Konstrukcje budowlane 1.rtf

(36 KB) Pobierz

Metody wymiarowania konstrukcji drewnianych.

 

Konstrukcje drewniane wymiaruje się głównie metodą stanów granicznych.Podstawo-

wym parametrem wymiarowania w tej metodzie jest wytrzymalość obliczeniowa dre-

wna Rd ,która jest ustalona w normie jako iloraz wytrzymalości charakterystycznej R k

przez współczynnik materiałowy g m .

 

Cechy techniczne drewna

 

 

Gatunek          Gęstość                    Wspólczynnik                      Wytrzymałość

drewna          pozorna w kg/m3       przewodności cieplnej l       wzdłuż włókien

                                                             kcal/mh*C                  ściskanie   rozciąganie

                                                                                                            kg/cm 3

BUK                     730                             0,20                               530           1850

JESION               720                              0,17                              500            1400

DĄB                     690                             0,17                              520              900

WIĄZ                    680                             0,17                              410             800

SOSNA                520                             0,15                              500             950

ŚWIERK              470                            0,12                               430             900

JODŁA                 450                            0,12                               400             840

 

Wymiarowanie elem.drew. ściskanych z uwzględnieniem wyboczenia.

 

Obliczanie elementów jednolitych pojedynczych ściskanych osiowo polega na

sprawdzeniu naprężeń w przekroju pręta wg,wzoru:

 

                                    

                  

P-wartość obliczeniowa siły osiowej

Fd-pole obliczeniowego przekroju poprzecznego

kw-współczynnik wyboczeniowy

m-współczynnik korekcyjny

Rdc-wytrzymałość obliczeniowa na ściskanie

Współczynnik wyboczeniowy kw

Poszczególne współczynniki i wytrzymałość oblicza się z tablic .Współczynnik wybo

czeniowy kw odczytuje się w zależności od smukłości elementu l c i klasy drewna.

Smukłość

 

 

lc =m*l- długość wyboczenoiwa pręta

 

 

Elementy złożone pracujące jako słupy ściskane osiowo powstają przez połączenie

kilku elementów za pomocą łączników mechanicznych lub kleju ,które zapewnają

współpracę części składowych.W razie stosowania złączy klejonych pręty złożone

można obliczać jako jednolite.

Wymiarowanie elementów drewnianych zginanych

W odniesieniu do elementow zginanych sprawdza się stan graniczny nośności od obli-

czeniowej wartości obciążeń oraz stan graniczny użytkowania (ugięć) od charakterys-

tycznej wartości obciążen.Pierwszą czynnością projektowa jest ustalenie schematu

statycznego i rozpiętości obliczanej belki.Następnie okresla się obciążenia ioblicza siły

wewnętrzne przy założeniu sprężystej pracy konstrukcji.Teoretyczne rozpietości belek

jednoprzęsłowych swobodnie podpartych oraz skrajnych przęsel belek ciąglych wielo-

przęslowych należy ustalić,przyjmując zewnętrzne punkty podparcia w odleglości rów-

nej 2,5% rozpietości w świetle, licząc od krawędzi podpory .Punkty podparcia belek

ciągłych przyjmuje się w środku podpor pośrednich.

 

Podstawowe połączenia ciesielskie.

 

Połączenie na wrąb czolowy nazywa się zaspolenie 2 elementów ustawionych do

siebie pod kątem ostrym,z których 1 ma odpowiednio obrobioną powierzchnię czoło-

wą ,a w 2 jest wykonany boczny wrąb dopasowany do kształtu końcówki 1 elementu .

Złącza na łączniki typu sworzniowego .Do łączników punktowych typu sworznio-

wego przeciwdziałających przemieszczaniu się łączonych elementow ,zalicza się:

gwoździe ,śruby,sworznie ,wkręty do drewna .

Złącza na wkladki metalowe. Łącznikami mechanicznymi o dużej nośności są

różnego typu wkładki metalowe , pracujące na docisk i wymagające dodatkowego sto-

sowania śrub ściągających.Wśród łącznikow tego typu rozróżnia się wkladki ściskane,

czyli pierścienie i plytki zębate ,oraz rzadziej stosowane wkladki wpuszczane,np.

pierścienie gladkie rozcięte.

Złącza klejone .Za pomocą tych złączy ,łączy sie elementy drewniane na kleje z

żywic syntetycznych i kleje kazeinowe.Do łączenia elementów konstrukcji z drewna i

wyrobów drewnopochodnych stosuje sie nastepujące rodzaje złączy klejonych :

klinowe,ukośne,nakładkowe i czolowe.

