на что опирается настил

Подготовка основания и укладка террасной доски: правила и ошибки

Террасную доску нельзя укладывать непосредственно на землю. Необходимо прочное, грамотно подготовленное основание. В этой статье мы расскажем, как правильно его сделать

Подготовка основания

Самый простой вид основания — засыпка. Грунт снимают на 25–30 см и (опционально) застилают траншею пергамином для дренажа. Затем насыпают около 10 см песка, трамбуют его, укладывают поверх еще столько же щебня или гравия и трамбуют снова. На получившуюся площадку кладут тротуарную плитку с шагом 50 см и засыпают промежутки гравием вровень с ее поверхностью. Именно плитка станет базой для лаг, на которые, в свою очередь, укладывают террасную доску.

Такое основание обойдется недорого и прослужит довольно долго, но считать его идеальным нельзя. В траншее скапливается дождевая вода, и пергамина может быть недостаточно для ее отвода. Нужно организовывать дренаж, а это трудоемко и дорого. Кроме того, есть риск, что земля просядет и деформирует доски. Но основная проблема состоит в том, что на террасный настил ложится неравномерная нагрузка: по нему ходят, передвигают садовую мебель и т. д. В результате тротуарная плитка, на которую опираются лаги, постепенно разъезжается.

Чтобы предотвратить расползание плиток, следует закрепить на них лаги при помощи хомутов из металлической перфоленты на дюбелях

Твердое основание, например столбчатый фундамент, намного надежнее. Опорами для террасы могут быть армированные бетонные столбы или пескоцементные блоки размером 390 × 188 × 190 мм, которые вкапывают в землю до точки промерзания. Этот процесс (трудоемкий и затратный) можно упростить и ускорить, используя винтовые сваи — металлические или пропиленовые цилиндры с лопастью, которые просто вворачивают в грунт и заливают бетоном.

Какими бы ни были опоры, шаг между ними должен составлять не более 200 см. Чтобы земля между сваями не зарастала травой, грунт можно укрыть геотекстилем. После того как фундамент сооружен, на него укладывают каркас, который будет основой для лаг. Обычно его собирают из квадратной металлической трубы сечения 80 × 80 мм или из клееного бруса 100 × 100 мм. Размер ячейки зависит от материала лаг — 50 × 50 см для дерева и композита и 80 × 80 см для алюминия.

Основой для террасного настила может стать также армированная стяжка толщиной 60–70 см. Это основание можно считать идеальным. Для защиты от влаги его поверхность обычно покрывают гидроизолом. Но, к сожалению, бетонная плита не бывает абсолютно ровной, да и саму застилку порой ведут не слишком тщательно. Укрывной материал морщит, и дождевая вода, просачиваясь сквозь доски террасы, собирается между складками в лужи. Чем чревато намокание лаг, говорить излишне. Поэтому желательно приподнимать их над основанием при помощи резиновых прокладок, формируя зазор около 5 мм. Для стока дождевой воды этого вполне хватит.

Основание для лаг должно иметь уклон не менее 1% (то есть 1 см на 1 м) в сторону от стены дома для отвода дождевой воды

Лаги — не несущий элемент конструкции. Они должны опираться на основание по всей длине (рекомендуемый интервал точек опоры 50 см для деревянных и композитных лаг и 80 см — для алюминиевых). Лаги категорически нельзя вмуровывать в бетон, склеивать или прикреплять друг к другу механическим способом.

Чаще всего лаги делают из дерева. Обычно это рейки сечением 50 × 55 или 50 × 100 см из бруса. Их можно использовать как с деревянным, так и с композитным настилом. Для продления срока жизни деревянных лаг их нужно со всех сторон покрыть антисептиком или краской для древесины.

Лаги из древесно-полимерного композита (ДПК) используют, если настил будет из того же материала. ДПК не подвержен атакам вредоносных организмов, он не корродирует, не гниет, а некоторые производители добиваются даже полной его негорючести. Недостаток же, по сути, один — лаги из ДПК полые, и если основание подготовлено неверно, внутри может собираться вода.

Ну а наилучшими по всем показателям являются алюминиевые лаги (их используют с террасной доской из ДПК). Они не горят, не боятся воды, не разлагаются биологически. Главный их минус — высокая цена. Но следует учесть, что металлические балки обычно ставят со сравнительно большим шагом, а значит, их потребуется меньше, чем композитных и деревянных.

