Краткие рекомендации по компоновке сечений деревянных элементов

Для изготовления несущих деревянных конструкций из цельной древесины пригодны хвойные лесоматериалы (сосна, ель) с влажностью 15...18 %, длиной до 6,5 м. Для растянутых деревянных элементов применяется древесина 1-го сорта, а для сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых конструкций - древесина 2-го сорта. Для обрешеток, настилов и других менее ответственных конструкций допускается применение древесины 3-го сорта. К древесине для деревянных конструкций, кроме требований ГОСТ 8486-86* на пиломатериалы хвойных пород и ГОСТ 9463-88* на круглые лесоматериалы, предъявляются дополнительные требования:

• ширина годичных слоев в древесине - не более 5 мм, а содержание поздней древесины ( не менее 20 %;
• в заготовках из пиломатериалов 1-го и 2-го сорта для крайней растянутой зоны (на 0,15 высоты сечения) клееных изгибаемых элементов и в досках 1-го и 3-го сорта толщиной 60 мм и менее, работающих на ребро при изгибе или на растяжение, не допускается сердцевина.

Для изготовления несущих КДК используется хвойная древесина 1-го, 2-го и 3-го сортов с влажностью 10 ± 2 %, длиной от 2 до 6,5 м. Толщина слоев (заготовок) после острожки: для прямолинейных элементов 32...34 мм; для армированных клееных деревянных элементов 34...42 мм; для гнутоклееных криволинейных элементов толщина слоев принимается в зависимости от внутреннего радиуса кривизны элемента в диапазоне 16...32 мм.

Размеры поперечных сечений (ширина b и высота h) деревянных элементов определяются расчетом и назначаются в соответствии с конструктивными соображениями, требованиями стандартизации и унификации сечений элементов, а также с учетом сортамента пиломатериалов.

Рекомендуется проектировать клееные деревянные элементы и конструкции преимущественно прямоугольного сечения постоянной высоты. Такое сечение, формируемое из горизонтальных слоев, отвечает требованиям технологичности, обладает повышенной огнестойкостью и меньше подвержено расслоению в процессе эксплуатации. Прямоугольные сечения работают более надежно, чем двутавровые, в которых возникают опасные концентрации напряжений при резком изменении геометрии сечения.

При проектировании типовых КДК ширину поперечного сечения элементов необходимо принимать не более 210 мм с учетом сортамента пиломатериалов и нормируемых припусков 10...15 мм на обработку боковых поверхностей заготовочных блоков, так как склеивание заготовок по ширине увеличивает себестоимость изготовления КДК в 1,8...2,2 раза (без стоимости стальных деталей).

Чтобы исключить необходимость склеивания досок (заготовок) по ширине, рекомендуется применять спаренные конструкции, устанавливаемые на один фундамент, или уменьшать шаг несущих конструкций.

Высота клееного пакета определяется расчетом, но по технологическим причинам (параметры прессового оборудования, время жизнеспособности клея и др.) ее рекомендуется принимать не более 1600 мм. Более этого размера - проектируют при наличии технологических возможностей.

При компоновке поперечных сечений клееных деревянных элементов следует использовать:

• в растянутых и сжатых (при гибкости меньше 70) элементах пиломатериалы одной породы и сорта (в сжатых элементах дополнительно учитываются условия закрепления элемента в двух плоскостях);
• в изгибаемых, сжато-изгибаемых и сжатых элементах (при гибкости > 70) при высоте сечения более 500 мм пиломатериалы двух сортов, назначая в крайних зонах (симметрично, в сжатой и растянутой) на 0,15 h более высокий сорт. При высоте таких элементов более 1000 мм можно использовать слои трех сортов: в крайней зоне на 0,15 h - 1-й сорт, затем на 0,15 h - 2-й сорт и в средней зоне сечения на 0,4 h - 3-й сорт древесины.

В изгибаемых и сжато-изгибаемых элементах при необходимости учитывать устойчивость плоской формы деформирования этих элементов, рекомендуется оптимизировать отношение ширины и высоты сечения и отношение свободной длины элемента к высоте сечения.

Элементы таврового, двутаврового, коробчатого и других сложных сечений применяются при соответствующем технико-экономическом обосновании. При компоновке сечений таких элементов предварительно задаются толщиной стенки, шириной поясов и отношением высоты сечения между осями поясов к пролету. Затем определяются требуемая площадь сечения поясов и высота сечения элемента.