Złącza siodlowe i nakładkowe w których stosuje się metalowe elementy siodlowe,

nakladki lub przykladki mocowane są do drewna gwoździami lub śrubami .W złączach

tych sa stosowane także nowoczesne rodzaje gwoździ spiralnych lub kotwiących o

dużej nośności na wyciąganie.

 

6.Stropy drewniane .

Stropy drewniane składają się z belek i przybitych do nich desek podłogowych,a

także takich elementów jak :ślepy pułap , podsufitka i ewentualnie wypelnienie

pełniące funkcję izolacji termicznej i akustycznej w zalezności od odmiany stropu.

Belki drewniane są głównymi elementami konstrukcyjnymi stropu .Mają one wymia-

ry w przekroju poprzecznym 8*18-18 *28 cm.Belki układa się prostopadle do murów

dłuższych pomieszczenia.Największa rozpiętość belek w świetle podpór nie powinna

przekraczać 6 m.Przy większych rozpietościach stosuje się mury nośne lub podciągi.

Najprostszym stropem stosowanym w budownictwie jest strop nagi.Składa się on z

belek i desek podłogowych.Strop zpodsufitką oprócz belek i desek podłogowych 

ma od spodu przybitą podsufitkę,która może być wykonana z desek struganych po-

lakierowanych lub pomalowanych.Strop ze ślepym pułapem ma ślepy pułap wyko-

nany z desek opartych na listwach przybitych wzdłuż boków belek stropowych.

Na ślepym pułapie ułożona jest papa , a na niej warstwa spełniająca zadanie ochrony

termicznej i akustycznej.Strop ze ślepym pułapem i podlogą na legarach.

W stropie tym legary układa się na podsypce z piasku lu żużlu,a podloga ślepa jest

podniesiona około 3 cm nad górne powierzchnie belek stropowych.

 

7.Konstrukcje dachowe drewniane.

 

Tradycyjnie ,dreniane konstrukcje nośne dachów nazywane są więźbami dachowymi,

w ich skład wchodzą :krokwie , płatwie, słupy, miecze ,kleszcze lub jętki.Głównym

nośnym zespolem elementów więźby dachowej jest wiązar dachowy.

Wiązar krokwiowo-belkowy.Jest stosowany w dachach dwuspadowych o rozpiętości

do 6 m między podporami .Składa się on z 2 krokwi i belki,ktora spełnia równocześnie

zadanie ściągu.Wiązar jętkowy-wykonuje się w dachach dwuspadowych do rozpięto-

ści około 7,5 m.Jętka jest elementem poziomym usztywniającym każdą parę krokwi.

Umieszcza się ją w odleglości 0,5-0,6 odległości krokwi ,licząc od jej dolnego podpar-

cia.Wiązary jętkowo-stolcowe wykonuje się w dachach dwuspadowych o rozpiętości

w świetle ścian od 7-9 m i pochyleniu połaci 0,7-1,5-gdy jętka jest podparta na jednym

stolcu oraz o rozpietości od 9-12m i pochyleniu 0,6-1,25 -gdy jętka jest podparta 2

stolcami.Stolce są słupami rozstawionymi co 3-4 m na dlugość więźby.

Wiązary płatwiowo -kleszczowe stosuje się przy rozpiętościach od 9-12m i pochyle-

niu połaci od 0,4 -1.Elementami wiązara są 2 krokwie wspierające się na płatwiach

pośrednich i stopowych,oraz 2 słupy, które kleszcze obejmują  z obu stron z krokwia-

mi .Płatwie pośrednie połączone są ze słupami za pomocą mieczy.

 

8.Dźwigary drewniane.

Rozróżnia się dźwigary deskowe gwoździowane,tzn.łączone na gwoździe o przekro-

ju poprzecznym dwuteowym lub skrzynkowym oraz pełnościenne dźwigary klejone

warstwowo.Dźwigary deskowe klejone warstwowo są stosowane nie tylko w ukladach

belkowych ,ale także jako rygle i słupy ram oraz elementy rusztów.

Drewniane dźwigary kratowe,podobnie jak kratownice stalowe,są głównie elementa-

mi nośnymi dachów.Są także stosowane jako podciągi stropów i pomostów oraz ele-

menty lekkich mostów i kładek dla pieszych.Kratownice drewniane wykonuje się z de-

sek lub bali .Znane i stosowane są również dźwigary kratowe drewniano-stalowe.

9.Metody wymiarowania konstrukcji stalowych.