Для крепежа металлических лаг следует использовать саморезы из нержавеющей стали. Железо недопустимо — оно будет разрушать алюминий

Очевидно, что лаги, какие бы они ни были, устанавливают перпендикулярно доскам настила. А вот величина шага между ними — вопрос спорный. Одни специалисты считают, что эта цифра зависит от ширины половицы, другие — что от толщины. Также имеет значение направление досок (при диагональной укладке шаг должен быть меньше) и ряд других параметров. Обычно расстояние между лагами при монтаже террасной доски составляет 30–40 см.

Монтаж

До начала монтажа доски желательно хранить в сухом помещении, защищенном от прямых солнечных лучей. Чтобы не было деформаций, их нужно класть на ровную поверхность. Перед укладкой доска должна пройти акклиматизацию. Для этого ее распаковывают и оставляют на 1–2 суток на открытом воздухе либо под навесом. Монтаж настила ведут в сухую погоду при температуре от 5 до 25ºС. Распил доски производят непосредственно перед укладкой.

Монтаж начинают от стены, при этом первую половицу укладывают шипом соединения «шип-паз» к стене. Обязателен отступ не менее 8 мм от ограждающих конструкций — стен, опор и т. п.

Технология крепления к лагам напрямую зависит от материала доски. Если это древесина, чаще всего используют открытый способ — шурупами сквозь половицу через просверленные заранее отверстия или при помощи саморезов. Шляпки крепежных элементов оставляют на одном уровне с поверхностью доски или же утапливают, а потом закрывают декоративными заглушками или шпаклевкой.

Если терраса имеет большую площадь, монтаж ведут вразбежку — со смещением стыков половиц как минимум на треть доски

Имея дело с древесиной — живым, подвижным природным материалом, нужно учитывать его деформации при колебаниях температуры и влажности. Чтобы настил не коробился и не трескался, следует оставлять между половицами зазоры не менее 3–5 мм. Доски необходимо пропитать антисептиком, а торцы полезно обработать защитным составом на основе воска, который препятствует просачиванию влаги, а значит, и растрескиванию.

Доски из ДПК крепят при помощи специальных кляймеров (клипс), которые не видны на лицевой поверхности настила. Их вставляют в паз половицы и фиксируют к лаге саморезом из нержавеющей стали.

Стоит отметить, что композит чувствителен к климатическим изменениям. Только в отличие от дерева, которое расширяется и сужается в большей степени поперек волокон, здесь геометрия меняется как по длине, так и по ширине. Продольные зазоры между досками определяются кляймером и составляют обычно 2–3 мм. А чтобы торцы половиц не упирались друг в друга и не вспучивали настил, между ними оставляют пространство не менее 3 мм/пог.м.

Если в процессе монтажа настила возникает необходимость соединения досок «в торец», то необходимо рассчитать так, чтобы конец последней половицы приходился на лагу. И наконец, по периметру настил может быть отделан торцевой планкой, которую крепят к доске или лаге саморезом.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен, чтобы ничего не пропустить!

Источник

Деревянный настил. Виды, приёмы монтажа

Чтобы все эти постройки были красивыми, удобными, долговечными, и между ними можно было перемещаться в любую погоду, необходимо иметь под ногами какое-либо твёрдое покрытие, стойкое к непогоде и безопасное для всех домочадцев. Этим требованиям как нельзя лучше отвечает деревянный настил.

Материалы

На рынке строительных товаров в наши дни имеется большой выбор материалов, предназначенных для изготовления деревянного настила любого назначения. Но нужно отметить, что имеется некоторая терминологическая путаница, часто один и тот же вид материала называют по-разному, а разные материалы — одним словом, но наиболее часто встречающимся термином стал «декинг». Этот англоязычный термин изначально обозначал палубный настил, теперь же производители и поставщики стройматериалов именуют декингом террасную доску и садовый паркет (секционный настил).

И доска, и садовый паркет изготавливаются из различных видов сырья. Это может быть массив дерева твердых пород, термомодифицированная древесина и древесно-полимерный композит.

