Справочник архитектора. Том VIII
Эта интерактивная публикация создана при помощи FlippingBook, сервиса для удобного представления PDF онлайн. Больше никаких загрузок и ожидания — просто откройте и читайте!
СПРАВОЧНИК А Р ХИ Т Е К Т О Р А
А К А Д Е МИ Я А Р Х И Т Е К Т У Р Ы
С С С Р
С 11Р А В О Ч H И К А Р Х И Т Е К Т О Р А
Х Т ' 0 M
V I I I
Р Е Д А К Ц И О Н Н А Я
К О Л Л Е Г И Я
К . С. АЛАБЯН
(главный
редактор) , Н. КУЗНЕЦОВ , Г.
П.
БЫЛИНКИН , КУЗНЕЦОВ , ПОЛЯКОВ
В. А. Н. Я.
ВЕСНИН , Н. С. ДЮРНБАУМ
(зам. главного редактора) ,
КОЛЛИ,
А.
В.
Ф.
И. Е. ЛЕОНИДОВ ,
А. Г. МОРДВИНОВ , H. X.
В. Н. СЕМЕНОВ
M
О
С
К
В
A
t
•
1 Q 4 6
ОТДЕЛ АРХИТЕКТУРНЫХ СПРАВОЧНИКОВ
q 5 s 7 s\s
КОНС Т Р УКЦИИ Г РАЖДАНСКИХ З Д А Н И Й
\
Р Е Д А К Т О Р СОСТАВИТ ЕЛЬ Я Р О Ф . Н . С . Д Ю Р Н Б А У М
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ АРХИТЕКТУРЫ СССР
Г о с у д р с т в е н к а я о р д е н а Л а п и н а V:,;.;, С ; CUA СС5Р а и. лещина
С О Д Е Р Ж А Н И Е
П р е д и с л о в и е
. . .
13 15
В в е д е н и е . Конструкции жилых и общественных зданий
Г л а в а I УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ
17 '.7 21
А. Деревянные конструкции
1. Физико-механические характеристики материала 2 . Основные допускаемые напряжения а ) Поправки к основным попускаемым напряжениям 23 б) Допускаемые напряжения для строительства в условиях военного времени . . . 24 3 . Расчет элементов деревянных конструкций . . . . 26 a ) Р а с т я н у т е е и растянуто-изогнутые стержни 26 б) Сжатые и сжато-изогнутые цельные стержни 27 b) Сжатые и сжато-изогнутые составные стержни 3 ) г ) Поперечный изгиб цельных стержней 34 4. Сопряжение частей деревянных конструкций 36 а ) Сопряжения на клею 37 б) Сощ яже ния на врубках 37 Лобовая врубка 37 Лоб' вая врубка с двойным зубом 37 Щекова я врубка 38 в) Сопряжения на ціпонках 38 Деревянные призматические шпонки • 38 Стальные призматические шпонки 39 Гладкие кольцевые шпонки 40 Зубчато-кольцевые шпонки 43 г) Сопряжения на на г елях 43 д) Сопряжения на с вя з ях , работающих на выдергиваж . . . 48 е) Ра с т янутые стальные связи 48 Т яжи и болты 4 8 Хомуть. и накладки 48 Б Стальные конструкции 49 1. Сорта и свойства строительной стали 4 9 2. Применение строительной стали 49 а ) Применение стали в гражданском строительстве 50 б) Строительный чугун 00 в) Допускаемые напряхкения для стали и чугуна 51 г ) Выбор профилей -ортамента 52 д) Размещение заклепок и болтов 53 е) Расчет з аклепок и болтов 54 3. Расчет сварных соединений 56 а ) Швы встык 56 б) Валиковые швы и прорези 57 4. Усиление клепаных конструкций сваркой 59 5 . Подбор сечений прокатных балок 59 Расстановка ребер жесткости' 63 6 . Конструирование и расчет элементов сквозных ферм 64 7 . Расчет колонн и стоек 69
10
Содержание
70 70 73 73 75
В. Бетонные и железобетонные конструкции
1. Общие данные . . .
2 . Це н т р а л ь н о сжатые железобетонные элементы а ) Ра сче т цент р а льно сжатых элементов б) Ра с ч е тна я длина для стоек и колонн 3 . Изгибаемые железобетонные элементы 7Г> 4 . Внецентренно сжатые элементы с малым эксцентриситетом . . 77 0 . Примеры расчетов железобетонных конструкций 79 I . Каченные конструкции 80 1. Материалы 80 а ) Прочность камней 80 б) Прочность растворов . , 84 в) Выбор растворов . . . 88 Известковые растворы 88 Цементные растворы 88 Гипсовые растворы 88 2 . Расчетные нормы 89 а) Коэфициенты запаса 89 б) Сжатие , растяжение и срез 90 в ) Зимня я к л а д к а 91 г ) Расчетная предельная прочность кладки 92 д ) Модуль упругости 94 с ) Продольный изгиб 95 3 . Расчет сечений 96 а) Центральное сжатие 96 б) Внецентренное сжатие 96 в) Изгиб, ра с т яжение и сре з 96 г ) Смятие 97 4 . Проектирование каменных конструкций 97 а ) Р а з би в к а к л а д о к на группы, толщина и высота стен . . . . 97 б ) Перемычки 103 я ) Ка рни зы и парапеты 105 г ) Деформационные швы 105 5 . Гипсовые стены 106 6 . Желе зо - кирпичные конструкции 107 • О Материалы 107 б) Расчетный предел п очности кладки . 108 в) Констрч ироеание і расчет элементов при сетчатом армиро вании 109 г ) Армирование стен 110 1. Поня тия и терминоло і ия 2 . Физико-механические характеристики грунта а) Физические характеристики I рунта б) Механические характеристики грунтов Сопротивление грунтов сдвигу 117 Определение сжимаемости грунта местной наі рузкой (метод пробной статической нагрузки) 117 120 4 . Ус ловна я схема распределения давления в грунте и метод опре - деления вероятной осадки грунта под нагрузкой от сооружения 123 а ) Эпюра распределения давления под подошвой фундамента . 123 Це н т р а л ь н а я на г ру з ка 123 Внецентренная на г ру з ка 123 б) Распределение давлений в грунте по глубине ниже подо швы фундамента 123 Определение мощности сжимаемой толщи 126 в ) Деформация ( осадка ) грунта от нагрузки 126 5 . Нормативные данные для расчета прочности грунтов веснованин 133 а) Допускаемое давление на г рунт в случае центральной на - г р у з к и 133 3 . Классификационная схема наименований грунтов Г л а в а I I ОСНОВАНИЯ И ФУНДАМЕНТЫ А. Основания сооружений 112 112 112 114 117
11 Содержание
Таблица допускаемых давлений 133 Случаи, исключающие возможность пользования таблицами 137 Допускаемое давление в случае надстройки и реконструкции здания 138 Проверка прочности подстилающего слоя 140 б) Допускаемое давление на грунт в случае внецентренной на грузки 141 в) Глубина заложения фундамента 142 Глубина промерзания грунтов 142 Глубина з аложения подошвы фундамента в зависимости от видов и свойств грунтов 144 г) Влияние грунтовых вод на прочность и устойчивость основа ния и фундаментов зданий 145 Изменение уровня грунтовых вод 145 6 . Искусственные основания и их виды 146 а) Механические уплотнения основания 146 б) Приемы увеличения сцепления в грунте 147 в) Уплотнение грунта сваями 147 Виды свай 147 Конструкции свай 148 Типы бетонных набивных свай 151 Расчет свайного основания 151 7 . Особые случаи устройства оснований 154 а) Особенности проектирования и устройства оснований в лёс совидных г рунт ах 154 Классификация лёссовидных грунтов 154 Оценка результатов испытания грунта замачиванием . . . . 154 Особые случаи классификации лёссовидных грунтов . . . . 154 Глубина заложения фундаментов 1 56 Конструктивные требования и общестроительные мероприя тия 156 б) Особенности строительства в районах вечной мерзлоты . . . 158 Особенности деформаций сооружений в районах вечной мер злоты и причины их 158 Методы устройства оснований сооружений на вечной мер злоте 160 Б. Фундаменты > > , . . . . 161 1. Требования , предъявляемые к фундаментам 161 2. Материалы фундаментов 161 3 . Виды фундаментов по форме в плане 165 Определение усилий, действующих на фундамент и основание 166 4 . Конструирование ленточного фундамента 168 5. Столбовые фундаменты 170 6. Фундаменты малоэтажных зданий 176 7. Гидроизоляция 180 Гидроизоляционные материалы и мероприятия 181 Изоляция зданий от капиллярной сырости 181 Изоляция от напорной воды 184 Защита фундамента от агрессивных вод 185 Гидроизоляция существующих зданий 185 8 . Устройство подвальных помещений 188 Световые приямки подвала 188 Расчет стен подвальных и полуподвальных этажей 190 9. Опускные колодцы 194 10. Кессоны 196 11. Фундаменты под высокие сооружения 196 Дымовые трубы 198 а) Фундаменты каменные и бетонные 198 б) Фундаменты железобетонные 198 Водонапорные башни 198
