Документы Руководства по проектированию, монтажу и эксплуатацииПособие по проектированию и применению конструкций из клееной древесины

Пособие по проектированию и применению конструкций из клееной древесины

Зарегистрируйтесь, чтобы добавлять в избранное

14 систем

Документ PDF

3.49 МБ

Дата выдачи документа: 0000-00-00

Срок действия документа: 0000-00-00

Просмотр Скачать

ЗНАНИЕ. ОПЫТ. МАСТЕРСТВО. WWW.TN.RU

Пособие по проектированию

и применению конструкций

из клееной древесины

Все имущественные права на«Пособие по проектированию и применению конструкций из клееной

древесины компании ТехноНИКОЛЬ» принадлежат ООО «ТехноНИКОЛЬ – Строительные Системы».

Цитирование документа допускается только соссылкой нанастоящее Пособие.

Пособие неможет быть полностью иличастично воспроизведено, тиражировано илираспространено

безразрешения ООО «ТехноНИКОЛЬ– Строительные Системы».

Приразработке нормативной ипроектной документации рекомендуется использовать отпечатанные

типографским способом экземпляры документа. Отпечатанное типографским способом пособие

может быть получено уторговых партнеров компании, атакже приобращении вслужбу технической

поддержки компанииТехноНИКОЛЬ.

Горячая линия

8 800 200 05 65

Звонок по России бесплатный

E-mail: rm@tn.ru

www.TN.ru

Содержание

КЛЕЕНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ......................................4

Характеристики ипреимущества ............................................................4

Классификация деревянных конструкций ....................................................5

Сортамент клееных элементов ..............................................................6

Элементы двухслойные итрёхслойные (Duo/Trio) .............................................6

Общие требования по обеспечению надёжности деревянных конструкций .....................7

ПЕРЕКРЫТИЯ И КРЫШИ ..................................................8

Рекомендации по назначению предварительного сечения ....................................8

Общие сведения ...........................................................................9

Опирание на несущую конструкцию .........................................................11

Способы усиления опорных площадок КДК ..................................................11

Опирание КДК на каменные стены ..........................................................13

Опирание КДК на стены из ячеистого газобетона ............................................ 14

Пересечение наружной каменной стены иКДК ..............................................15

Опирание КДК вдеревянных каркасных домах ..............................................17

Опирание КДК на деревянные колонны .....................................................19

Примыкание кнесущей конструкции ........................................................24

Соединения на вклеенных стержнях (резьбовых шпильках) ..................................24

Соединение спомощью коннекторов «Ласточкин хвост» .....................................28

Соединение спомощью Т-образных металлических пластин инагелей ........................29

Соединения при помощи стальных перфорированных опор ..................................31

Непосредственное примыкание дерево-дерево спомощью болтов ...........................33

Соединение спомощью закладных металлических пластин ..................................34

Соединения на Металлических Зубчатых Пластинах (МЗП) ...................................36

Опирание на мауэрлат .....................................................................38

Подрезки вбалках из КД. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

Отверстия вбалках из КД ..................................................................40

КОЛОННЫ .............................................................41

Регулируемые опоры ......................................................................42

Нерегулируемые опоры ....................................................................42

Нерегулируемые опоры, воспринимающие момент водной плоскости ........................43

Нерегулируемые опоры, воспринимающие момент вдвух плоскостях .........................44

Прочие узлы крепления колонн кбетонным основаниям .....................................44

ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ кконструкциям из древесины .... 45

ПРИЛОЖЕНИЕ А ....................................................... 49

Перечень нормативных документов ......................................51

КЛЕЕНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Характеристики ипреимущества

Клеёные деревянные элементы (далее КДЭ) — это строительный материал, получаемый путем

склеивания нескольких слоев древесины (ламелей) при помощи специального клея под

высоким давлением. Это позволяет получить брус без сквозных трещин идефектов, который

обладает повышенной прочностью истабильностью.

Слоистая структура КДЭ способствует рассре-

доточению пороков, а,следовательно, повы-

шению прочности вдоль волокон по сравне-

нию сцельной древесиной при одинаковом

качестве исходного материала.

Клееный брус используется встроительстве загородных домов, бань, беседок, идругих соо-

ружений, где требуется высокая надежность идолговечность. Он обладает хорошими тепло-

изоляционными свойствами, легкостью монтажа и обработки, относительно малым весом

и эстетичным внешним видом. Возможность комбинирования с конструкциями из других

материалов (металл, железобетон) открывают практически неограниченные возможности

проектирования.