Массивную доску производят из самых разнообразных пород дерева. Отечественные производители обычно используют древесину хвойных пород, сибирскую лиственницу, дуб, кедр, березу. Зарубежные компании предпочитают древесину тропических пород, необычайно устойчивую к гниению, перепадам температуры, повышенной влажности — массарандуба, кумару, ипе, мербау, экки, махагони, бангкирай, тик, дения, ироко.

При термообработке древесины происходит термодеструкция гемицеллюлозы, сто влечёт изменение её химических и физических свойств. Термообработка древесины проходит в сушильных установках, различают три класса термодревесины, в зависимости от температуры, при которой происходит обработка. К первому классу относят древесину, сушившуюся при температуре, превышающей 190°C. Свойства древесины почти не изменяются, она лишь слегка темнеет — тонируется. При температуре около 210°C повышается устойчивость к гниению, размерная стабильность. При повышении температуры свыше 230°C древесина приобретает высокую устойчивость к атмосферным воздействиям, к биологическим факторам (древесина не гниёт и не плесневеет), снижается гигроскопичность, стабильность размеров сохраняется при перепадах влажности и температуры, то есть, доски не «коробит» и не «ведёт».

Древесно-полимерный композит, «жидкое дерево», на 50-80% состоит из древесины, к которой добавляются полимеры, связующие добавки, стабилизаторы, цветные пигменты. Это экологичный материал, имеющий хорошие эксплуатационные свойства — он устойчив ко всем неблагоприятным воздействиям внешней среды, к поражению грибками и бактериями, обладает высокой ударопрочностью, не впитывает влагу, сохраняет стабильность линейных размеров. Немаловажно и то, что композитная террасная доска не выделяет вредных веществ в атмосферу, в её составе нет токсичных веществ и формальдегидов.

Монтаж

Террасная доска укладывается на систему лаг, существует несколько способов монтажа. Плавающий способ предполагает укладку на щебень бетонной плитки, которая будет служить основанием для опор, на которых собирается лаговая конструкция. В этом случае настил не привязан жестко ни к одной точке основания. Другим способом является монтаж настила по готовому жесткому основанию, например, бетонной стяжке. Лаги жёстко крепятся к основанию при помощи анкеров или устанавливаются на систему регулируемых опор. Можно также смонтировать навесную террасу, предварительно залив бетон в шурфы, пробуренные на глубину промерзания или закопав на ту же глубину бетонные столбы. Затем устанавливаются деревянные или кирпичные опорные столбы, на которых монтируется система лаг.

Конструкция лаг выбирается в зависимости от толщины террасной доски, выбранного дизайна, типа грунта и других параметров, но существует несколько общих правил.

Перед началом укладки нужно подготовить основание: снять дёрн, насыпать и утрамбовать песчано-гравийную подушку. Основание должно иметь уклон не менее 1-1.5% сторону от здания или сооружения, обязательно направленный вдоль укладки террасной доски.

Между досками настила обязательно должен оставаться зазор от 0,4 см до 0,6 см. Ширину зазора между досками несложно соблюсти, применяя специальные патентованные крепёжные элементы, представленные на рынке стройматериалов в очень широком ассортименте.

Если настил будет играть роль примыкающей к дому террасы, то следует оставлять между строением и торцом настила зазор, из расчёта 1 мм на каждый погонный метр покрытия, то есть, для настила длиной 25 м зазор будет составлять 2,5см.

Свободный край доски может выступать за пределы лаги на больше, чем на 10 см.

Если предусмотрено цементное основание, то перед укладкой настила стяжку следует покрыть полиуретановой краской, для создания защитной плёнки и предотвращения образования пятен на поверхности настила во время дождя.

Садовый паркет имеет вид квадратных или прямоугольных секций, собранных из деревянных планок, закреплённых на основании. Между планками уже имеются зазоры, не нужно заботиться о соблюдении их размера во время монтажа. Квадратные модули имеют размер 30х50 или 50х50 см. Модули садового паркета различаются по конструкции. Конструкцию, состоящую из деревянных ламелей, закреплённых на основе, изготовленной также из дерева, принято называть жёстким паркетом. Название «мягкий» садовый паркет применяют к конструкции, состоящей из деревянных ламелей, закреплённых на пластиковой основе.