Г л а в а I I I СТЕНЫ
А. Кирпичные стены
'
200 204
1. Системы перевязок
12 Содержание
2. Использование каменного боя от разрушенных стен для камен ной кл а дки и бетона 213 а ) Применение каменного боя для раствора , бетона и бутобетона 213 б) Кл а дк а стен из кирпичного боя по системе Н. С. Попова и Н. М. Орлянкина 213 3. Таблицы 214 Применение каменного боя разрушенных зданий в к л а дк а х стен облегченных конструкций 225 4. Перемычки 226 а) Неармированные плоские (рядовые) кирпичные перемычки . 22G б) Сборные железобетонные перемычки 226 в) Арки и клинчатые перемычки 231 5. Каналы (вентиляционные и дымоходы) 236 6. Пример расчета стен и столбов здания 236 Расчет внутреннего столба 237 Расчет наружного узкого простенка 240 Б. Стены из керамических блоков (пустотелых ) 242 В. Стены из естественных камней 250 1. Стены из камня - ракушечника 250 2. Стены из артикского туфа 252 3 . Стены из бутового к амня 253 Г . Стены из бетона • . . . 255 1. Стены из монолитного теплого бетона 255 2. Стены из сплошных мелких теплобетонных блоков 256 3 . Стены из блоков проф В. П. Некрасова ( силикат - орг аники) . 257 4. Стены из пустотелых мелких блоков 260 а ) Стены из мелкоблочных камней «Ауфбау» (Торлецкого) . . 260 б) Стены из мелкоблочных камней «Крестьянин» 262 в) Стены из мелкоблочных камней системы «ЦНИПС» 265 г) Стены из пустотелых блоков инж . В. И. Николаева . . . . 265 д) Стены из пустотелых блоков «Украинец» 265 е) Стены из пустотелых блоков инж . Г. Г. Булычева 265 Д. Стены из гипса • . . 265 1. Стены из гипсовых блоков (общее решение з дания ) 265 2. Стены из гипсовых блоков типа «Крестьянин» 265 3. Стены из пустотелых камней системы «Украинец» 269 4. Стены из камней системы инж . В. И. Николаева 269 5. Стены из мелких блоков системы инж . Г. Г. Булычева 274 6. Прочность и физико-механические свойства гипсо-бетона . . . 277 Е. Стены со штукатуркой вна относе» 280 Ж . Стены из крупных блоков 280 1. Общие сведения 280 2. Основные у к а з а ния по ра зре зке стен 280 3. Прочность , вес и размеры шлакобетонных блоков 284 4 . Система нумерации блоков 28$ 5. Перевязка стен 285 6 . Провеока рациональности проектов 288 7. Офактуривание блоков 290 Разнообразные приемы отделки фактурного слоя блоков . 290 8 . Изготовление блоков 291 9 . Сборные перекрытия , перегородки и стропила 297 3 . Деревянные стены 297 1. Рубленые стены 297 2. Брусчатые стены 303 3 . Стены из бревен или брусьев , поставленных вертикально . . . 306 4 . Стены из блоков -пластин (системы инж. Барабошкина ) . . . . 306 5. Стены из досок , поставленных вертикально 308 а) Шведский остов (неразрезной) 308 б) Норвежский остов (разрезной) 310 6 . Деревянный к а р к а с 310 7. Конденсация водяных паров в ограждениях 314 8. Деревянный карка с с засыпкой котельным или доменным шла - ком, трепелом и т . п. . . • • 316
13 Содержание
318 318 319 319 322 322 322 326 326 326 327 329 332 333 336 338 339 340 341 343 344 345 346 348 348
9. Ка р к а с с плитным заполнителем • • • • • а) Ка р к а с с поэтажными стойками ( з а полни т е л ь -фиброли т ) . б) Ка рк а с с 2- этажными жесткими поперечными рамами . . . . в) Карка с с заполнением камышитом или соломитом г) Ка р к а с с заполнением торфяными кирпичами д) Ка р к а с , утепленный торфоплитами
10. Сборно-разборные дома системы «ВБГ» 11. Технико-экономические пока з атели
*
И. Стены из земли
1. Грунтоматериалы . • • 2. Стены грунтобитные и из грунтобитных камней а) Грунтобитная стена б) Стены из водоустойчивых блоков 3. Глино-плетневые стены 4. Саманные стены 5. Стены из сырцового кирпича 6. Глинолитные стены 7. Глино-соломенные стены - 8. Глино-хворостяные стены (по системе Неверовича) 9. Стены деревянно- глино-соломенные (с одной плетневой стенкой барачного типа ) 10. Турлучные стены ( каркасные )
11. Вальковые стены 12. Мазанковые стены К . Глиняная штукатурка
Составы и способы изготовления (старые рецепты)
' . . . . 350
Л. Стальной каркас в гражданском строительстве 1. Характ ерис тика стального к а рк а с а 2. Компоновка стального к а р к а с а б) Варианты размещения свя з ей в) Варианты размещения колонн г) Размещение прогонов и балок 3. Проектирование стального карка с а а) Лестничные клетки и клетки для лифтов б) Положение фасадных колонн в) Материалы, требуемые для проектировщика 1. Ра зновиднос ти железобетонного карка с а 2. Схема железобетонного карка с а 3. Размещение рандбалок 4. Карнизные рандбалки 5. Температурные и осадочные швы 6. Стеновое заполнение карка с а Н. Внутренние стойки, столбы, колонны и прогоны г) Маркировка элементов М. Железобетонный каркас а) Системы связей
350 351 351 351 351 354 354 354 355 356 356 358 359 359 360 363 363 363 363
Г л а в а IV КАРНИЗЫ
371 371 371 372
А. Деревянные карнизы Б. Каменные карнизы
1. Кирпичные карнизы
2. Кирпичные карнизы с применением армирования 3 . Карнизы, образуемые штука туркой по сетке Рабица 372 4. Карнизы железобетонные , бетонные, из керамических блоков и естественных камней 372 5. Отвод атмосферных осадков при сложных к а рни з а х 377 6 . Промежуточные карнизы, парапеты, сандрики и др 377 7. Карнизы в сейсмических районах 378
14
Содержание
Г л а в а V ПЕРЕКРЫТИЯ
379 381 382 382 383 385
А. Выбор типа перекрытия Б Деревянные перекрытия
1. Ба лки
а) Сортамент деревянных балок б) Заделка концов балок и у к л а д к а балок в) Определение размеров балок
2. Междуэтажные перекрытия 385 а) Типы перекрытий и их технико-экономические показатели 387 б) Чердачные перекрытия 394 В Перекрытия со стальными балками 394 1. Б а л к и . Сортаменты двутавров 397 2. Междуэтажные перекрытия 401 а) Перекрытия с несущим накатом 401 б) Перекрытия с настилом 405 3. Чердачные перекрытия 408 4. Перекрытия в санитарных у з л а х 408 Г . Железобетонные перекрытия 408 1. Сборные конструкции 408 а) Ба лки 408 б) Междуэтажные перекрытия 410 в) Перекрытия чердачные, над холодными подвалами и проез дами 415 2. Монолитные конструкции 415 а ) Основные конструктивные схемы перекрытий 415 б) Конструкции междуэ тажных перекрытий 419 в) Конструкции перекрытий чердачных, над холодными подва лами и над проездами 420 3. Перекрытия в санитарных у з лах 420
Г л а в а VI СВОДЫ
424
A. Тонкие кирпичные своды
. 436
Б. Тонкостенные своды двоякой кривизны (система «Узбекистан.