КДЭ обрабатываются всоответствии спроектными решениями испецификациями взавод-

ских условиях на современных станках сЧПУ. Высокая степень заводской готовности, дости-

гаемая таким образом, иунифицированные типоразмеры элементов обеспечивают простоту

сборки иобработки конструкций на строительной площадке.

Q Q

Классификация деревянных конструкций

Деревянные конструкции классифицируют по следующим основным признакам:

• функциональное назначение;

• условия эксплуатации;

• срок службы.

По функциональному назначению КДЭ подразделяют на классы сучетом уровня ответствен-

ности зданий исооружений согласно ГОСТ 27751 ивида ипролета конструкций. При этом для

различных элементов зданий применяют различные классы функционального назначения.

Обозначе-

ние класса

Общая характеристика класса функционального назначения

1а

Несущие конструкции спролетами более 100 м; мачты ибашни имногоэтажные здания

высотой более 60м.

1б

Несущие конструкции для зданий музеев, спортивно-зрелищных объектов и торговых

предприятий смассовым пребыванием людей, атакже сооружений спролетами более

60м для конструкций из КДК и40м – из цельной древесины идревесных материалов;

мачт ибашен высотой более 40м имногоэтажные здания высотой более 28м.

2а Несущие конструкции любых форм, не вошедшие вдругие классы.

2б

Конструкции стен зданий исооружений различного назначения, не вошедшие в3-й класс.

Конструкции покрытий иперекрытий пролётами не более 7,5м.

Конструкции зданий из ДПК до трёх этажей включительно.

2в

Конструкции стен зданий и сооружений различного назначения из клеёного бруса

дотрёх этажей включительно.

Конструкции теплиц, парников, мобильных зданий (сборно-разборные иконтейнерного

типа); складов временного содержания; бытовок вахтового персонала идругих подобных

сооружений сограниченными сроками службы ипребывания вних людей.

Для коттеджного и малоэтажного строительства применяются КДЭ класса функционального

назначения 2б, 2в и 3 во всех случаях, кроме конструкций покрытий и перекрытий пролётами

более 7,5 метров для таких конструкций применяются КДЭ класса 2а.

КДЭ классов 1а, 1б и2а не допускается применять впомещениях сотносительной влажностью

воздуха менее 45% при температуре не выше +35°C.

КДЭ классов 2б, 2в и3 допускается применять при относительной влажности воздуха не менее

30% ссуммарным периодом меньшей влажности не дольше 3 недель вгоду.

Для зданий классов функционального назначения 1а, 1б и2а не допускается заделка поясов,

опорных ипромежуточных узлов, концов элементов решетки ферм втолщу стен, совмещен-

ных покрытий или чердачных перекрытий. Опорные части несущих конструкций (ферм, арок,

балок идр.) при их размещении вгнездах каменных стен должны быть открыты.

Объекты свысоким уровнем ответственности, при проектировании истроительстве которых

используют принципиально новые конструктивные решения, не прошедшие проверку впрак-

тике строительства иэксплуатации, должны быть отнесены кклассу функционального назна-

чения 1а.

Условия эксплуатации исрок службы деревянных конструкций учитываются при определе-

нии расчётных характеристик КДЭ применением понижающих коэффициентов всоответствии

сСП 64.13330.

Сортамент клееных элементов

Высота

сечения, мм

Ширина сечения, мм

(95)

140

(145)

190

(195)

80 + – –

90 + – –

120 + – –

140 – + –

160 + + –

190 + – +

200 + + +

240 + + +

280 + + +

320 + + +

360 + + +

400 + + +

440 + + +

480 + + +

520 + + +

560 + + +

600 + + +

Примечания:

1. Стандартные клеёные элементы допуска-

ется применять вкачестве самостоятель-

ных конструкций или составных частей

сложных конструкций классов функцио-

нального назначения 2а, 2б, 2в, 3 по ГОСТ

20850;

2. Стандартные клеёные элементы допу-

скается применять для классов условий

эксплуатации 1б (сухой), 2 (нормальный),

3(влажный), 4 (мокрый) по ГОСТ 20850;

3. Стандартные клеёные элементы могут

выпускаться сзаданными классами проч-

ности К20, К24, К26, К28 по ГОСТ 33081;

4. Стандартные клеёные элементы изготов-

ляют визуального качества (ВК) или про-

мышленного качества (ПК) по ГОСТ 20850;

5. Размеры сечений указаны для стандартных

клеёных элементов класса ВК;

6. В скобках указана ширина сечения стан-

дартных клеёных элементов класса ПК;

7. Допускается выполнять продольное деле-

ние конструкций по высоте сечения;

8. Длины стандартных клеёных элементов

устанавливаются по требованию, но не

более 12 000мм.

