Проектирование конструкций из дерева и пластмасс плавательного бассейна (стр. 3 из 4)

Н = Q_o = 88,96 кН;

W_тр = 100,08/24,5 = 4,08 см³;

d =

= 1,25 см, принимаем d = 14 мм;

Траверсы проектируем из уголка 180x125x14 мм;

Проверяем вертикальную полку уголка без учета горизонтальной полки на внецентренное растяжение по формуле:

s_р =

;

А_ВП = 1,4 · 16,6 = 22,96 см²;

W_ВП =

= 62,75 см³;

М =

729,47 кН·см;

s_р =

= 13,55 кН/см² < 24,5 кН/см²(для стали С245);

Крепление башмака к фундаменту предусматриваем 2-мя болтами d = 24 мм.

Проверяем анкерный болт на растяжение по ослабленному нарезкой сечению:

s_р =

= 1,22 кН/см² < R_р^ст = 14.5 кН/см²;(для анкерных болтов из стали ВСт3пс2)

N_р =

= 5,5 кН

Напряжение анкерного болта на срез:

t =

= 9,84 кН/см² < R_ср^б = 0,6*4,52*14,5=39,32 кН/см²;

Коньковый узел

Соединение полурам выполняется впритык с помощью деревянных накладках.

Усилия, действующие в узле:

H = 105,32 кН;

Q_c = 54,57 кН;

Торцы клееных блоков ригеля в узле соединяем впритык не по всей высоте, а со срезом крайних досок под углом по 25 мм для большей шарнирности узла и предотвращения откола крайних волокон при повороте элементов шарнирного узла. Боковая жесткость узла обеспечивается постановкой парных накладок сечением 200x125 мм на болтах d=20 мм.

Напряжение смятия в торцах ригеля при a = 14^о:

s_см =

= 0,19 кН/см² < R_смa · m_в

А_смa =

= 550,57 см²;

А_см = b·h_см; где h_см = h/cos a;

Находим вертикальные усилия в болтах при расстоянии между болтами

е₁ = 100 мм и е₂ = 250 мм:

V₁ =

= 39,0 кН;

V₂ = - Q_c + V = - 54.57 + 39,0 = - 15,57 кН;

Расчетная несущая способность двух двухсрезных болтов d = 20 мм из условий изгиба нагеля при направлении усилий под углом к волокнам a=90^о (для накладок):

количество болтов в одном ряду определяется:

где: nc = 2 - количество плоскостей среза

- минимальная несущая способность одного болта – согласно п. 5.13 [1] несущая способность на смятие древесины среднего элемента под углом α;

крайнего элемента (накладки).

Т_наг= 2.5 · 2² = 10 кН

Тогда: в первом ряду

1.95 шт. принимаем 2 болта.

во втором ряду

0.78 шт. принимаем 1 болт.

Напряжение в накладках:

s_м =

= 0,42 кН/см² < R_u = 1,3 кН/см²;

М =

= 682,25 кН·см;

W_нак = 2· (W_бр – W_осл) = 2· (

) = 1638 см³;

прочность накладок обеспечена;

Коньковый узел (валиковый шарнир)

Принимаем толщину щек валикового шарнира 14 мм,

Диаметр валикового шарнира 60 мм

Напряжение смятия под пластиной валикового шарнира ригеля при a = 14^о:

s_см =

= 0,34 кН/см² < R_смa · K_N =1,3*0,5

А_смa =

= 306,18 см²;

А_см = b·h_см; где h_см = h/cos a;

Проверяем равнодействующее усилие в максимально нагруженном болте

Т_наг= 2.5 · 2² = 10 кН

n_ш=2;

M=Q*e=54,57*17.6=960.43 кН·см;

e - расстояние от оси шарнира до центра болтового соединения;

n_б – количество в крайнем ряду параллельном оси элемента;

m_б – общее количество болтов

z_i – расстояние между осями болтов в направлении перпендикулярном оси

элемента

z_max – максимальное расстояние в том же направлении

=10 кН

Такой тип конькового узла не рационален для соединения данных полурам, т.к.:

Равнодействующее усилие в максимально нагруженном болте больше несущей способности болта;

Диаметр болтов(нагелей) не возможно увеличить из условия компоновки нагелей.

