Расчет сечения бруса для пола


лаги для пола размер бруса:как правильно выбрать и уложить

Выбирая лаги для пола, размер бруса, материал, из которого он изготовлен, и состояние древесины — это то, на что нужно обращать внимание. Не менее важно выполнить точные расчёты и соблюсти технологию монтажа лаговой подосновы. Но и это не всё — знание способов укладки лаг на различные основания поможет грамотно подготовить помещение к настилу полового покрытия.

Для чего нужны лаги

При большинстве способов монтажа пола, классическим, и часто используемым, остаётся вариант, с применением конструкции из лаг. Это поперечные опоры, служащие подосновой, на которое укладывается черновое или готовое чистовое половое покрытие.

Назначение лаг:

  • равномерное распределение нагрузки на базовое основание;
  • уменьшение прогиба полового настила;
  • вентиляция подпольного пространства.

Самым популярным материалом для лаг являются деревянный брус или доска.

Брус и доска для пола

Функции лаг и требования к ним

Полезные функции лаговой подосновы:

  • скрытие инженерных коммуникаций;
  • нивелирование перепадов уровней, достижение ровной горизонтальной поверхности для настила пола;
  • удобство в утеплении — равномерная закладка утеплителя в ячейки без увеличения толщины подосновы;
  • шумоизоляция.

Конструкция пола на брусьях имеет достаточную для повышенных нагрузок и укладки массивного материала жёсткость.

Преимущества лаговой подосновы из бруса:

  • простота в ремонте отдельных участков;
  • сохранение целостности полового настила при сезонных воздействиях внешней среды за счёт одинаковых деформационных свойств элементов из дерева — бруса и настила;
  • незначительная нагрузка на несущие конструкции из-за лёгкости материала;
  • относительно небольшая цена деревянного бруса.

При этих положительных качествах, стоит учитывать то, что лаговая конструкция уменьшает высоту помещения.

Приблизительные показатели уменьшения высоты комнаты

Лаговая система относится к капитальным сооружениям, и независимо от того применяются лаги из досок или используется брус, к древесине предъявляются требования:

  • цельномассивность;
  • малая смолистость;
  • отсутствие коры;
  • низкая сучковатость;
  • отсутствие продольно-поперечной кривизны.

Допускается наличие в древесине незначительного количества здоровых, сросшихся с основой и не имеющих загниваний сучков.

Особенности конструкции спланированной системы устройства пола в конкретном помещении и вариант применяемого настила определяют выбор лаг — из бруса или досок. Чаще применяется брус.

Важно — дерево должно пройти термическую обработку (сушку) в сушильной камере.

Выбор древесины

Под лаги могут использоваться нестроганные доски или брус из лиственных, хвойных пород.

Хвойные деревья дешевле, самые доступные — ель, сосна.

Брус из хвойных пород деревьев

Этот материал имеет достаточную прочность, но в большей степени, чем лиственные породы, подвержен разрушающим действиям влажной среды. Оправданным будет применение материала из хвои в отапливаемых сухих помещениях.

Основа для пола из лиственных пород дороже за счёт более высокой цены на материал. Но конструкция из такой древесины имеет хорошую биостойкость, значительно лучше противостоит процессам гниения.

Главный минус этого материала — невысокая прочность на изгиб, поэтому необходимо с осторожностью использовать лаги из лиственных деревьев при планируемых больших нагрузках на пол. Не рекомендуется применять мягколиственные виды дерева — липа и тополь.

Соединяет в себе все полезные для лаг свойства сибирская лиственница. Это хвойное дерево не боится влажности и имеет хорошую прочность, которая со временем только увеличивается. Даже при использовании стройматериалов из сибирской лиственницы в бане, конструкция прослужит несколько десятилетий, без потери эксплуатационных качеств.

Брус из сибирской лиственницы

Более высокие затраты на такой материал окупаются за счёт его долговечности.