Г л а в а
VI 1
ПОЛЫ
439 440 441 441
А Виды полов Б. Элементы полов
1. Основания полов 2. Прослойка 3. Подготовка под полы
442 4. Требования , предъявляемые к полам жилых и общественных зданий • 4 4 2 B. Типы полов 442 1. Деревянные полы 442 а ) Дощатые плотничные полы 442 б) Столярные полы 444 в) Устройство обрешетки и настила 448 2. Магнезиальные полы 449 3. Полы из эстрихгипса 452 4. Асфальтовые полы 454 5. Полы из линолеума 455 6. Резиновые полы 456 7. Полы из керамических изделий 456 а ) Клинкерные и кирпичные полы 456 б) Полы из метлахских плиток 462 в) Мозаичные полы 462 8. Полы из естественных камней (холодные) 463 9 . Бетонные полы 464 10. Полы на грунтах 466 Г. Детали полов 468 Д. Основные свойства полов -, . • 472
15 Содержание
Г л а в а V I I I ПЕРЕГОРОДКИ A. Основные типы перегородок и требования, предъявляемые к ним . . 475 Общие требования 475 Санитарные требования 476 Требования звукоизоляции 476 Требования противопожарные 478 Экономические требования 478 Б. Деревянные перегородки 478 1. Типы деревянных перегородок 478 2. Несущие деревянные перегородки 482 3 . Столярные перегородки 484 B. Фибролитовые перегородки 486 Г. Гипсовые и гипсолитовые перегородки 486 Д. Кирпичные перегородки 492 Е Железобетонные перегородки 495 Ж . Каменные перегородки 495 3. Узлы и детали перегородок 498 И. Выбор типов перегородок 498 К• Технико-экономические показатели ' 502 1. Типы перегородок, толщина , вес, з вукоиз оляция 502 2. Материалы, потребные для изготовления перегородок 505 Г л а в а IX ЛЕСТНИЦЫ Л Указания по проектированию, расчету и выбору типов лестниц . . 518 1. Классификация лестниц 518 2. Номенклатура элементов ступени и лестничной клетки . . . . 520 3. Установление типа лестниц и размеров лестничных элементов 522 4. Формы лестниц 526 Б Конструктивные решения лестниц 526 1. Деревянные лестницы 526 2. Укрепление ступеней на тетивах 528 3. Укрепление тетив , площадок , перил 529 4. Лестницы на стальных балках 529 5. Консольные лестницы 532 6. Перила 532 7. Железобетонные лестницы 533 а ) Монолитные железобетонные лестницы 533 б) Сборные железобетонные лестницы 536 8 . Винтовые и пожарные лестницы 536 9. Пандусы 540 10. Подъемники (лифты) , гскалаторы и др 543 11. Технико- экономические показатели 546 Г л а в а X КРЫШИ И КРОВЛИ А. Крыши 549 1. Форма крыш, их составные части и наименования 549 2. Основные принципы проектирования крыш 549 3 . Стропила 552 а ) Наслонные деревянные стропила 552 б) Висячие стропила и фермы (деревянные ) 562 в) Дерево- стальные фермы 567 г) Стальные фермы 570 Б. Кровли 572 1. Железные кровли 572 2. Этернитовые кровли 574 3 . Кровли из естественного шифера 578 4. Черепичные кровли 580 5. Кровли из волнистой асбофанеры 582 6 . Рубероидные кровли 582 7 . Толевые кровли 584 8 . Кровли из рубероидного и толевого срыва 585 9. Кровли из толь-фанеры 585
12
Содержание
10. Кровли из американских битуминированных плиток «шинглс» . 588 11. Плоские кровли 588 а) Преимущества и недостатки бесчердачных и чердачных пло ских кровель 580 б) Водоизолирующие ковры 589 в) Водостоки наружные и внутренние , борты 592 12. Клеефанерные к р о в л и 593 13. Теплые кровли 593 а) Типы беспустотные 593 б) Покрытие из сборно-разборных крупных блоков 596 14. Стеклянные кровли 598 15. Тесовые кровли 600 16. Гонтовые кровли 600* 17. Драночные кровли - 603 18. Щепяные кровли 603 19. Соломенные кровли 604 20 . Камышевые кровли . . . . 604* 21 . Глино-соломенные кровли 606 ' 22 . Кровли земле-дерновые и земляные 608* 23 . Кировые кровли 610 24 . Дегтебетонные кровли . 6 1 0 25 . Общие элементы кровель 6 1 3 а ) Ограждения кровель 613 б) Водостоки 613 в) Примыкание кровли к стенам 616 г) Слуховые окна 616 26. Таблицы 617 а) Основные свойства кровель из разных материалов 617 б) Потребность в строительных материалах для из готовления кров ель 620 В Сложные деревянные покрытия 6 2 3 1. Сегментные фермы 623 2. Двойной гнутый свод «Шухова-Брода» 626 3 . Деревянный свод-оболочка 628 4 . Кружально - сетчатый свод 631 Г л а в а XI ОКНА И ДВЕРИ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ А. Окна 634 1. Размеры и формы оконных проемов 634 2. Выбор типов окон 637 3. Выбор типов переплетов и балконных дверей к ним 639 4. Балконные двери 639 5. Конструкции окон и балконных дверей для жилищного и куль - турно-бытового строительства 655 а) Число переплетов 655 б) Коробки . . . 655 в) Детали переплетов . . ' • 661 6. Окна особых конструкций 661 Б . Двери 664 1. Размеры дверей 664 2. Схемы устройства дверей 670 3. Схемы дверей для культурно-бытового строительства 672 4. Двери специального на значения 673 5. Примеры конструктивных деталей 673 . 6. Требования к обработке изделий 677