При увеличении числа рядов болтов увеличится расчетный момент, что приведет к увеличению равнодействующего усилия в болте.

4. Рекомендация по защите конструкций от загнивания и разгорания

Основным направлением борьбы с загниванием является создание осушающего режима, исключающего возникновение очагов загнивания. При проектировании деревянных конструкций должна предусматриваться и соблюдаться меры, предотвращающие возможность капельного переувлажнения древесины, как при возведении зданий и сооружений, так и при ихэксплуатация.

К мерам конструктивной профилактики относятся:

- устройство надежной гидроизоляции и пароизоляции,

-обеспечение свободного доступа к опорным узлам ферм и балок (низ несущих конструкций стоек, рам должен находиться на отметке + 0,3м, а арок - на отметке 0,5м);

- изоляция деревянных элементов от кирпича, бетона и металла; - обеспечение сквозного проветривании подвала и чердаков устройство вентиляционных продухов в стеновых панелях и плита покрытия.

Для изготовления конструкций допускается использовать только сухие пиломатериалы с влажностью не более 10% для КДК и с влажностью не более 20% для неклееных деревянных конструкций.

Если в процессе эксплуатации возникает опасность переувлажнения деревянных конструкций, то наряду с конструктивными мерами применяются химические меры защиты древесины от загнивания. Защита мелких деталей и изделий из древесины производится путем пропитки их водорастворимыми или масляными антисептиками.

Наибольшее применение находят водорастворимые антисептики смесь технической буры и борной кислоты (ББК-3), - кремнефтористый натрии, пентахлорфенолят натрия, хромат меди (ХМ - 5, ХМБ - 444), медно – хромцинковый препарат МХХД.

Для защити от гигроскопического переувлажнения несущих клееных деревянных конструкций через боковые поверхности рекомендуются влагозащитные покрытия из синтетических лаков и эмалей, Применяются главным образом пентафталевые эмали ПФ – 115, ПФ - 133. ПФ - 133 и хлорвиниловые эмали ХВ-110, ХВ-113, ХВ-1100.

Уретаковые и пентафталевые лаки ПФ-170, ПФ-238, ПФ - 283 используются при защите клееных и клеефанерных конструкций, а также изделий из древесных материалов для сохранения естественного вида защищаемых поверхностей. Толщина лакокрасочного покрытия должна находиться в пределах 90-150 мкм, в зависимости от типа покрытий и условий эксплуатации.

Торцы клееных деревянных конструкций и места соприкосновения с металлическими накладками защищаются тиокодовыми мастиками У – 30м, УГ – 32 или апоксидными шпаклевками К – 153 и К – 115. в металлодеревянных конструкциях металлические детали защищаются от коррозии в соответствии с рекомендациями СНиП 2.03.11-85 «Защита строительных конструкций от коррозии». В пояснительной записке следует конкретно указать какая конструкция (или элемент конструкции) защищается, чем защищается, каким способом. Например: для клеефанерной утепленной плиты покрытия под рулонную кровлю:

- Конструктивные меры защиты: устройство вентиляции вдоль ската кровли, вынос карниза на 500мм от продольной стены, надежное устройство стыков (утепленный расширенный продольный стык)

- Химические меры защиты: пропитка деревянных ребер плит 10%-ным раствором кремнефтористого аммония (КФА) по способу горячее – холодных ванн; окраска фанерных обшивок пентафталевой эмалью ПФ – 115 за два раза (эта окраска для нижней обшивки является и пароизиляцией).

По условиям огнестойкости рекомендуется проектировать конструкции массивного, прямоугольного сечения, предел огнестойкости которых составляет 30-40 минут и защита который антипиренами не требуется. Для повышения огнестойкости узловых соединений целесообразно размещать металлические крепежные элементы в толще деревянного элемента.

5. Технико-экономические показатели проекта

Расход древесины в деле - V_g [м³/м²]:

Расход cтали G_ст [кг/м²]