Элементы двухслойные итрёхслойные (Duo/Trio)

Представляют собой клеёные элементы прямоугольного сечения без видимых клеевых швов

с обеих сторон. Применяются в основном в жилых и общественных зданиях. 2-х слойные

и3-х слойные элементы промышленного качества (ПК) идеально подходят для использова-

ния вдеревянных каркасах ипанельных конструкциях, поскольку они, вотличие от обычной

строительной древесины, не подвержены короблению.

Наименование Ширина сечения, мм Высота сечения, мм Длина мм

Элемент 2-х слойный 80 80; 90; 140; 190 до 12000

Элемент 3-х слойный 120 140; 190 до 12000

Общие требования

по обеспечению надёжности деревянных конструкций

Конструкционные меры должны предусматривать:

• предохранение древесины конструкций от непосредственного увлажнения атмосфер-

ными осадками, грунтовыми италыми водами, эксплуатационными ипроизводствен-

ными водами;

• предохранение древесины конструкций от промерзания, капиллярного иконденсацион-

ного увлажнения;

• контролирование влажности древесины конструкций путем создания требуемого темпе-

ратурно-влажностного режима (естественная ипринудительная вентиляция помещения,

устройство вконструкциях ичастях зданий осушающих продухов, аэраторов).

Несущие деревянные конструкции должны быть открытыми, хорошо проветриваемыми, повоз-

можности доступными во всех частях для осмотра.

В отапливаемых зданиях исооружениях несущие конструкции следует располагать так, чтобы

они целиком находились либо впределах отапливаемого помещения, либо вне его. Допуска-

ется при соответствующем обосновании располагать несущие деревянные клееные конструк-

ции (балки, рамы, арки) частично внутри отапливаемого помещения, ачастично снаружи. При

этом конструкции должны иметь усиленную защиту вместах пересечений ограждающих кон-

струкций (стен, перекрытий, покрытий) от увлажнения ибиоразрушения.

Не допускается заделка поясов, опорных ипромежуточных узлов, концов элементов решетки

ферм втолщу стен, совмещенных покрытий или чердачных перекрытий. Опорные части несу-

щих конструкций (ферм, арок, балок) при размещении их вгнездах каменных стен должны быть

открыты. Запрещается заделывать наглухо зазоры между стенками гнезд иопорными частями

конструкций кирпичом, раствором, герметизирующими материалами ит. п. Внаружных каменных

стенах отапливаемых зданий исооружений, атакже во внутренних стенах, разделяющих отапли-

ваемые инеотапливаемые помещения, задние стенки гнезд следует утеплять во избежание их

промерзания, всоответствии степлотехническим расчетом.

Для несущих конструкций, имеющих на опорах металлические башмаки (фермы, арки идр.),

опирание на наружные каменные стены отапливаемых зданий исооружений свыделкой гнезд

не допускается из-за опасности выпадения конденсата на металле. Такие конструкции следует

опирать на железобетонные опоры (колонны), пилястры стен идругие опоры, выступающие

внутрь помещения.

В местах опирания несущих конструкций нафундамент, каменные стены, пилястры, железобе-

тонные колонны между древесиной конструкций иболее теплопроводным материалом опоры

следует вводить гидроизоляционные прокладки.

При эксплуатации конструкций вусловиях, где возможно выпадение конденсата на металлических

поверхностях, следует принимать меры по предохранению древесины от увлажнения вместах кон-

такта сметаллическими крепежными элементами (накладки, уголки, шайбы под болты ипр.). Для

этого между древесиной иметаллическим элементом следует вводить гидроизоляционный слой

(мастику, прокладки из рулонных гидроизоляционных материалов, эластичные прокладки или уплот-

нительные ленты).

При расположении деревянных рам, арок истоек (колонн) внутри помещений обрез опоры следует

устраивать на такой высоте от уровня пола, чтобы впроцессе эксплуатации исключалась возмож-

ность увлажнения опорного узла.

Опорные части иузловые соединения несущих конструкций, эксплуатируемые на открытом воз-

духе или взданиях сповышенной влажностью, следует проектировать таким образом, чтобы концы

элементов были, по возможности, хорошо проветриваемыми иимели минимальную площадь кон-

такта сметаллом. Следует избегать использования глухих металлических башмаков при опирании

несущих конструкций на фундамент вконьковых узлах арок, рам идр.

При возможности, несущие конструкции следует располагать таким образом, чтобы они цели-

ком находились либо впределах отапливаемого помещения, либо вне его.