П Р Е Д И С Л О В И Е Том VI I I серии «Справочник архитектура» посвящен конструк - циям элементов г р ажд а н с ких сооружений , применяемых в массо вом строительстве . Задача справочника «Конструкции г р ажд а н с ких зданий» — представить в графическом и сжатом текстовом виде основные кон структивные решения элементов зданий. В необходимых случаях конструктивные решения сопровождаются типовыми расчетами и конкретными примерами. Помимо этого, в справочнике приведены таблицы с данными, облегчающими расчеты и технико-экономи ческие подсчеты. Конструкции частей сооружений даются в основном решенными по действующим стандартам (готовые заводские изделия) , обеспечи вающим скоростные методы и комплексную механизацию в строи тельстве. Вместе с тем приводятся элементы и конструкции, изго товляемые на строительстве, а т а кже конструкции, осуществляемые кустарными методами. , В большинстве конструктивные решения и другие данные в «Справочнике» взяты из официальных материалов руководящих строительных ор і анов . Эти материалы значительно пополнены но выми, представляющими конструктивный интерес решениями как нашей отечественной, так и зарубежной практики . «Справочник» имеет в виду главным образом массовое восстано вительное строительство. Приводимые в «Справочнике» конструкции обнимают решения с использованием материалов, начиная с простейших местных <грунты, сырец, камни, солома и др. ) и кончая наиболее ходо выми, обычно применяемыми в массовом городском строитель стве: кирпич , дерево, разные бетоны, гипс, железобетон, сталь и др. Справочник «Конструкции г р ажд а н с ких зданий» входит в состав серии «Справочник архитектора» , издаваемой Академией Архитектуры СССР под редакцией главного редактора действи тельного члена Академии Архитектуры СССР К. С. Алабяна . Редактор-составитель справочника «Конструкции г р ажд анс ких зданий» — проф. Н. С. Дюрнбаум. В составлении отдельных частей справочника приняли автор скос участие:
14
в разделе «Ука з ания по расчету и проектированию»: деревянных конструкций — канд . техн. наук М. Е. Ка г ан , стальных конструкций — д-р техн. наук Б . П. Михайлов, каменных конструкций — проф. Н. С. Дюрнбаум, железобетонных конструкций — д-р техн. наук В. И. Мурашев; в разделах : «Основания сооружений» — доц. , канд . техн . наук H. Н. Бо гословский, «Фундаменты» — проф. П. П. Смиреикнн, «Стены» — проф. Н. С. Дюрнбаум, «Своды» — канд . т е хн . наук А. А. Шеренцис , «Стальной каркас» — д-р техн. наук Б . П. Михайлов , «Железобетонный каркас» — доц. А. Д . Чаплыгин , «Карнизы» — проф. Н. С. Дюрнбаум и арх . И . П. Домшлак , «Опоры, стойки, колонны и прогоны» — доц. А. Д . Чаплыгин , «Перекрытия» — доц. А. Д . Чаплыгин , «Полы» — доц. В. Ф. Павлов и арх . | Г . П. Демочко , | «Перегородки» — инж. П. А. Воронцов-Вельяминов , «Лестницы» — доц. Б . Ф. Васильев , арх . | Г . П. Демочко,{арх. І ^ кСИ^Ив а н о в ^ І il арх . В. Д . Александрова , «Крыши» — инж. П. А. Воронцов-Вельяминов , «Сложные деревянные покрытия» —канд . техн. наук М. Е. Ка г ан , «Окна и двери» — проф. А. В. Самойлов, инж. В. Л. Громов н а р х . Г. Р. Нидеккер . Таблицы рисунков составлены авторами под руководством проф. Н. С. Дюрнбаума , графическая обработка таблиц проведена под руководством и при ближайшем участии арх . И. П. Домшлак а р х и т е к т о р а м и р * - НГ д ё м о ч к о , | и " ~Й~ " и в а н 0 нымГ | в . Д . Алексан дровой, А. Г. Вархиной, Е. А. Вигдорчик, 1 . Т. Кр у т и к о в о й ^ ) ! Г. Р . Нидеккер . Рецензенты VI I I тома: Институт Строительной Техники Ака - демии Архитектуры СССР, канд. техн. наук М. Е . Ка г ан , инж. П. А. Красильников , д-р техн. наук проф. Л. И. Онищик , проф. А. В. Са мойлов, д-р техн. наук проф. JI. А. Серк, доц. А. Д . Чаплыгин , канд. техн. наук А. А. Шишкин, член-корреспондент Академии Архитектуры Б. Н. Блохин , и нж . И. С. Рубиншт ейн . В настоящем «Справочнике» не нашли о т ражения отдель - ные прогрессивные конс трукции , ра зработанные после составле - ния данного тома . Отдел Архи т е к т урных Спра вочников обращается к проекти рующим ор г аниз ациям и заинтересованным лиц ам с просьбой присылать в Отдел (Москва , Пушк ин с к а я у л . , 24) свои замеча - ния и дополнительные ма т ериалы, которые , по их мнению, должны быть учтены и использованы во втором издании «Справочника» . Главный редактор Действительный член Акаде мии Архит ектуры СССР К. С. Алабян.
Ру к о в оди т е л ь Научно - исследовательского отдела Архит ектурных Справочников Академии Архит е к - туры СССР проф. Н. С. Дюрнбаум
В В Е Д Е Н И Е КОНСТРУКЦИИ ЖИЛЫХ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ Жилые и общественные здания и сооружения в течение пред положенного для них срока существования должны быть проч ными, устойчивыми и хорошо сопротивляющимися внешним атмо сферным влияниям (колебания температуры, сырость, дождь, снег, ветер), а в некоторых местностях — землетрясениям. Поэтому конструкции отдельных частей жилых и общественных зданий должны удовлетворять ряду сложных специальных требований, подчас трудно взаимно увязываемых (например, вопросы проч ности стен и их теплозащитные свойства) . Конструкции зданий должны отвечать следующим основным требованиям. 1. Конструктивные решения должны быть органически увязаны с архитектурой здания и отвечать как общему архитектурному за мыслу проекта, т а к и назначению отдельных элементов здания . 2. Конструктивная схема здания должна предусматривать наивыгоднейшее распределение действующих в нем сил. 3. Конструкции должны обеспечивать прочность и устойчивость здания и отдельных его частей. 4. Принятые конструкции, как и проект в целом, должны отве чать требованиям удобства, целесообразности и экономичности. 5. Экономичность конструкций должна осуществляться не за счет снижения качества строительства, а путем рационализации применяемых конструктивных схем, уточнения расчетов, применения новых и более экономичных материалов , стахановской организа цией работ , индустриализацией и комплексной механизацией строительных процессов, ускорением сроков строительства, сниже нием транспортных расходов и т. п. 6. Конструкции должны предусматривать максимальное при менение местных строительных материалов, удешевляющих и ускоряющих строительство.
.