Celem wymiarowania jest ustalenie wymiarów przekroju poprzecznego elementów

konstrukcyjnych .Polega ono na sprawdzeniu czy:

-obliczone siły wewnętrzne nie są większe niż nośność elementów konstrukcji

-obliczone ugięcia lub inne przemieszczenia spowodowane obciążeniem nie są

większe od dopuszczalnych.

Konstrukcje stalowe wymiaruje się metodą stanów granicznych.Konstrukcja lub

jej element po osiągnięciu stanu granicznego przestaje spełniać wymagania

konstrukcyjne lub użytkowe

Konstrukcje i elementy budowlane należy obliczać na możliwość wystąpienia

dwóch grup stanów granicznych: nośności i użytkowania.

Stany graniczne nośności obejmują przede wszystkim zniszczenie najbardziej

wytężonych przekrojów lub części konstrukcji oraz utratę stateczeczności

cęści lub całości konstrukcji.Stany graniczne użytkowania obejmują nadmierne

ugięcia lub drgania konstrukcji.

10.Zasady wymiarowania  spoin czołowych i pachwinowych.  

Obliczenia wytrzymałościowe spoin czilowych polegają na sprawdzeniu naprężeń

rozciągających prostopadłych do osi podłużnej spoin przy uwzględnieniu wartości

obliczeniowej obciążenia.Naprężenia te porównuje się z z wytrzymalością obliczenio-

wą spoin tj.z iloczynem  wytrzymalości obliczeniowej stali R i współczynnika s =1

Wymiary obliczeniowe spoin przyjmuje się następująco:

*grubość  a  -równą grubości cieńszej z łączonych części

*długość  l  - równą szerokości węższej z łączonych części

Wymiary obliczeniowe spoin pachwinowych to grubość a oraz długość l.Grubość

spoiny pachwinowej powinna spelniać następujące warunki:

 

 

 

Obliczeniowa długość l przyjmuje się równą całkowitej długości spoin w złączu,

jeżeli poszczególne odcinki spoin li nie są krótsze niż 40 mm oraz są spełnione

warunki:

 

11.Zasady wymiarowania nitów.

Nit składa sie z trzpienia i łba.Nitowanie polega na wykonaniu otworów w łączonych,

elementach włożeniu w te otwory nitów surowych oraz zamknięciu tj.wykonaniu dru-

giego łba,zwanego zakuwką.Zakuwki nitów wykonuje się na ogół na gorąco za pomo-

cą niciarek.Nity stalowe o średnicy trzpienia do 10 mm,używane w niektórych połącze-

elementów cienkościennych,oraz oraz nity aluminiowe zakuwa się na zimno.Średnica

otworu na nit stalowy powinna być od średnicy trzpienia o 1 mm a na nit aluminiowy

o 0,1 do 0,4 mm.W obliczeniach i oznaczeniach nitów na rysunkach przyjmuje się

średnice otworu d za średnicę nitów.W wykazach materiałów podaje się podstawowe

wymiary nitów surowych tzn.średnicę trzpienia i długość nitu w milimetrach oraz

odpowiednią normę.np.nit 12x30 (nit z łbem kulistym o d n =12mm i l=30 mm )

12.Projekt. prętów stal.ściskanych osiowo i ulegających wyboczeniu.

Pręty stalowe cechują się na ogół znaczną długością w stosunku do wymiarów

przekroju poprzecznego,czyli dużą smukłością.Pręt ściskany osiowo o dużej smukło-

ści ma kształt prostoliniowy tylko do pewnej wartości siły ściskającej , a po osiągnięciu

siły krytycznej traci dotychczasową stateczność i ulega wyboczeniu,najczęściej w for-

mie wygięcia bocznego.Podczas projektowania prętów ściskanych należy uwzględnić

możliwość wyboczenia pod wpływem przewidywanych obciążeń zewnętrznych.W tym

celu należy przede wszystkim okreslić długość wyboczeniową i smukłość pręta ścis-

kanego.Długość wyboczeniowa l w=m x l t zależy od sposobu podparcia lub zamoco-

wania końców pręta ściskanego oraz od długości teoretycznej l t pręta.

13.Słupy stalowe

Pod względem konstrukcyjnym można wyróżnić następujące części słupa:

*glowicę,czyli podporę belek,podciągów lub dźwigarów kratowych

*trzon,czyli podstawowy element nośny slupa za którego pośrednictwem obciążenie

jest przenoszone z głowicy na podstawę słupa

*podstawe ,która służy do przenoszenia obciążenia z trzonu na fundament i umożliwia

właściwe zakotwienie słupa.