Влажность древесины

Важный параметр используемой в строительстве древесины — это влажность. Она не должна превышать 20%, оптимальное значение — в пределах — 12%.

Существует несколько способов определения степени насыщения волокон дерева водой.

Визуальный способ

Самыми простыми, но не дающими точности методами определения влажности материала, могут быть:

  • по звуку при ударах молотком: сухой брус звонче;
  • фрезерованием бруса: слишком насыщенный водой материал при сверлении оставляет влажный ореол вокруг отверстия, пересушенный дымит, при нормальной влажности — следов не остаётся.
  • снятием тонкой стружки рубанком: у сырого дерева стружка мнётся, у высушенного, пригодного для использования — ломается и крошится.
  • химическим карандашом — на слишком влажном дереве проведённая карандашом по свежему спилу черта синеет.

Зная вид древа, опытные резчики могут определить степень насыщения его влагой по цвету, весу или поперечным, продольным трещинам.

Бракованный брус повышенной влажности
Расчётный метод

Этот метод основан на взвешивании пробной секции бруса, до и после сушки. Алгоритм следующий:

  1. На расстоянии, не менее 30 см от торца бруска, вырезается сегмент шириной до 2 см.
  2. Тщательно очищенную секцию взвешивают на точных, с погрешностью до сотых грамма, весах, полученное значение записывают.
  3. Отрезок бруса помещают в сушилку (камеру или духовую печь) с постоянной температурой в пределах 100оС.
  4. Через 5 часов проба взвешивается, результат фиксируется.
  5. С интервалом 1-2 часа производятся последующие измерения до отсутствия изменений в показаниях веса.

Далее, по формуле, высчитывается абсолютная влажность исследуемого материала:

W = (m – m0) × M0 × 100%,

где m и m0 — масса пробной секции до и после полного высушивания, соответственно.

Использование электронного прибора

Для инструментального, наиболее точного, определения влажности дерева используют электронные влагомеры.

Ими можно производить замеры любых видов дерева в различных условиях. В основе принципа лежит зависимость электропроводности материала от степени насыщения его влагой.

Игольчатый влагомер для древесины

В быту чаще применяются контактные (игольчатые) и бесконтактные влагоизмерители.

В первом варианте иглы прибора вводят в древесину и производят замер влажности в этой точке, показания выводятся на индикатор. При помощи таблицы температурной корректировки определяются уточнённые результаты влажности древесины.

Бесконтактные измерители влажности анализируют диэлектрическую проницаемость дерева, на основании чего определяют процент содержащейся в нём влаги. На показания этих приборов не влияют температуры древесины и окружающего воздуха, поэтому не требуется температурная коррекция.

Использование на практике знаний о влажности бруса, из которого монтируется основание для пола, очень важно. У высушенной до нормальных значений древесины значительно выше эксплуатационные качества:

  • прочность;
  • противодействие загниванию;
  • долговечность.

Конструкции, изготовленные из влажной древесины, создают большую вероятность их последующей деформации, что может привести к порче полового настила.

Деформация пола по сырому брусу

Размеры лаг для пола

При относительной простоте монтажа лаг, необходимо скрупулёзно подойти к подготовительному этапу, связанному с расчётом параметров бруса и проведением разметки для его укладки. От этого зависит качество настила, надёжность его эксплуатации, долговечность.

Базовыми данными для расчёта являются:

  1. Назначение и габариты помещения.
  2. Тип основания, на которое укладываются брусья (стяжка, опоры, ростверки фундамента).
  3. Расположение лаг — одностороннее или в виде решётки.

В коридорах и проходных комнатах лучше монтировать каркас в поперечном движению направлении. Это позволит использовать брус меньшего размера.

Стандартные размеры

Существуют стандартно усреднённые значения, которые принимаются для расчётов сечения лаг и расстояния между ними, в пропорции с длиной пролёта.

Таблицы соотношений

Эти данные могут использоваться для уточнённых расчётов шага между лагами.