Жёсткий и мягкий садовый паркет требует различного подхода к монтажу. Жёсткий следует укладывать методом, аналогичным укладке террасной доски, то есть, используя систему лаг.

Укладка мягкого садового паркета не требует такой сложной подготовительной работы. Нужно лишь выровнять поверхность и как следует её утрамбовать. Перепады основания по высоте не должны превышать 5 мм на 1 кв. метр. Желательно покрыть всю поверхность геотекстилем, для предотвращения роста травы. Неподходящим основанием для укладки мягкого садового паркета является песок. Укладка не будет ровной, так как пластиковая основа будет неравномерно утапливаться в песок.

Каждый модуль садового паркета на пластиковой основе имеет крепления замкового типа по всему периметру, поэтому модули легко соединяются в единый настил. Это даёт широкий простор для комбинирования модулей, при необходимости модули можно обрезать обычной пилой до нужного размера. Также замковые крепления позволяют создавать отдельные «островки» настила для создания интересных ландшафтных композиций.

Уход за деревянным настилом несложен. Террасную доску или паркет из массива следует регулярно покрывать специальным маслом с защитой от ультрафиолета. Настил из композитного материала требует лишь регулярного мытья

Источник

Несущие элементы перекрытий

Несущие конструкции – совокупность конструкций здания или сооружения, которые, статически взаимодействуя, выдерживают нагрузки, обеспечивают прочность и устойчивость постройки.

Несущие элементы перекрытий, прежде всего, должны обладать надлежащей несущей способностью. Обеспечить несущую способность означает обеспечить восприятие конструкцией без разрушения этих нагрузок при наихудших комбинациях их сочетаний.

Требования к несущим элементам перекрытий:

Жесткость – это характеристика конструкции, оценивающая ее способность сопротивляться деформациям изгиба из своей плоскости, характеризуется величиной прогибов перекрытий.

Типы и конструкции перекрытий

Типы перекрытий по виду конструкции

Различают следующие типы перекрытий в зависимости от вида конструкции:

Балочные перекрытия

Их главным конструктивным элементом являются балки, которые обычно расположены через равные промежутки. Именно на них опираются элементы заполнения, которые и несут ограждающую функцию.

Плитные перекрытия

Плитные перекрытия – это железобетонные изделия, используемые для междуэтажных перекрытий в строениях из железобетона кирпича, блоков, а также их применяют для прокладывания теплотрасс, постройки несущих конструкций зданий.

Плиты многопустотные производят с пустотами для повышения звукоизоляционных и теплопроводных характеристик, а также для снижения массы.

Безбалочные перекрытия

Безбалочные перекрытия – это конструкция, выполненная из сплошной плиты, которая имеет опоры на колонны. Они конструктивно могут быть с капителями и без них.

Такой вид перекрытий чаще всего применяется при строительстве многоэтажных зданий с монолитным несущим каркасом.

Перекрытия по назначению

По назначению различают следующие перекрытия:

Чердачные перекрытия

Чердачные перекрытия – это горизонтальные силовые конструкции, которые разделяют жилой этаж от чердачного помещения, и воспринимают на себя при этом нагрузки от веса всего, что находится под крышей.

Междуэтажные перекрытия

Междуэтажные перекрытия – это перекрытия между этажами.

Межэтажные перекрытия – это крайне важная часть дома, они должны не только выдерживать существенные нагрузки, но и отличаться достаточной шумоизоляцией.

Перекрытия над подвалами и проездами

При устройстве перекрытия над подвалами необходимо учитывать то, что подвал – это нежилое помещение, а жильцы этажа над подвалом должны находиться в комфортных для проживания условиях.

Также перекрытия могут устраиваться над проездами. В этом случае под перекрытием находится внешняя среда с низкой температурой воздуха в холодный период года. Эта особенность налагает определенные требования на конструкцию перекрытия в части теплоизоляции.

Перекрытия по применяемым материалам несущей конструкции

По применяемым материалам несущей конструкции перекрытия могут быть:

Деревянные перекрытия

Перекрытия по деревянным балкам организовывают в малоэтажных каменных и деревянных строениях. Такие перекрытия удобны для индивидуальных застройщиков. В качестве несущих элементов используют балки из хвойных пород.