•
Г Л А В А 1 УКАЗАНИЯ ПО РАСЧЕТУ И ПРОЕКТИРОВАНИЮ
А. ДЕРЕВЯННЫЕ КОНСТРУКЦИИ 1. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛА В л а ж н о с т ь д е р е в а измеряется весом воды, приходя щейся на 100 весовых единиц сухого дерева, и выражается в про центах от веса сухой древесины. Т а б л и ц а Состояние дерева в зависимости от влажности
Свеже срублен ное
Полусу - хое
Воздушно сухое
Состояние дерева
Комна тно - сухое
Сырое
10—18
1 8 - 2 3
2 3 - 4 5
> 45
% влажности
< 10
Т а б л и ц а 2
Расчетный объемный вес древесины
Объемный вес древесины (кг / .« ' )
П о р о д ы
полусу - хая в л аж ность 1 8 - 2 3% -
во здушно - сухая вл ажно с т ь 1 0 - 1 8%
сырая влажнос т ь 2 3 - 4 5 %
Х в о й н ы е
Лиственница Сосна . . .
650 500 450 400
700 550 500 450
800 600 550 500
Ель, кедр, пихта кавка з ская , сосна Якутии и Коль ско г о полуострова Пихта у р а л ь с к а я и сибирская . .
Л и с т в е н н ы е
Дуб Береза и бук
800 700
700 600
750 650
1
2
1571
18
Деревянные
конструкции
аX ас. а н
sа чо 5 ю
3ч 2
я х я 3 о л 5 СО я ь ? X 1 с- X с « > . » 3 5
ï Xа а& а
' я я — . . I X >. S ï o a - ь я аю ~я 3
2
-
Ï X X 10 ч cj л
3 й оч —о S M * 5 Я О
с
S S - ё і а • Я X s ь S ® " H * с с • , s о a • л я лю я со £ a я _ X ч S ' « f o r t r j U v - - 3 ? 5 « - * ï ï S a X s
о >,о О ш ь с. я н ию - 2 Й « -я £ Я я - S 3 = H 2 ÜÜ о >>о о о а н о ü h ü « -я _ 1> 14 г а з я Ü, Я m а X - Ь 3 о X о 2 a Я о >.о о я и с- а
о
(-О X 0J
«
I
_S Xя SX «о О X О X 4 3
х _ Я • < - g S i а f- к я . u j о Ï і — X Ь Я — З а-
Я х Р Я п Ю п Ь . J I U S 1 . Î « х С я л о л я у 5 Î 7 S a i - = S а X
сХ X 2а X^ а a s я g я
• S • . оо . . . я . . s
а .
s X 5X оs ь a я« X Е а о я а Ч £ X ! в S J g a о "со Х і в 5 г м- ' s ° О.
. а X X С m к • X я я . - S & S • о я 2 а ^ з : Й X g X . о о >, ч е.— я о я X ь а я я ? я X X = © а
2 •• я Г я а с 1 я и j a N Ï I Î
X »
19
Физико-механические
характеристики
XX XX s 3 ш >.
g " s :
I I
X со Xя оX >а . хя оь иа 0X лJ- *î X о ÏS 1 >» сm: со. ОО) .НО а> О « о 2 с X« ао X н V о II с а
о <0 О s
а ш с 3 о X c ä І £ -I X с <0 К
'•J «ы — VJ - К « І О « о Я ï
О о
л ~ • Z I х-ч со о s >>« а » о н з S ° я X С о я sО | Xs о ося о с я о X X <о Я vZX
o
с X ь _ о л
э £ л X
о а о
3
а с а> ï . . s к 2X яX 3 ? ю 5 0 X 5 >. о X с. " t e = S - o-S t- X
- ш ГУ " а. к
g i s я о О г. a «Sr " 3 £ £ = S ï ® г ю X S >. w X г; а о 2 V О о ю О X ft И г к со z
a « ш X о а X X 5 *
| g 5 4 1 s Ог Г: 5 £
2о оZ >- • и Xо ан . X о
X ID 5 С £ и
іО re я ю Q_ О
20
П р и м е ч а н и я м . В ле сома т ериале для ответственных элементов кон - с трукций не допускаются т а кже водослой, двойное сердце и червоточина . Дл я деревянных конструкций временных зданий и сооружений лесоматериал с червоточиной допускается . Пороки древесины, не упомянутые в требо в аниях к качеству лесоматериалов , допускаются без ограничения . 2. Табачные и рыхлые сучки на открытых поверхностях элементов допу скаются наравне со здоровыми сучками , в з акрытых местах допускаются при условии их высверливания или антисептирования . 3 . Размеры сучков измеряются в поперечном направлении элемента . 4. Дл я ра с т янутых и изгибаемых элементов несущих конструкций при использовании допускаемых напряжений ра с т яжения не свыше 0 , 6 [а], на - пример для растянутых элементов решетки сегментных ферм и др . , допу скается применять лесоматериал , удовлетворяющий требованиям для сжа - тых элементов . В центрально сжатых стойках из круглого леса при в более 0 , 6 сучки допускаются без ограничения . 4 Минимальные нормы временного сопротивления древесины (кг/с. ѵ ! ) Сосна Дуб Показатели первый j второй сорт 1 сорт (марка 1) (марка 2) первый сорт (марка 1) второй сорт (марка 2) Т а б л и ц а
Временное сопротивле нце при влажности в 15%: на сжатие , вдоль воло кон не менее на изгиб не менее . . . на продольное скалыва -
350 600 60
400 700 80
300 500 50
450 800 100
ние не менее
Т а б л и ц а
5
Расчетный модуль упругости дерева вдоль волокна (независимо от породы дерева) I Вл ажно с т ь леса Воздушно сухой 1 2 - 1 8% Полусу - хой 1 8 - 2 3%
Сырой 2 3 - 4 5 ? ;
Расчетный модуль упругости Е на сжатие и растяжение вдоль волок на и на изгиб (кг/см-)
90 000
70 000
100 000
П р и м е ч а н и е . Дл я сосны и ели Кольского полуострова модуль упру гости снижается на 30%.
Основные допускаемые
напряжения
21
2. ОСНОВНЫЕ ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ Основные допускаемые напряжения для дерева назначают, исходя из величины временного сопротивления, а для некоторых видов работы дерева (смятие поперек волокон) — в соответствии с предельными допускаемыми деформациями.
• б Таблица основных допускаемых напряжений для сосны и дуба Т а б л и ц а
Допускаемые н а пр яже ни я (кг/с.и«)
Условное обозначе ние
J Я I >яо й Y >- S o « к 1 £' « >.o « « X
Род напряжений
Примечания
« 5 « г « i g 5 5 b ^ o et et о о
130 130 130
При наличии в элементе ос лаблений вво дится попра - вочный коэфн циент
Изгиб . . . ' . ' . . . . Растяжение вдоль волокон Сжатие вдоль волокна . . Сжатие и смятие поперек волокна Местное смятие поперек во локна по площадке дли ной (вдоль волокон) в 10 см или больше . . . То же , по площадке дли ной менее 10 см . . . . Смятие торца (вдоль во локон) Смятие в лобовых врубках : от до Смятие в щековых врубках : от до Скалывание вдоль волокон при изгибе
100 100 100
а с
1-е 190 [ - с м ] 9 0 °
15
30
При
длине
свободногр конца элемен та не менее е го толщины , длины пло щадки смятия 10 см
20 25
40 J 50 j
[тем [тем
130 130 X 50 ' 130 [ 30 I 35'
100 100 25 100 15 22
I-CM J [зсмЬо" [осм] [асм] 8 о°
В зависимо сти от у г л а смятия (см. формулу ( I )
22
Деревянные
конструкции
Продолжение т абл . б
Допускаемые напряжения (кг/с.и")
Условное
1
Род напряжений
обозначе - « .