Trzony słupów mają przekrój pojedynczy lub złożony  stały bądź zmienny,symetryczny

lub niesymetryczny.Wykonuje się je najczęściej z kształtowników walcowanych lub

spawane z blach.

Głowica słupa składa się najczęściej z blachy poziomej i 2 blach poziomych bocznych.

Aby zapewnić osiowe przekazywanie obciążeń na trzon słupa,stosuje się często pod-

kładki centrujące przyspawane do poziomej blachy glowicy.Dźwigar oparty na słupie

łączy się z głowicą za pomocą śrub.

Podstawa zwana stopą słupa za której pośrednictwem obciążenie z trzonu przekazy-

wane jest na fundament umożliwia właściwe ustawienie słupa w czasie montażu i

trwałe zakotwienie.W zależności od sposobu połączenia podstawy słupa z fundamen-

tem i sił przenoszonych ze słupa na fundament rozróżnia się 2 rodzaje podstaw :

przegubowe i sztywne.

15.Scharakteryzuj pracę belki betonowej,żelbetowej i sprężonej

Jeżeli żelbetową belkę obciążymy określonym ciężarem to w jej przkrojach wystąpią

naprężenia:w strefie górnej -ściskające,a w strefie dolnej- rozciągające.Po zwiększe-

niu obciążenia w obszarze największych momentów zginających w dolnej strefie belki 

powstają rysy prostopadłe do jej osi.W miarę zwiększenia obciążenia powstają nastę-

pne rysy prostopadłe w strefie największych momentów zginających.W strefach

przyporowych gdzie występują największe siły poprzeczne i jednocześnie momenty

zginające,pojawiają się rysy ukośne.Po osiągnięciu odpowiednio dużej wartości obciążenia następuje zniszczenie belki.

Jeżeli belka ta jest wykonana z betonu to ulega zniszczeniu pod działaniem

stosunkowo niewielkiego obciążenia.W chwili zniszczenia naprężenia w strefie rozciąganej osiągają wartość odpowiadającą wytrzymałości betonu na rozciąganie ,która

jest10-15 razy mniejsza niż wytrzymałość betonu na ściskanie.

Pod wpływem obciążenia zewnętrznego belki z betonu sprężonego w strefie dolnejwystępują naprężenia rozciągające.Aby temu zapobiec można przed przyłożeniem obciążenia zewnętrznego poddać rozpatrywaną belkę działaniu siły sprężającej w celu spowodowania w przekrojach belki naprężeń normalnych ściskających.Nastepnie belkę można poddać działaniu takiego obciążenia zewnętrznego,które spowodowałoby wystąpienie naprężeń normalnych.Naprężenia spowodowane działaniem siły i obciążenia zewnętrznego sumują się to znaczy cały przekrój beki pracuje

na ściskanie.

 

.16.Charakterystyka konstrukcji sprężonych.

Konstrukcje sprężone są to konstrukcje z betonu zbrojone stalą sprężającą.Sprężenie

elementu uzyskuje się w wyniku zastosowania cięgien sprężających,które napina się

odpowiednią siłą i siłę tę przekazuje na beton.Cięgna sprężające powodują wystąpie-

nie naprężeń w przekrojach elementu przed jego obciążeniem.W konstrukcjach sprę-

żonych stosuje się beton i stal dużej wytrzymałości.Z tych względów projektowane

elementy mogą być smuklejsze a więc o mniejszych wymiarach przekroju poprzecz-

nego nią elementy żelbetowe.Konstrukcje sprężone stosuje się we wszystkich rodza-

jach budownictwa,zwłaszcza w budownictwie przemysłowym i inżynierskim.Wśród

stosowanych elementów można wymienić dźwigary oraz płyty dachowe i stropowe,

belki mostowe , podsuwnicowe i podkłady kolejowe.

17.Właściwości fizyczne betonu.

Do podstawowych właściwości fizycznych zaliczamy:gęstość pozorną -obliczaną

jako iloraz masy próbki do jej objętości w stanie naturalnym.Gęstość -obliczaną jako

iloraz masy probki do jej objętości liczoną bez porów .Szczelność jest to liczba okre-

ślająca zawartość masy materiału w jednostce jego objętości.Oblicza się dzieląc

gęstość pozorną przez gęstość.Porowatość materiału jest liczbą określającą zawar-

tość wolnych przestrzeni w jednostce objetości materiału.Oblicza się ją ze wzoru :

                           p= (1 - szczelność) x 100 %

Nasiąkliwość betonu określa się liczbę ,która wskazuje w procentach ile maksymal-

...

Zgłoś jeśli naruszono regulamin