каждой из сторон;
- оцениваем размер нормативной и суммарной нагрузки на балку как произведение нагрузки на шаг балок;
- находим максимальное поперечное усилие и максимальный изгибающий момент;
- находим требуемый момент сопротивления, зная изгибающий момент;
- подбираем сечение по сортаменту, округляя в большую сторону;
- в качестве проверки выполняем расчет на допустимый прогиб, используя конкретные значения подобранного сечения, если результат удовлетворяет условиям, то сечение подобрано верно.
Оценивая размер прогиба, следует помнить, что этот параметр должен быть выше, а не ниже указанного в сортаменте.
Расчет деревянных конструкций выполняется по первой и второй группе предельных состояний.