Примечания
с с"
ние
*
сосны
сухого дуба
для во
душно
сухой
душно
для во
Скалывание в лобовых врубках (для среднего напряжения ) : от
В з а висимо - сти от угла с к а лыв ания (см. формулу (2) . Допу с к а - ется при уче те длины с к а - лыв ания не свыше двух толщин брут - то элемента в напр а вл ении в р е з кид л я ло - бовых врубок и не свыше пя ти толщин дл я щековых вру - бок , а т а кже не свыше 10 глубин вре зки
11
12
20
M
до
6
10
M QO -
Скалывание в щековых врубках (для среднего напряжения) : от
12
6
M
10
3
5
ДО
["Jgo»
Перерезывание волокон .
45
13 14
60
[-•n ] l~k ]
Кручение
35
2 5
Промежуточные значения допускаемых напряжений на смятие и скалывание силой, направленной к волокнам под углом а:
»<*Ja -
, Г а ] 1 + ( ѵ - г Ч — - 1 I Si l l 3 \ І а С м І 9 0 ° /
(1),
(2),
1 +
где
см]> [~СМІ90'<
190°
имеют значения , указанные в пунктах 4, 7, 8, 9, 11 и 12 табл^б . Допускаемые напряжения смятия под углом а могут опреде ляться по графику (лист 1, рис. 1).
2 3
Основные
допускаемые
напряжения
а ) По пр а вки к о с н о в ным д о п у с к а е мым н а п р яж е н и ям Т а б л и ц а 7 1. Поправки на класс сооружения
Поправочный коэфициент
сорт лесоматериала
Кл а с с сооружения
отборный
первый
второй
1 1 , 2 не д о п у с - к а е т с я »
н е д о п у 1 , 0 1 , 2
I I I I I I V
с к а е т с я 0 , 8 1 , 0
В р е м е н н ы е в с п о м о г а т е л ь н ы е с о о р у ж е н и я
1 , 4 *
1 , 2
Т а б л и ц а 8 2. Поправки на влажнос ть и условия эксплоатации сооружений
Поправочный коэфициент условия эксплоатации конс трукций
от атмосферных воз действий и почвен ной влаги защищены не защи щены
Влажнос т ь лесоматериала
находятся постоянно под водой
В о з д у ш н о - с у х о й
0 , 7 * * *
1 , 0 0 , 9
0 , 9 0 , 8 0 , 7
П о л у с у х о й
0 , 7 0 , 7
Сы р о й
0 , 8 * *
•Допуска е т с я только для особо ответственных сооружений . • •Допу с к а е т с я только дл я временных вспомогательных сооружений, ле сов , подмостей и т . п. • • • Не рекомендуется .
24
Деревянные
конструкции
Т а б л и ц а
9
3 . Поправки на применение леса разных пород
Попр а воч - ный к о э - фициент
Порода
П р и м е ч а н и я
Х в о й н ы е
Лиственница Сосна Якутии , ель, пихта кав ка з ская , кедр
1. Основные допускае - приве - денные в табл . 6 , умно жают с я на коэфициенты табл . 9, отнесенные дл я хвойных пород — J k сосне , дл я лиственных—к дубу. 2. Поправочный коэфи циент скалывания дл я ли - ственницы принимается р а е ным 1. В гвоздевых KotA с т рукциях лиственница не допускается мые н а пр яже ни я ,
1,2 0 , 9
Сосна и ель Кольского по луострова, пихта уральская и сибирская
0 , 7
Л и с т в е н н ы е
Береза , бук
0 , 8
Допускаемые напряжения определяются умножением основного допускаемого напряжения на произведение перечисленных коэфи циентов. ПРИМЕР. Определить допускаемое напряжение на изгиб для полусухой ели первого сорта в конструкциях, не защищенных от атмосферных воздействий; сооружение III класса . Решение: [з„] = 1 0 0 x 1 , 0 x 0 , 8 x 0 , 9 = 72 кг/см 2 . б) Допускаемые напряжения для строительства в условиях воен ного времени Согласно указаниям по проектированию и применению деревян ных конструкций в условиях военного времени допускаемые на пряжения принимаются независимо от влажности лесоматериала со гласно следующей таблице.
Основные допускаемые
напряжения
25
Т а б л и ц а 10
Допус - каемое н а пр я - жение (кг,'см)
Условное обозначе ние
Род напряжений
Примечания
1 ; Изгиб 2 Растяжение вдоль во локон Сжатие и смятие вдоль волокон
,120
1G0
80
130
[»р]
При смятии под уг лом а допускаемые напряжения назнача ются по формуле (1)
120
160
Сжатие и смятие попе рек волокон по всей по верхности
Дл я сосны и ели
также при щековых врубок
расчете
18
] 90° [ 'см ] 90°
40
Смятие поперек волокон на части длины и в ло бовых врубках , а так же при расчете опор ных плоскостей дере вянных конструкций .
При длине свобод ного конца элемента не менее его толщины и не менее 10 см; для дуба также при рас чете вкладышей и шпонок
30
00
l c c.„J 90°
При учете длины скалывания не свыше двух толщин брутто элемента в направле нии врезки, но не свы ше 10 глубин врезки
Скалывание в лобовых врубках, а также во вкладышах и шпонках (из дуба ) : вдоль волокон . . . поперек волокон . .
12
90°
Деревянные
конструкции
26
Таблица 10 (продолжение)
Допус - каемое напр я - жение (кг/с.«' )
Условное обозначе -
Примечания
Род напряжений
о X СХ V п ч _ =
При учете длины скалывания не свыше 5 толщин брутто эле мента в направлении врезки, но не свыше 10 глубин врезки
Скалывание вдоль во локон в іцековых вруб ках : в сопряжениях под углом а <3 0 ° в сопряжениях под углом а > 3 0 ° Скалывание при изги бе Смятие по плоскостям скольжения клиньев . .
'см] 90°
Допускаемые напряжения для пихты сибирской и уральской получают умножением допускаемых напряжений для сосны и ели, указанных в табл. 10, на коэфициент 0,8, а для лиственницы — умножением на коэфициент 1,2. При этом допускаемые напряжения скалывания для лиственницы не повышаются и принимаются та кими же , как и для сосны. Допускаемые напряжения для деревянных конструкций лесов, подмостей, кружал , вышек, навесов, сараев, закромов, бункеров и других временных вспомогательных сооружений, а также жилых домов упрощенного типа принимают по табл. 10. Дл я круглого леса диаметром 16 см и более, а также во временных вспомогательных сооружениях для брусьев с площадью сечения более 300 см 2 величина допускаемых напряжений изгиба и сжатия вдоль волокон умножается на 1,15. При учете одновременного действия основных и дополнитель ных нагрузок, а также при проверке элементов конструкций на усилия , возникающие в них во время подъема и установки, все допускаемые напряжения умножают на коэфициент 1,2. 3. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ а) Растянутые и растянуто-изогнутые стержни Основные формулы: ц е н т р а л ь н о е р а с т я ж е н и е : ä Ä ^ 3 ' 1 ( 3 ь
27
Расчет
элементов
в н е ц е н т р е н н о е
р а с т я ж е н и е :
N
< 4 > '
< Ю
+ЪГГ
Кр F
' W Hm
Hm
где N — растягивающая сила; F H m — площадь поперечного сечения нетто (за вычетом ослаб лений) ; M — изгибающий момент от поперечной нагрузки или от внецентренного (по отношению к рассматриваемому по перечному сечению) действия растягивающей силы; \ Ѵ н т —момен т сопротивления поперечного сечения (нетто) ; Кр — поправочный коэфициент: а) при ослаблении нагелями = 0,9; б) при ослаблении врубками, врезками, зубчатыми шпонками и т. п. досок (с отношением размеров сечения более 3) по пластн и брусьев при симметричном ослаблении = 0,8, при несимметричном ослаблении = 0 , 7 ; при ослаблении досок по кромке = 0,6. , П р и м е ч а н и е . Согласно «Ука з аниям по проектированию и примене нию деревянных конструкций в условиях военного времени» при расчете по формулам (3) и (4) коэфициент КР приравнивается единице, причем при вне центренном растяжении проверка напряжений производится по формуле:
м
3 = s J L +
Ы
,
< Г з
б) Сжатые и сжато-изогнутые цельные стержни
Ц е н т р а л ь н о е
с ж а т и е ц е л ь н ы х
с т е р ж н е й
И
( 5 )
F а
( 6 ) ,
где расчетная площадь F принимается по НИТУ равной F ôp , если 4 площадь ослаблений F^ < 0 , 2 5 . F cp \ 3 F„ m , если F oCA > 0,25. Fop, 11 F Hm , если ослабления расположены симметрично на кром ках стержня*; * Согласно «Ука з аниям по проектированию и применению деревянных Конструкций в условиях военного времени» при расчете на продольный из гиб по формуле (6) расчетная площадь F во всех случаях принимается р а в - ной F Op.