Как вычислить размер и сечение

Чтобы правильно рассчитать, какого размера брус следует использовать для лаг пола, нужно измерить габариты помещения и выбрать направление укладки лаг — вдоль или поперёк,

Для компенсации сезонных расширений дерева длина цельных брусков или сборной конструкции берётся на несколько сантиметров меньше расстояния между стенами, перпендикулярно которым они укладываются.

На выбор сечения или толщины бруса оказывают значение:

  • материал древесины;
  • толщина будущего настила;
  • расстояния между пролётами или точками опоры бруса;
  • интенсивность движения в помещении;
  • возможные нагрузки на половое покрытие.

Для жилых помещений за номинальное значение принимается нагрузка 300 кг/м2.

При длине комнаты менее 2 м можно использовать лаги сечением 100 × 50 мм.

Оптимальным считается брус, опорное ребро которого в 1,5-2 раза превышает ширину.

Стандартный брус

Совет — выбирать лаги с запасом по сечению, учитывая толщину утеплителя и нагрузку.

Выбрать шаг между лагами

При уточнённом расчёте межлаговых расстояний обязательно учитывается высота настила пола и нагрузка на него. Указанные в таблице рекомендации приведены для пустых помещений, поэтому необходимо принимать соответствующие поправки, в зависимости от конкретных условий:

  1. В помещениях с мебелью (спальни, гостиные), при одинаковой толщине полового настила, приведённые шаговые расстояния уменьшаются на 5-10 см.
  2. Чем тоньше половой настил, тем шаг делается меньше.

Пример. Если доска пола толщиной 2 см, то расстояние между соседними брусьями не должна быть больше 30 см. При каждом увеличении толщины покрытия на 5 мм, шаг можно увеличивать на 10 см.

Установка лаг для пола

Несмотря на то, что лаги, чаще всего, непосредственно не взаимодействуют с внешней средой, дерево — материал, требующий защиты, поэтому перед укладкой брус должен пройти антисептическую и огнеупорную обработку.

Предварительная антисептическая обработка бруса

Лучшая прочность лаговой конструкции для всех видов оснований достигается установкой бруса на ребро.

Различные способы установки лаг имеют и некоторые особенности выполнения этих работ.

Установка на деревянные перекрытия

Наиболее распространённым в своём доме является перекрытие по несущим балкам. Конструкция из деревянных лаг по таким несущим элементам считается очень надёжной для всего пола. Способ крепления брусьев зависит от вида балок:

  1. Прямоугольные или квадратные.
  2. Круглые.

Ровность пола достигается выравниванием самих балок или за счёт лаг.

Крепление к балкам

Если не получается выставить ровно балки, брус крепится к их боковой части. Такой способ даёт наилучшее выравнивание всей конструкции по горизонту, без использования регулирующих опор или подкладок.

Боковое крепление к балкам

1 — Несущее балки.

2 — Лаги.

3 — Саморезы.

Крепится брус к балкам саморезами, по длине в 2,5 раза превышающей его ширину.

Укладка поперёк балок

Хорошая жёсткость системы получается при укладке лаг поперёк деревянного перекрытия.

Последовательность укладки такого основания:

  • на противоположных сторонах перекрытия укладываются бруски;
  • каждый из брусков выставляется по уровню в горизонтали;
  • бруски ровняются между собой в одной плоскости, подкладыванием под один из них деревянных клиньев или металлических пластин;
  • остальные поперечины укладываются по натянутому между контрольными лагами шнуру.

Этот вариант даёт возможность использовать бурс с меньшим сечением.

Поперечная установка лаг на балки

Брусья соединяются с балками саморезами или при помощи металлических уголков.

В зависимости от вида деревянного перекрытия предъявляются свои требования к использованию изоляционных материалов:

  1. На межэтажной конструкции, разделяющей жилые зоны, достаточно укладки звукопоглощающего материала (это может быть черновой пол из ДСП или ОСБ) и устройства пароизоляции. В качестве пароизоляционной мембраны можно использовать полиэтиленовую плёнку, которая крепится с нахлёстом 15 см к балкам.
  2. На деревянном перекрытии, отделяющем жилое помещение от подвала или чердака, создаётся «пирог».

