Деревянные рамы для применения в сельском хозяйстве в Якутии

«Северо-Восточный  Федеральный Университет им. М.К. Аммосова»

Инженерно-технический институт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине «КДиП»

на тему: «Деревянные рамы для применения в сельском хозяйстве в Якутии »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: ст. гр. ПГС 09-2

Александров С.С

Проверил: преподаватель Буслаев Ю.Н.

 

 

 

 

 

 

Якутск, 2013

 

 

Содержание:

 

Введение.

1.Опыт применения рамных конструкций. Здесь дайте опыт проектирования и применения рамных конструкций, включая Ваш раздел 3. Дайте фото информацию зданий рамными конструкциями. При этом узлы рам можно не представлять. Всего 3-4 страницы.

а) трехшарнирные

б)двухшарнирно жестко опертая рама

в)двухшарнирно шарнирно опертая рама

 

2 Рамы подстроечного изготовления. Здесь подробно по каждому виду.

а) с подкосами в карнизном узле

б) с опорными подкосами

в) с решетчатыми стойками

 

3Клееные рамы

а) гнутоклееные (из склеенных  по пласти досок); 
 
б) дощатоклееные из прямолинейных элементов; 
 
в) клеефанерные, имеющие дощатые пояса и стенки из водостойкой фанеры.

 

Заключение

 
Дайте рекомендации,  какие рамы рекомендуете для сельского строительства.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Деревянные  конструкции в сельском строительстве

Рис. 2. Характерные схемы легких сборных конструкций для сельских складских сооружений (размеры в  м) а, б, в — при продольном транспорте; г, д, е — при поперечном транспорте

Рис. 3. Характерные схемы конструкций  покрытий производственных зданий в  сельских местностях (размеры в м)

Технология основных видов сельскохозяйственного  производства ориентирована на рассредоточенное обслуживание обширных территорий. Отсюда потребность отдельных хозяйств в местных складах для зерна, сухих кормов, минеральных удобрений  и т. п. 
На рис. 2 приведены характерные схемы легких арочных и рамных сборных клееных конструкций для складов и навесов Вес таких сооружений в несколько раз меньше веса аналогичных железобетонных сооружений. Применение деревянных конструкций дает значительную экономию стали и цемента, а также снижает транспортные расходы. Для монтажа этих легких конструкций не требуется тяжелого подъемного оборудования и специальных подъездных путей. Приведенные на рис. 2, г, д, е схемы конструкций могут быть использованы также для животноводческих зданий, зданий ремонтных мастерских и др. 
Возведение преимущественно трехшарнирных арочных и рамных конструкций позволяет применять легкие столбчатые (в сверленых гнездах), рамные или свайные фундаменты в сочетании со сборными железобетонными цокольными ограждениями ленточного типа.

 
На рис. 3 приведены характерные  схемы покрытий производственных зданий  для  сельской   местной промышленности.   В  них  преобладают наиболее доступные брусчатые металлодеревянные сквозные конструкции. В таких зданиях целесообразно применение сборных железобетонных опорных колонн, жестко защемленных в фундаментах, особенно в случаях использования мостовых кранов для внутрицехового транспорта. 
На рис. 4 приведены схемы покрытий для сельских общественных зданий.  
Рис. 4. Характерные схемы конструкций покрытий общественных зданий в сельских местностях а — металлодеревянные фермы на кирпичных опорах; б — клееные арки на железобетонных контрфорсах

     Рамные конструкции относятся к классу распорных. 
 
Деревянные рамы обычно применяют однопролетными при пролетах  
12…30 м. 
 
В мировой практике строительства встречаются рамы пролетом до 60 м. 
 
Рамы классифицируются по нескольким признакам 
 
- По статической схеме рамы могут быть 
 
1) трехшарнирными (статически определимыми) 
 
 
 
^ Рисунок 1 – Трехшарнирная рама 
 
2) двухшарнирными жестко опертыми (такие рамы являются статически неопределимыми) 
 
 
 
^ Рисунок 2 – Двухшарнирная жестко опертая рама 
 
3) двухшарнирными шарнирно опертыми (тоже статически неопределимые) 
 
 
 
^ Рисунок 3 – Двухшарнирная шарнирно опертая рама 
 
Наиболее распространенными являются трехшарнирные рамы, т.к. в статически определимых системах не происходит перераспределения усилий при деформировании под длительно действующей нагрузкой, что обеспечивает соответствие их расчетным усилиям. 
 
- По конструктивному решению различают: 
 
1) рамы построечного изготовления; 
 
2) рамы заводского изготовления. 
 
^ Рамы построечного изготовления из досок и брусьев собирают непосредственно на строительной площадке. В этих рамах используются преимущественно податливые виды соединений: болты, гвозди, упоры. 
 