При расчете деревянных балок следует учитывать вид перекрытия (подвальное, междуэтажное, чердачное), пролет перекрытия, шаг балок, вид утеплителя, нагрузку на перекрытие.

Железобетонные перекрытия

Железобетонные перекрытия являются одним из самых прочных и огнеупорных перекрытием. Железобетонные монолитные или сборные перекрытия применятся при строительстве домов из камня, кирпича в два и более этажа.

Железобетонные плиты перекрытия обеспечивают жесткость всему зданию. Относительно ровная поверхность плит, их геометрическая форма значительно снижают расходы на отделочные материалы и сокращают время монтажа.

Железобетонные перекрытия по металлическим балкам

Железобетонные перекрытия с металлическими балками устраивают в многоэтажных зданиях. Для организации перекрытий чаще всего применяют двутавровые балки. Помимо двутавров для несущих элементов перекрытия могут использоваться и другие виды проката – уголок или швеллер.

Металлические сварные балки более надежны и долговечны, чем деревянные. При одинаковой несущей способности они отличаются меньшей строительной высотой и дают возможность перекрывать большие пролеты.

Металлические перекрытия

Металлические перекрытия используются для промышленных и жилых сооружений, общественных и административных зданий. Такие конструкции отличаются высокой прочностью и надежностью, малым весом и высокой скоростью монтажа.

Источник

Настилы и обрешетки

Настилы и обрешетки покрытий служат для поддержания кровли и утеплителя.

Конструкция настила зависит от типа кровли и теплоизоляции. Неутепленные покрытия в виде кровли из плоских или волнистых листов асбестоцемента, стеклопластика, кровельной стали и черепицы выполняют по обрешетке из брусков сечение не менее 50х50 мм с шагом, зависящим от размеров и прочности кровельных листов (рис. 4.4). При рулонной кровле настил должен иметь сплошную ровную дощатую или фанерную поверхность. Настилы, как правило, изготавливаются из древесины 3-го сорта, при этом расчетное сопротивление древесины изгибу принимается равным 13 МПа.

Настилы могут быть продольными (в этом случае доски рабочего настила располагаются перпендикулярно коньку кровли; Рис. 4.5, 4.6.).

Рис. 4.6. Поперечный настил: а) схема приложения нагрузок; б) расчетная схема (1 – верхний пояс несущей конструкции; 2 – рабочий настил; 3 – защитный косой настил, кровля условно не показаны).

Поперечные настилы выполняют либо в виде однослойного, либо в виде двойного перекрестного.

Двойной перекрестный настил состоит из двух слоев: нижнего – рабочего и верхнего – защитного, защитный слой изготавливается из досок толщиной 16…20 мм шириной не менее 100 мм, укладываемых под углом 45…60 к рабочему слою и крепится к нему гвоздями. Рабочий слой для лучшего проветривания рекомендуется делать разреженным с шагом не менее 20 мм из досок толщиной 19…32 мм. Доски рабочего настила для повышения жесткости следует опирать на три или более опоры.

Для сокращения трудоемкости работ при возведении здания настилы и обрешетки изготавливают в виде щитов (Рис. 4.7, 4.8.).

Рис. 4.7. Щит разреженной брусчатой обрешетки

Рис. 4.8. Дощато-гвоздевые щиты настилов покрытий: а) щит двойного перекрестного настила; б) щит однослойного раскосного настила; 1 – доски; 2 – гвозди; 3 – косой защитный настил; 4 – разреженный рабочий настил; 5 – раскосы; 6 – поперечины.

Дощатый настил под мягкую кровлю рассчитывают как двух пролетную неразрезную шарнирно опертую балку (Рис. 4.6.).

Расчетную ширину настила условно принимают равной 1 м. В двойных настилах защитный настил не рассчитывается, его размеры назначаются по конструктивным соображениям. При незначительных уклонах кровли (до 10° ) угол наклона в расчете обычно не учитывается.

При сплошном одинарном или двойном настиле скатной составляющей нагрузки обычно пренебрегают, и настил рассчитывается только на нагрузку, перпендикулярную к плоскости настила.

При расчете обрешеток ее элементы (бруски обрешетки) рассчитываются на действие сил в двух главных плоскостях (расчет на косой изгиб).

Расчет настилов ведется на два основных сочетания нагрузок (рис. 4.6.).