Его основная функция — отсечь холод, поступающий из неотапливаемых помещений или цокольного этажа.

Пирог деревянного перекрытия

Толщина слоя утеплителя и изоляционные материалы выбираются в зависимости от конкретных требований к половому покрытию.

Установка на бетон

При монтаже лаг на бетонную стяжку необходимо придерживаться следующей последовательности:

  1. Подготовить основание — очистить от пыли, обработать грунтовочным составом.
  2. Положить гидроизоляционный материал с нахлёстом на стены и между рулонными листами не менее 15 см, стыки плотно соединить скотчем.
  3. Выровнять лаги по горизонтали, закрепить на бруски у противоположных стен, на расстоянии 3-4 см от стен.
  4. Натянуть между контрольными лагами маячковый шнур.
  5. С рассчитанным шагом, уложить на основание другие брусья.
  6. Высверлить под дюбели или анкерные распорки отверстия в бетоне, на расстоянии не более 70 см друг от друга, зафиксировать бруски на стяжке.

Достижение правильного уровня основания по маякам производится деревянными столбиками, клиньями из пластика или применением втулок, регулирующих высоту брусьев.

Регулированные лаги на втулках

Установка по грунту

Перед финишным покрытием между лагами закладывается материал для утепления и пароизоляции.

Как вариант, пошагово технология укладки лаг по грунтовому основанию выглядит так:

  1. Хорошо уплотнить землю, выровнять основу.
  2. Засыпать и утрамбовать дренажный слой из песка, гравия или гранитной крошки.
  3. Сделать фундамент для опорных столбиков — деревянную опалубку залить слоем бетона, с армированной сеткой.
  4. Застывший бетон накрыть рубероидом, выложить из кирпичей опорные столбики.
  5. Для гидроизоляции на столбики уложить рубероид (2-3 слоя), промазать битумом.
  6. Лаги уложить на столбики и закрепить.

Между лагами можно установить черепные бруски или произвести нижнюю подшивку для настила чернового пола.

Монтаж по столбикам

На черновое основание стелется гидроизоляция (рубероид или плёнка) и укладывается любой вид теплоизоляционного материала. Утеплитель от финишного пола отделяют пароизоляционной мембраной.

Как усилить половые лаги

Усиление лаговой системы производится для увеличения запаса прочности или укрепления её отдельных участков при их повреждении.

Вариантов усиления несколько:

  • монтаж одной или нескольких дополнительных опор под брусом, перед этим выровняв систему в горизонтальной плоскости при помощи домкрата;
  • установка с одной или двух сторон бруса деревянных или металлических накладок, скрепленных болтами с шайбами;
  • замена повреждённого участка на протез из металлического прута или швеллера;

Современным способом усиления лаг является армирование бруса углеродным волокном, с фиксацией эпоксидным клеем.

Армирование бруса углеволокном

Углепластик клеится несколькими слоями до достижения требуемой жёсткости бруса. Малый вес, не утяжеляющий конструкцию, и простота работы делают этот материал популярным.

Сращивание лаг

При укладке в больших помещениях брус можно сращивать.

Основные способы соединений:

  1. При помощи деревянных накладок или Т-образных пластин.
  2. Внахлёст.
  3. В пол дерева.
  4. В лапу.

Большей прочностью на прогиб и смещение обладают соединения последних двух видов.

Варианты сращивания лаг

Места соединений промазывают водостойким клеем, фиксируют сращиваемые элементы болтами или при помощи оцинкованных накладок.

Обязательные условия при использовании составных лаг:

  • в местах сопряжений должны быть оборудованы опоры;
  • участки соединений соседних брусьев располагаются со смещением, не менее метра.