28
Деревянные
конструкции
о — коэфициент уменьшения допускаемого на пряжения при продольном изгибе призмати ческих стержней цельного сечения, который можно найти по графику (лист 1, рис. 2) ' о по величинам , а для стержней пря Рщіп моугольного и круглого сечения — по отно I о / о шениям -jj- и ; / 0 — расчетная длина стержня; зависит от спосо бов закрепления концов стержня (лист 1, рис. 2) ; F 6P — радиус инерции поперечного сечения, где I m i n — наименьший момент инерции; для d круглого сечения p m i n = - j - ; для прямо угольного p m i n = 0 , 2 8 9 - / î m l n , где d — диаметр круглогопоперечногосечения; л т і П — наимень , ший размер стороны прямоугольного попе речного сечения.
-
-
V -
Расчет сжатых стержней на продольный изгиб производится по сечениям, расположенным в пределах опасной зоны (лист 1, р и с . 2 справа : 1 0 = 21; („=/; І о — 0,81 и 1 0 = 0,651). ПРИМЕР. Определить допускаемую на г ру з ку . на бревенча тую стойку, шарнирно закрепленную по концам. Длина стойки / = / 0 = 6 м\ диаметр бревна в верхнем отрубе d = І8 см. Решение. [ і с ] = 90 кг/см 2 . Расчет круглых' стоек ведем с
учетом сбега бревна (по НИТУ равного 0 , 8%) . Расчетный диаметр бревна в середине длины: 600 d = 1 8 + 2 • 0,008 = 20,4 см\ 'о 600
— 2о 4 = 2 9 . По графику (лист 1, рис. 2) с? = 0,22; к • 2 0 , 4 2 N = F [з с ] ср = — X 90 x 0,22 = 6 2 6 0 к г . С ж а т и е с и з г и б о м ц е л ь ' н ы х с т е р ж н е й : N M ( 7 ) . Г нт ** нт Ч À 2 с с ] — коэфициент (действительный в пределах от 1 до 0) , учитывающий дополнитель ный момент от нормальной силы при деформации стержня;
где я = 1 — з Д о о '
Расчет
элементов
29
Q j Д О П У С К А Е МЫ Е НАПРЯЖЕНИЯ СМЯТИЯ ПОД УГЛОМ
( З ) СОСТАВНЫЕ С Т Е РЖНИ
Л т
f
4
80' 90 s OA =-10° 20" 30" 40" 50" 6C" 70" РАСЧЕ Т СЖА Т Ы Х СОС Т А ВНЫХ С Т Е РЖН Е Й
( 2 )
^ ' 1 , 0 0
? - 0 . 10
hp
5 10 15 20 28 30 '36 40 46 60, 65
- ° П1111111 ' I ' 11111 : 4 6 10 16 'П.МІІІМ.ІІЧІІІММІ 20 25 30 35 40 45 50 РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Лист
1
30
Деревянные
конструкции
/ I о — гиокость стержня относительно оси деи- [бр р . ствия изгибающего момента; г бр N z c = — напряжение простого сжа тия в неослаб г бр ленном сечении стержня . M
Если основное напряжение изгиба ^
не превышает 10% от
N
напряжения сжатия
, стержень рассчитывается на устойчивость
без учета изгибающего момента.
в) Сжатые и сжато-изогнутые составные стержни Расчет сжатых составных стержней (лист 1, рис . 3) произ - водят по формулам (5) и (6) ; ср определяют по значению приве денной гибкости ( 8 ) . где /.„ — гибкость всего стержня относительно оси 0 — 0 вычи сляется по расчетной длине стержня ( / 0 ) ; /•1 — гибкость отдельной ветви относительно оси 1 — 1 вычи сляется по расстоянию І и между связями как для цель ных стержней; • при расчетной длине ветви •Л 1 (hi — толщина ветви) h — 0 ; р 0 — коэфициент приведения гибкости, учитывающий подат ливость связей: V I / , Lb- h n « ' і а \ Po = I / l + K c — • О ) . I о п с где Кс — коэфициент из табл . И; /і — размер поперечного сечения стержня в плоскости изгиба в см - , п ш — расчетное количество швов между элементами; п с — расчетное количество «срезов» связей в одном шве на I пог. м стержня (среднее из значений для отдельных швов); \п с ) — нормальное количество связей в каждом шве на 1 пог. м стержня (табл. 11). В стержнях с уменьшенной площадью расстановки связей (стержни с короткими прокладками, крестового сечения и т. п.) и при неполном использовании допускаемого напряжения коли чество связей уменьшается до 0,5 [п е ] . V <Ро >о ) 2 +>п
Расчет
элементов
31
Т а б л и ц а 11
Количество связ ей К с
с"
Вид связей
цент р а ль - сжатие с [ " « ] ное сжа - изгибом тие
р
1
Гвозди
0 , 5
1,0
b 5 d 1
2
Нагели из круглого железа
. .
0 , 5
1,0
b d 2
3
Дубовые цилиндрические нагели
1,4
2 , 0
b 2 d
4
Дубовые пластинчатые нагели .
5
0 , 3
—
5
Зубчато-кольцевые шпонки
. .
0 , 2
0 , 4
b d
Обозначения: b — ширина поперечного сечения стержня (см)', d — диаметр гвоздя, нагеля или шпонки (см); о — толщина пластинчатого нагеля (см).