1 – сочетание: постоянная (g) и временная снеговая (s). Расчетный изгибающий момент в этом случае равен

где М₁ – максимальный (расчетный) изгибающий момент;

– полная нагрузка на настил;

l – расчетный пролет настила.

Расчет ведется по формулам:

где W – момент сопротивления поперечного сечения настила для полоски шириной 1 м;

R_u = 13 МПа – расчетное сопротивление древесины изгибу;

где f – максимальный прогиб настила; q H – нормативная нагрузка; I – момент инерции сечения настила для полосы шириной 1 м; E – модуль упругости древесины; f_u = l/150 – предельно допустимый прогиб.

При втором сочетании нагрузок при расчете учитывают равномерно распределенную постоянную нагрузку gи монтажную сосредоточенную нагрузку (вес рабочего с инструментом). Нормативная монтажная нагрузка принимается равной P H = 1 кН. С учетом коэффициента надежности по нагрузке 1,2 расчетная монтажная нагрузка P = 1,2 кН. Нагрузка от этого сосредоточенного груза при сплошном настиле передается на две доски при расстоянии между их осями S не более 15 см и на одну доску одиночного настила при расстоянии более 15 см. При двойном настиле этот груз считается распределенным на ширину 0,5 м настила.

Максимальный изгибающий момент M₂ при втором сочетании нагрузок возникает на расстоянии 0,43l от крайней опоры (см. Рис. 4.6.) и равен

Расчет выполняется только на прочность по формуле:

где m_H= 1,2 – коэффициент, учитывающий кратковременность действия монтажной нагрузки.

Прогоны

Применяемые прогоны могут быть разрезными, консольно-балочными и неразрезными.

Разрезные прогоны выполняются из бревен или брусьев. Стыкуются разрезные прогоны над опорами. Эти прогоны просты в изготовлении, но вызывают большой расход лесоматериала, рекомендуемые пролеты таких прогонов не более 4 м. Рассчитывают прогоны как балку при косом изгибе.

Консольно-балочные прогоны (рис. 4.9.) обычно используют в покрытиях и чердачных перекрытиях зданий при равномерно распределенной нагрузке на всех пролетах. Стыки с использованием косого прируба прогонов размещаются по два через пролет. Расстояние стыков от опор может быть принято в двух вариантах.

Рис. 4.9. Консольно-балочные прогоны: А) общий вид; Б) расчетная схема;

1 – сечение прогона; 2 – косой прируб.

Вариант 1. Равномоментная схема, в которой все опорные M_оп и наибольшие пролетные моменты М_пр равны: M_оп= М_пр=ql 2 /16. В этом случае (рис. 4.9) величина x=0,15l. Крайние пролеты сокращаются по этим соображениям до (0,8…0,85) l. Наибольший прогиб прогона возникает в пролете без шарниров, где он равен

или 40% от f_max в разрезном прогоне при одинаковых пролетах в нагрузках.

Вариант 2. При x=0,21l получаем равнопрогибную схему работы прогона, т.е. максимальные прогибы во всех пролетах практически одинаковы и равны:

При равнопрогибном решении наибольшие изгибающие моменты на опорах (M_оп) и в пролетах (М_пр) равны:

Длины крайних пролетов рекомендуется принимать равными по 0,8l.

По конструктивным соображениям рационально использовать равнопрогибное решение. Недостатком консольно-балочных прогонов является ограничение перекрываемого пролета при использовании бревен и брусьев величиной в 4,5 м. По сравнению с разрезными прогонами использование консольно-балочных прогонов приводит к экономии материала.

По такой же схеме (равнопрогибной) используются спаренные неразрезные прогоны (Рис. 4.10). Они позволяют перекрывать пролеты до 6,5 м. Эти прогоны изготавливаются из двух досок, поставленных на ребро и скрепленных между собой по длине гвоздями с шагом 40-50 см. Стыки досок полупрогонов располагаются в разбежку на расстоянии x₀=0,21l вправо и влево от опор. Наибольшие изгибающие моменты возникают: на второй опоре M’_on=ql 2 /10, а на последующих опорах M_on=ql 2 /12.