ПЕРЕКРЫТИЯ И КРЫШИ

Рекомендации по назначению предварительного сечения

Клеёные деревянные элементы могут использоваться вконструкциях наружных ивнутрен-

них стен, перегородок, межэтажных перекрытий, плоских искатных крыш.

В первом приближении высоту несущих элементов перекрытий, стропил можно принимать

взависимости от предполагаемой нагрузки, длины пролёта итолщины элемента по следую-

щей таблице. Окончательное сечение элемента необходимо определять по результатам рас-

чёта по СП 64.13330.

Ширина

балки

Относительная высота балки (L/h) при равномерно-распределённой нагрузке (кН/м)

1 2 3 4 5 7 10 15 20 25 30 35 40

90 мм L/29 L/22,5 L/19,5 L/17,5 L/16 L/14,5 L/12 L/10 L/8,5 L/7,5 L/6,5 L/5,5 L/4,5

140 мм L/33 L/26,5 L/22,5 L/20,5 L/19 L/16,5 L/14,5 L/12 L/10 L/9 L/8,3 L/7,5 L/7

190 мм L/34 L/27,5 L/24 L/21,5 L/20 L/18 L/16 L/14 L/12 L/10,5 L/9,5 L/9 L/8,5

Примечания:

1. Здесь L – длина пролёта. Например, для перекрытия пролёта длиной 6 м снагрузкой

5 кН/м подойдёт балка высотой 6/20 = 0,3м при ширине 190мм, или 6/16 = 0,375м

приширине 90мм.

2. При составлении таблицы применён коэффициент m

дл

= 0,66.

3. Длины пролётов рассчитаны исходя из требований прочности иэстетико-психологических

требований по предельно допустимому прогибу вцентре пролёта.

4. Промежуточные величины следует определять интерполяцией.

5. Полученную высоту элемента округлять вбольшую сторону до ближайшего значения

изсортамента.

Более точный подбор ипроверку сечения клееных балок можно произвести вспециализиро-

ванном калькуляторе на сайте www.TN.ru.

Общие сведения

Нормативная равномерно-распределённая нагрузка для перекрытий жилых зданий по

СП 20.13330 составляет 1,5 кПа (см. приложение А), коэффициент надёжности по нагрузке

принимается γ

= 1,3. При расчёте балок, ригелей, плит, стен, колонн ифундаментов, воспри-

нимающих нагрузки от одного перекрытия, нормативные значения нагрузок допускается сни-

жать взависимости от грузовой площади А,м² скоторой передаются нагрузки на рассчиты-

ваемый элемент, умножением на коэффициент φ1 при площади А> 9 м².

0, 4 0,6





Например, запроектирована

антресоль размером 5×10 м.

Балки перекрытия (прогоны)

одним концом опираются на

стену, другим – на главную

балку (ригель). Подобрать

сечения балок иригеля.

Равномерно-распределённая временная нагрузка составит

q = 1,5 × 1,3 = 1,95 кПа.

Добавляем постоянную нагрузку: вес покрытия (35кг/м²) инапример, утеплителя (11кг/м²)

п.

= 35 + 11 = 46кг/м² = 0,45 кН/м².

(Собственный вес балок учтён втаблице ниже).

Нагрузка на прогон при шаге прогонов 1 м составит

= (1,95 + 0,45) кН/м² × 1 м = 2,4 кН/м.

Для прогона длиной 5м подбираем по таблице ниже сечение 90 × 240 мм (q = 2,9 > 2,4 кН/м).

Грузовая площадь ригеля А= 5/2 × 10 = 25 м² > 9 м². Исходя из предполагаемого использова-

ния перекрытия можем задействовать понижающий коэффициент

0,4 0,6/ 0,76

 

Нагрузка на ригель составит q

= A (q × φ

+ q

п.

)/L

= 25 × (1,95 × 0,76 + 0,45)/10 = 4,83 кН/м.

По таблицам ниже выбираем для ригеля длиной 10м сечение 190 × 520 мм (q = 5,8 кН/м).

(Впервом приближении можно подбирать сечение интерполяцией, для более точного рас-

чёта сечения при нагрузках, не указанных втаблицах, воспользуйтесь калькулятором клее-

ных балок на сайте www.TN.ru).

Рассчитанные максимальные равномерно-распределённые нагрузки для клеёных деревян-

ных балок взависимости от длины пролёта и высоты сечения приведены втаблице ниже.

Нагрузки рассчитаны исходя из требований прочности и эстетико-психологических требо-

ваний по предельно допустимому прогибу в центре пролёта для режима нагруж<