Пол на лагах — это практичный и доступный вариант. Знание того, как выбрать древесину и правильно рассчитать параметры используемого материала, принесут практическую пользу. А соблюдение технологий устройства лаговой системы в различных условиях позволит своими руками оборудовать надёжное покрытие, предотвратит риск его преждевременного ремонта.

Глава 2 - Ферменная книга

Основное структурное преимущество формы фермы Беннетта состоит в том, что она работает не только как чистая ферма, но и частично как арка. Когда Беннет впервые начал использовать местные лиственные породы, он заметил, что они страдают от усадки и деформации больше, чем американские или европейские пиломатериалы.25

Использование более крупных пиломатериалов означало, что деревья были старше и прочнее, и поэтому древесина была значительно менее подвержена короблению и чрезмерной усадке.Арочная форма ферменной конструкции Беннетта позволила получить максимальную выгоду от значительной вместимости пиломатериалов большого сечения, образующих арку.

Беннетт не проектировал свои деревянные ферменные мосты для обеспечения устойчивости, как каменные или железные конструкции, но для замены, вероятно, железными мостами, на более поздние выравнивания дорог, если позволили средства. 26 Что средний срок службы Беннетта Ферса составлял 54 года с 26 мостами. Оставшись на службе более 80 лет, вполне бы превзошел его ожидания.27

В то время как все деревянные мостовые опорные мосты используют чугунные башмаки, Беннет проявил наибольшую осторожность, придав им эстетическую особенность. У него было наименьшее количество чугунных башмаков из всех стропильных, причем нижние всегда имели форму каплевидных капель, а верхние тоже отличительные.

Обувь

от Bennett была специально разработана, чтобы создать эстетическую и конструктивную конструкцию фермы, причем верхние пояса, нижние пояса и основы имеют одинаковые размеры.С этими наиболее важными конструктивными элементами обувь обеспечила прочные связи, а также эстетические акценты. К сожалению, поскольку более поздние попытки укрепить фермы Беннетта часто меняли размеры пиломатериалов, обувь не подходит так хорошо, как это произошло в Monkerai (см. Рис. 2.20).

Превосходство в проектировании фермы Bennett доказало и популяризовало деревянную ферму как предпочтительную форму строительства мостов для мостов среднего пролета в NSW на протяжении более семидесяти лет.Два фактора побудили пересмотреть проект Беннетта Трасса в 1886 году, что привело к созданию Макдональдс Трасса. Неуклонно увеличивающийся вес транспортных средств: с одной тонны, когда Беннетт впервые начал работать с пятью колесами на пару колес, затем до шести с половиной тонн на четырех колесах к 1865 году, а затем утроился в течение следующих двадцати лет, был первым, в то время как новый доступ Чтобы точная информация о свойствах древесины была второй. 28

,
Визуальная классификация строительного бруса большого сечения Pinus sylvestris L. согласно стандарту UNE 56544: 2007

Что я могу ожидать от синергии?

Что я могу ожидать от синергии? Введение Цель этого документа - предоставить нашим клиентам информацию и рекомендации о том, чего ожидать от продуктов Synergy.Предполагается, что с

Дополнительная информация

BOLDERAJA OSB SUPERFINISH ECO

О КОМПАНИИ Миссия Предоставлять решения для повышения ценности продукта для клиентов. Видение - Быть лидером среди производителей древесных плит в регионе. Ценности Инновации, честность и командная работа. БОЛДЕРАЯ

Дополнительная информация

Пост и Балка Строительство

Пост и строительство балки A Презентация Канадского совета по лесам Канадский совет Conseil Wood canadien Council du bois Ранние поселенцы представили концепцию пост-балочного строительства в Северной Америке

Дополнительная информация

Расколы и трещины в древесине

Расколы и трещины в древесине Фред М.Агнец, профессор Virginia Tech Blacksburg, Вирджиния ВВЕДЕНИЕ Расколы и трещины в древесине - это разрывы или разрывы в древесной щели, которые снижают качество

Дополнительная информация

SmartPly OSB3 SMARTPLY

SMARTPLY SmartPly OSB3 SmartPly OSB3 - это высокотехнологичная, влагостойкая несущая панель, предназначенная для использования во влажных условиях и поэтому идеально подходящая для многих структурных и неструктурных применений

Дополнительная информация

Synergy Wood Products, Inc.