Поскольку в крайних пролетах неразрезного прогона величина расчетных моментов больше, чем в средних, то рекомендуется крайние пролеты делать укороченными, равными 0,85l, либо усиливать сечение этих пролетов дополнительной третьей доской (см. рис. 4.10). В этом случае расчет прогона ведется по изгибающему моменту, равному ql 2 /12.

Прогоны рассчитываются на прочность и жесткость как изгибаемые элементы. Максимальный прогиб определяется по формуле (4.8).

Рис. 4.10. Многопролетный спаренный прогон из досок: а) общий вид; б) расчетная схема; в) гвоздевой стык прогона; 1 – прогон; 2 – несущая конструкция покрытия; 3 – гвозди

Количество односрезных гвоздей с каждой стороны стыка досок на расстоянии x=0,21l от опоры определяется по формуле

где M_on=ql 2 /12— расчетный момент; — расчетная несущая способность одного односрезного гвоздя; — расстояние от опоры до геометрического центра размещения гвоздей, которое принимается равным:

при однорядной расстановке гвоздей

при двухрядной расстановке гвоздей

где — диаметр гвоздя.

Расчетное число гвоздей располагается с каждой стороны стыка. На остальной части прогона гвозди располагаются в шахматном порядке с шагом 40…50 см.

Плиты покрытия

В индустриальном строительстве эффективно используются плиты покрытия заводского изготовления. Плита покрытия состоит из деревянного каркаса, обшивок, утеплителя и пароизоляции (при использовании плит покрытия в отапливаемых зданиях).

В качестве обшивок могут использовать водостойкие фанеры, плоские асбестоцементные листы, плоские или волнистые стеклопластики для светопрозрачных покрытий.

В качестве утеплителей используются материалы из несгораемых или трудносгораемых материалов (минераловатные плиты, стекломаты, пенопласты и другие современные утеплители). Пароизоляция – пленочная или окрасочная.

Чаще всего используются клеефанерные плиты покрытия. Целесообразность применения этих плит определяется их малым весом при высокой несущей способности. Плиты выполняют одновременно функции прогонов и настилов с обеспечением теплозащиты здания. Клеефанерными плитами, которые опираются на верхние кромки основных несущих конструкций, можно перекрывать пролеты 3-6 м, если ребра из цельной древесины, и до 12 м при использовании клееных ребер.

Длина l_n плит покрытия соответствует шагу B основных несущих конструкций и принимается равной l_n = B-20 мм, где 20 мм – зазор между торцами стыкуемых плит. Ширина b_n плиты соответствует стандартной ширине фанерного листа (b_n = 0,7; 1,2; 1,5 м). Высота панели h равна h = (1/20-1/40) l_n.

Каркас клеефанерной плиты состоит из продольных и поперечных ребер (Рис. 4.12). Ребра изготавливают из древесины 2-го сорта или из клееной древесины. Обшивка состоит из листов фанеры повышенной водостойкости ФСФ или бакелизированной ФБС толщиной не менее 8 м. Из условия работы на изгиб верхней обшивки от сосредоточенных грузов продольные ребра ставят на расстоянии 50 см друг от друга, поперечные ребра устанавливаются с шагом не более 1,5 м, как правило, в местах расположения стыков фанеры. Волокна наружных шпонов фанеры должны быть направлены вдоль оси панели.

Одним из основных требований при длительной эксплуатации трехслойных плит покрытия с деревянным каркасом является осуществление осушающего режима работы. В плитах под рулонную кровлю вентиляция осуществляется через отверстия в торцевых и поперечных ребрах каркаса. В плитах с одной нижней обшивкой вентиляция осуществляется через волны и гофры кровельных листов – от карниза к коньку кровли.

Плиты покрытий могут выполняться с двумя или с одной фанерными обшивками (Рис. 4.11). Для плоских покрытий с уклонами 1/10-1/12 и криволинейных покрытий с кровлей из рулонных материалов рекомендуются клеефанерные плиты с двухсторонними обшивками. Для плоских покрытий с уклонами 1/3-1/4 рекомендуется использовать клеефанерные плиты с нижней обшивкой. После монтажа плит кровельное покрытие (волнистые асбестоцементные листы, профилированный настил, металлочерепица или другие аналогичные материалы) укладывается на деревянный каркас плиты.