Расчёт составных стержней на сжатие с изгибом производится по формуле (7). Кроме того, производится проверка устойчивости от дельной ветви по формуле :
N M
< 10 >- При определении коэфициента подставляют значение приве денной гибкости X по формуле (8). Расчетный момент сопротивления W 6 p определяют для цельного стержня с введением коэфициента: при одном расчетном шве между элементами — 0,9, при двух швах и более — 0,8. <р — коэфициент продольного изгиба для отдельной ветви, вычисляемой по ее рас четной длине , равной расстоянию І х между свя з ями . Связи (гвозди, болты и т. п.) расставляются равномерно по длине стержня. Согласно «Указаниям по проектированию и применению дере вянных конструкций в условиях военного времени» коэфициент приведения гибкости р. 0 вычисляется по формуле:
9 о = | /
І + К с у і
32
Деревянные
конструкции
где К с — коэфициент по табл . 12; п с — количество срезов связей в одном шве на 1 ног. м состав ного стержня; -при нескольких швах с различным коли чеством срезов связей берется их среднее количество; ft, п ш и / 0 — имеют прежние значения. Т а б л и ц а 12
Кс
Вид связей
центральное сжатие
сжа тие с изгибом
ft 5 d 2
ft lOd 2
Гвозди
ft 3d 2
ft f,5tß
Нагели из круглой стали . .
Нагели дубовые цилиндриче-
ö
b
ские
~d
~5d
Обозначения: b — полная ширина составного стержня (сл); d—диаме т р гвоздя или нагеля, причем предельный диаметр нагеля из круглой стали принимается не более толщины наиболее тонкого из соединяемых элементов. Требование о постановке в стержне минимального (нормального) количества связей [л с ] в «Указаниях» отсутствует, и, следовательно, согласно «Указаниям» в составном стержне может быть поставлено любое количество связей, в том числе и меньшее [п с ] . ПРИМЕР. Определить допускаемую нагрузку для сжатой стойки с короткими прокладками, шарнирно опертой по концам (лист 2, рис. 5); [з с ] = 90 кг/см 2 . Решение. Свободная длина ветви: 0,1 F = 1,80 — 2 ~2~— 1,50 м. Р а с ч е т "" о т ^Н о*с и Т Е Л ь H О ОС И О—О. Площадь попе речного сечения стержня : F = 2 X 6 X 20 = 240 см 2 . Радиус инерции относительно оси О — О: •I ' 'V- I • / І -П п / 2 0 1 6 0 Р о = . | / = I / - 2 4 0 - = 9 ' 1 7 с л г . I » 500 _ - р & 9, 1 7 — '
33
Расчет элементов
СОСТАВНАЯ СТОЙКА
ОПОРНЫЕ УЗЛЫ
ШПОНКА
При в < 8 СМ И 8 про кежуточных узлах сквозь цонстрft 8СЗ Ï4 hep - 20сжі*\ ^
ГШ, » 1
,М 0 »75000иг|
ОПОРНЫЕ УЗЛЫ, СТОИКИ, ШПОНКИ
Лист 2
3
1571
34
Деревянные
конструкции
Нормальное количество гвоздей на 1 пог. м стойки: 20 ( "Л = 5 X 0,45 2 = 1 9 ' 8 ш т - Постановлено гвоздей на 1 пог. м: 12,8 > 0 , 5 [ п с ] . Коэфициент приведения гибкости: 2 г , ,Ь-п ш [п с ] 2 4 x 2 x 1 9 , 8 Ро 2 = 1 + Кс t 2 n c = 1+0 , 5 = 2,48. Гибкость ветви: , h 150 _ 1 _ 0,289-gh x - 0,289 X б ^ 5 0 ' 0 ' Приведенная гибкость стойки: Х = V И§Х§ + = Ѵ ^2~48~54,5 а + 86,5 2 = 122; <р = 0,20 [N] = ср [с с ] F = 0,20 x 90 x 240 = 4 320 кг. П р о в е р к а о т н о с и т е л ь н о о с и X — X 500 1 = 0,289 • 20 = 8 6 , 5 < 1 2 2 г) Поперечный изгиб цельных стержней а) На п р о ч н о с т ь при изгибе:
w Hm При косом изгибе (лист 2, рис. б): М х М„
где М х и My — изгибающие моменты относительно осей х и у, а W x и W ; / — соответствующие моменты сопротивления относи тельно тех же осей. б) На п р о г и б
< 13 )-
7 <[т]
где
-J- фактический, a j ^ J допускаемый прогиб.
35
Расчет
элементов
Т а б л и ц а 13 Допускаемые относительные прогибы для элементов перекрытий и покрытий с п Типы конс трукций fmax/l Примечания
1 250 В оштукатуриваемых пе рекрытиях следует прои зводить дополнительную проверку на /шах/ (< Ѵ 3 5 о прила - 200 гаемых после нанесения штукатурки (временная нагрузка , вес самой шту катурки и т. п. ) 1 Дл я нагрузок ,
1 Междуэтажные перекрытия
2 Чердачные перекрытия
. . .
3 В покрытиях (прогоны, вспо могательные стропильные но ги, обрешетка и т . д . ) : а ) при гольццементных кровлях , а т акже в ен
1 600 1 300
довах
б) при рубероидных и этер нитовых кровлях . . .
1
в) при железных пчерепич-
ных кровлях
150
Согласно «Указаниям по проектированию и применению дере вянных конструкции в условиях военного времени» установлены следующие сниженные величины допускаемых относительных про гибов: 1) в междуэтажных и чердачных перекрытиях: /шах X . — f ~ ^ 2 0 0 ' 2) в покрытиях при рулонных этернитовых, железных , черепич ных и деревянных кровлях : / ша х X _!_ . ; ~ 150 ' 3) в ендовах, где возможен застой воды: / ша х ^ - I - ^ 4 0 0 • ПРИМЕР. Рассчитать балку междуэтажного перекрытия. Рас четный пролет I = 4,0 м\ расстояние между балками s = 0,9 м Постоянная нагрузка g = 2 1 0 кг/м 2 . Временная нагрузка р =» = 250 кг/лР. Нагрузка на 1 лог. м балки q = (210 + 250) • 0 , 9 = = 414 кг/м.
36
Деревянные
конструкции
414 x 4,0 2
82 800
= 828 см 3 .
A4 = — g — =8 2 8 кг-м;
W = ощр
Берем балку : 22 х 11 см W = 887 см 3 . / _ 5 qjV_ _ 5 x 4 , 1 4 X 400 3
J _ J _ / ~ 384 • Е • I * 384 X 100 ООО X 9 761 ~ 280 < 250 '
С к а л ы в а ю щ и е н а п р я ж е н и я при изгибе определяются по формуле QS
где Q—п о п е р е ч н а я сила в рассматриваемом сечении; S — статический момент сдвигаемой части поперечного сечения относительно нейтральной оси; I — момент инерции поперечного сечения балки; b — ширина поперечного сечения балки в месте, где опреде ляется напряжение на скалывание. Т а б л и ц а 14 Отношение для балки прямоугольного сечения, при которых расчет на скалывание не производится
Способ опирания и з з груження балки
' / ' 1
Свободно л ежаща я балка : а ) с равномерно распределенной нагрузкой б) с сосредоточенным грузом посредине Днухпроле тная нера зре зная балка с равными пролета ми и равномерно распределенной нагрузкой . . . . . . .
4,54 2,27
5 , 68
В связи с небольшими скалывающими напряжениями расчет балки на скалывание в обычных случаях (балки междуэтажных перекрытий в жилищном строительстве; балки верхних покрытий и т. п.) не производится. При сосредоточенных нагрузках вблизи опор проверка балок на скалывающие напряжения обязательна. 4 . СОПРЯЖЕНИЕ ЧАСТЕЙ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В деревянных конструкциях применяются способы сопряжений: а) на клею, б) на врубках, в) на шпонках, г) на нагелях, д) с при менением растянутых частей.
Made with FlippingBook Digital Publishing Software