Ригель и стойки таких рам могут иметь сплошное сечение или выполняются в виде решетчатых систем. 
 
а) б) в)  
 
Рисунок 4 – Рамы построечного изготовления а) с подкосами в карнизном узле б) с опорными подкосами в) с решетчатыми стойками 
 
К рамам построечного изготовления относятся также рамы с перекрестной стенкой на гвоздях. Конструкция таких рам аналогична конструкции балки с перекрестной стенкой на гвоздях. 
 
Рамы построечного изготовления отличаются большим количеством узлов и требуют больших затрат труда и высококачественных материалов, поэтому наибольшее распространение получили рамы заводского изготовления или клееные рамы. 
 
В зависимости от технологии изготовления или используемых материалов клееные рамы можно разделить на три группы: 
 
1) гнутоклееные (из склеенных по пласти досок); 
 
2) дощатоклееные из прямолинейных элементов; 
 
3) клеефанерные, имеющие дощатые пояса и стенки из водостойкой фанеры. 
 
Эти рамы, как правило, имеют прямолинейные элементы ригеля и стойки. 
 
Распространенными конструкциями являются гнутоклееные рамы прямоугольного сечения, состоящие из гнутых, склеенных по пласти, досок. 
 
 
 
^ Рисунок 5 – Гнутоклееная рама 
 
В таких рамах для образования карнизного узла доски выгибаются, образуя плавный переход от ригеля к стойке. Таким образом, жесткий узел здесь выполняется цельноклееным, что выгодно отличает данную конструкцию от рам с карнизными узлами на податливых связях. 
 
При наибольшей высоте стойки вся рама выполняется из двух элементов  
Г-образного очертания, соединенных между собой в коньке. 
 
Вместе с этим гнутоклееные рамы имеют существенные недостатки экономического порядка. В связи с необходимостью выгиба досок в узле сопряжения ригеля и стойки для этих рам необходим тонкий пиломатериал (δ=12…17 мм после острожки), что связано со значительным удорожанием конструкции: при использовании таких досок резко увеличиваются потери древесины и расход клея, а также трудозатраты на изготовление. 
 
В результате оказывается, что гнутоклееные рамы являются по себестоимости, наиболее дорогие из всех рам. 
 
Более эффективны рамы из прямолинейных элементов с жесткими клееными узлами: эти конструкции отвечают требованиям поточно-конвейерного производства, для их изготовления используется пиломатериал обычной толщины. При этом склеивают пакет досок, который затем распиливают по диагонали, получая при этом две сойки или два ригеля. 
 
 
 
^ Рисунок 6 –Клееный пакет досок (заготовка для полурам) 
 
Существует несколько конструктивных решений соединения прямолинейных элементов рам в жестком узле. 
 
1. Ригель и стойка соединяются при помощи приклеенных к ним в узле двусторонних накладок из бакелизированной фанеры. 
 
 
 
^ Рисунок 7 – Соединение ригеля и стойки накладками из фанеры 
 
Рамы этого вида имеют несомненные технологические и экономические достоинства. Вместе с тем надежность узла на накладках из бакелизированной фанеры вызывает сомнения: в клеевых швах по плоскостям приклейке накладок к широким дощатым элементам могут возникнуть (при колебаниях влажности) опасные внутренние напряжения, обусловленные различием влажностных деформаций древесины и бакелизированной фанеры. Величину этих напряжений теоретически установить затруднительно, т.к. неизвестна действительная деформация клееного пакета. 
 
Для окончательных выводов о надежности рам с фанерными накладками необходимы опытные данные, на основе которых и может быть решен вопрос о возможности массового применения таких конструкций. 
 
2. Соединение ригеля со стойкой на зубчатый шип. 
 
Это более надежный и перспективный тип соединения. 
 
 
 
^ Рисунок 8 – Соединение ригеля со стойкой на зубчатый шип 
 
Однако при таком соединении стойки и ригеля в карнизном узле возникают нежелательные концентрации напряжений, поэтому чаще сопряжения элементов рамы в жестком узле производят при помощи специальных вставок, соединенных с ригелем и стойкой. 
 
3. Соединение ригеля со стойкой с помощью вставок. По форме вставки могут быть двух видов: 
 
1) пятиугольные  
 
 
 
Рисунок 9 – Соединение ригеля и стойки при помощи пятиугольной вставки 
 
2) гнутоклееные 
 
а) б)  
 
^ Рисунок 10 – Гнутоклееное соединение ригеля и стойки а) переменной длины б) постоянной длины 
 
Первые (пятиугольные) вставки соединяются с элементами рамы под углом к волокнам. Поэтому в рамах с пятиугольными вставками определяющим условием при назначении размеров поперечного сечения элемента в узлах является несущая способность работающего под углом к волокнам на растяжение соединение его со вставкой. 
 