Рис. 4.11. Клеефанерные ребристые плиты покрытия: а) план плиты 1,5х6 м; б) поперечное и расчетное сечения плит коробчатого типа; в) то же, с одной нижней обшивкой; 1 – фанерная обшивка; 2 – продольные несущие ребра; 3 – поперечные ребра; 4 – утеплитель; 5 – пароизоляция; 6 – вентиляционный продух в торцах.

Для защиты от загнивания древесина ребер панелей пропитывается антисептиком. Фанерные листы окрашиваются водостойкими эмалями.

Клеефанерные плиты рассчитываются как шарнирно опертые однопролетные балки с пролетом равным расчетной длине плиты покрытия. Поперечные сечения плит с двумя обшивками благодаря жесткости клеевых соединений рассматриваются как двутавр, а плит с одной обшивкой – как тавр (рис. 4.11). Расчетная ширина обшивок принимается равной 0,9 всей ширины плиты.

Поскольку панели выполнены из двух материалов (древесины и фанеры), обладающих различными механическими свойствами, то они (панели) рассчитываются по приведенным геометрическим характеристикам.

Поперечные сечения клеефанерных плит подбирают из расчета на изгиб по следующим приведенным к фанере характеристикам:

В этих формулах F_ф, S_ф, J_ф– соответственно площадь, статический момент и момент инерции поперечного сечения фанерных обшивок; F_д, S_д, I_д – площадь, статический момент и момент инерции поперечного сечения продольных ребер каркаса; E_ф и E – соответственно модули упругости фанеры и древесины; W_пр – приведенный момент сопротивления поперечного сечения плиты; y₀ – расстояние от центра тяжести приведенного до внешней грани обшивок (нижней или верхней).

Прочность нижней растянутой фанерной обшивки проверяют по формуле:

где – расчетный изгибающий момент;

– приведенный момент сопротивления сечения;

— расчетное сопротивление фанеры растяжению;

— коэффициент, учитывающий снижения расчетного сопротивления в стыках фанерной обшивки: =1 – при отсутствии стыков, =0,6 – для фанеры марки ФСФ, =0,8 – для фанеры марки ФБС.

Верхняя сжатая фанерная обшивка рассчитывается на устойчивость:

где — коэффициент продольного изгиба фанеры;

— расчетное сопротивление фанеры сжатию.

При

При

где δ – толщина верхней обшивки, с – расстояние между продольными ребрами в свету.

Верхняя обшивка дополнительно проверяется на местный изгиб от действия монтажной сосредоточенной нагрузки P=1,2 кН по формуле

где — максимальный изгибающий момент. Принимается, что обшивка при местном изгибе работает как балка, защемленная по концам отсека c₁ (рис. 4.11);

— момент сопротивления сечения фанеры с шириной b=100 см и толщиной δ, т.е. ;

— расчетное сопротивление фанеры изгибу;

= 1,2 – коэффициент условий работы, учитывающий кратковременность действия монтажной нагрузки.

Клеевые швы между слоями фанеры в пределах ширины продольных ребер проверяют на скалывание по формуле Журавского:

где — расчетная поперечная сила;

– статический момент верхней или нижней обшивки относительно нейтральной оси сечения;

— суммарная ширина ребер;

— расчетное сопротивление фанеры скалыванию;

I_прф – момент инерции сечения, приведенный к фанере.

Проверку плит на жесткость производят по формуле определения прогиба шарнирно опертой балки с учетом модуля упругости фанеры и пониженной жесткости сечения плиты путем введения в знаменатель коэффициента 0,7:

где = l/250 – предельный допускаемый прогиб.

Контрольные вопросы к главе 4:

4.1.Основные типы покрытий зданий.

4.2. Основные виды несущих конструкций покрытий зданий.

4.3. Основные конструктивные схемы утеплённых и холодных покрытий зданий.

4.4. Типы настилов и обрешёток.

4.5. Расчёт и конструирование настилов.

4.6. Расчёт и конструирование обрешёток.

4.7. Основные виды прогонов. Разрезные прогоны и их расчёт.

4.8. Консольно-балочные прогоны.

4.9. Неразрезные спаренные прогоны.

4.10. Плиты покрытий. Особенности работы и конструирования.

4.11. Особенности работы и проектирования клеефанерных плит.

4.12. Расчёт клеефанерных плит с одной и двями фанерными обшивками.

Источник