Кроме этого, в самой вставке не исключается выклинивание кососрезных досок, выходящих на растянутую кромку рамы в месте наибольшего изгибающего момента. 
 
Конструкции жестких узлов с такими вставками можно использовать только в легких рамах, где решающим фактором при назначении поперечных размеров элементов является расчет не по первому, а по второму предельному состоянию. 
 
Более удачно решается жесткий рамный узел при помощи гнутоклееной вставки. Длина вставки вдоль рамы может быть либо постоянной (б), либо переменной (а). Вставки постоянной длины предпочтительнее, т. к. здесь увеличивается площадь клеевых швов в стыке, таким образом повышается надежность соединения. 
 
Применение гнутоклееных вставок позволяет создавать рамные конструкции с широким диапазоном углов наклона ригеля к стойке. 
 
 
 
^ Рисунок 11 –Виды гнутоклееных рам 
 
Существенную экономию пиломатериалов, облегчение веса и уменьшение стоимости конструкции можно получить в рамах, поперечное сечение которых состоит из дощатых поясов и фанерных стенок. 
 
Клеефанерные рамы легче гнутоклееных на 35…40 %. 
 
Поперечное сечение рам может быть двутавровым или двутаврово-коробчатым. 
 
При выборе формы сечения элементов рам предпочтение следует отдавать поперечному сечению, состоящему из двух или нескольких склеенных по ширине двутавров. В этом случае обеспечивается симметричное загружение стенок сдвигающими усилиями относительно их продольных осей, а также увеличение количества площадок скалывания при проверке на скалывание между слоями шпона фанеры. 
 
 
 
^ Рисунок 12 – Клеефанерная рама 
 
Для стенок рекомендуется использовать фанеру марки ФСФ, как наиболее доступную по стоимости. Количество фанерных стенок, а так же их толщина определяются расчетом. 
 
Сопряжение поясов (сжатого и растянутого) в жестком переломленном узле рамы рекомендуется проектировать с использованием гнутоклееных вставок, соединенных с дощатыми поясами рам зубчато-шиповым стыком. 
 
В клеефанерных рамах указанные стыки могут размещаться как в одном сечении пояса, так и вразбежку. В последнем случае достигается увеличение надежности стыкуемого соединения. 
 
Гнутоклееные вставки (внутренняя и наружная) могут изготавливаться из разных материалов: внутренняя, имеющая меньший радиус – из шпона, наружная – из досок. 
 
Конструктивные возможности при создании разнообразных форм в клеефанерных рамах с гнутоклееными вставками больше, чем в клеедощатых: легко конструируются рамы с консолями, причем увеличение сечения в защемленных стойках достигается без перерасхода материалов, что позволяет создавать оригинальные по архитектурному решению здания. 
 
 
 
Рисунок 13 .Виды клеефанерных рам 
 
Геометрические размеры клееных рам 
 
Пролеты: 12…24 м, 
 
Высота стоек: 2.6…4.5 м, 
 
Уклон ригеля: 1/4…1/3, 
 
Шаг: 3…6 м. 
 
Высота сечения в коньке – не менее 0.3 высоты сечения в карнизном узле 
 
Высота сечения в карнизном узле: 1/12… 1/30 пролета 
 
Высота сечения стоек у опор: не менее 0.4 высоты в карнизном узле. 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение. 
 
Конечно, по архитектурным соображениям рамы заводского изготовления т.е. клееные рамы красивее, лучше. Но для сельской местности Якутии лучше подходят построечные рамы. Перечислю несколько основных факторов почему подходят построечные рамы:

1. Доставка до места строительства  клееных рам для деревень Якутии будет трудновато. Поскольку некоторые деревни в Якутии находятся в очень труднодоступных местах.

 

2. Неэкономично с точки зрнеия экономии бензина затрат труда на перевозку.

 

Поэтому лучше  изготавливать рамы построечного типа прямо в место строительства. Какие

 

 

 

Вам нужно  рассматривать не всякие рамы, а  только  те, которые рекомендовали бы для села РС(Я). При этом клееные рамы для сельского строительства тоже могут быть использованы. Но только для индивидуальных проектов, таких как «Кружало» для Якутска. Так что клееные рамы совсем отрицать нельзя. Подумайте, в каких зданиях и сооружениях Вы бы рекомендовали клееные рамы для Вашего родного села или родственников.

Для поточного  строительства, вернее для массового  применения можно рекомендовать  рамные конструкции построечного изготовления, но современные. Какие? Это должен стать  предметом Ваших раздумий и темы реферата.

 

Соблюдайте правило оформления реферата.