Классификация пиломатериалов Несмотря на то, что у каждого вида древесины есть своя собственная система классификации, цель классификации пиломатериалов одинакова; метод общения между покупателем и продавцом о том, что является и не является приемлемым.

Дополнительная информация

ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕКОМЕНДАЦИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ РЕКОМЕНДАЦИЯ № 9: КОНСТРУКЦИЯ СТЕН И СВЕТОВЫХ КАДРОВ И ПОЛОВ ДЛЯ ПОЖАРОУСТОЙЧИВОСТИ Питер Коллиер Содержание Проектирование стен и полов из легких лесоматериалов для огнестойкости Приемлемость соответствия

Дополнительная информация

Мезонин.Техническое руководство

ТЕХНИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО 1 Мезонин Техническое руководство 2 Лакированный (опция) Класс изделия P6 Меламинированный (опция) Шпон и паз Конструктивные применения СТАНДАРТНАЯ ФУНКЦИЯ дополнительные опции - ДСП - Лакированная

Дополнительная информация

ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Европейская федерация панелей Europäischer Holzwerkstoffverband Fédération Européenne des Panneaux à Base de Bois ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНФОРМАЦИОННЫЙ ЛИСТ OSB (Ориентированно-стружечная плита) Описание OSB (Ориентированно-стружечная плита)

Дополнительная информация

Опалубка для бетона

УНИВЕРСИТЕТ ВАШИНГТОНСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ СМ 420 ВРЕМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ Зимний квартал 2007 года Профессор Камран М.Nemati Опалубка для бетонных конструкций Горизонтальная опалубка и опалубка

Дополнительная информация

РАЗДЕЛ 02845 ОГРАЖДЕНИЯ

РАЗДЕЛ 02845 ЧАСТИ ОХРАНЫ ЧАСТЬ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.01 ОБЪЕМ РАБОТЫ A. Предоставьте всю необходимую рабочую силу, материалы, оборудование и сопутствующие товары, а также отремонтируйте, замените или установите все типы поручней, как указано в данном документе.

Дополнительная информация

Пожарная безопасность в деревянных зданиях

Пожарная безопасность в деревянных зданиях Введение Распространение огня в зданиях представляет собой риск для безопасности жизнедеятельности, для которого строительные нормы (Англия и Уэльс 1,2, Шотландия 3 и Северная Ирландия 4) нацелены на

Дополнительная информация

17 апреля 2000 г. LAB MANUAL 1811.0

17 апреля 2000 г. LAB РУКОВОДСТВО 1811.0 1811 ГЛУБИНА ОСОБЕННОСТИ (GMB) И ПЛОТНОСТЬ КОМПАКТНЫХ БИТУМНЫХ ОБРАЗЦОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАФИНА ИЛИ ПАРАФИЛЬМА ASTM Обозначение D 1188 (Модифицировано MN / DOT) 1811.1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Этот тест

Дополнительная информация

Закаленный бетон. Лекция № 14

Упрочненный бетон Лекция № 14 Прочность бетона Прочность бетона обычно считается его наиболее ценным свойством, хотя во многих практических случаях имеются и другие характеристики, например долговечность

Дополнительная информация

ГЛАВА 3.0 СВОЙСТВА ЛАМПЫ

ГЛАВА 3.0 СВОЙСТВА СВОБОДНЫХ СВАЙКОВ 3.1 ВВЕДЕНИЕ Конструкция фундаментов из деревянных свай требует четкого понимания механических свойств свайного леса. Есть вообще два вида

Дополнительная информация

Оптимизация конструкции балочной плиты

Оптимизация конструкции балочных конструкций NSCC29 R. Abspoel 1 1 Отдел конструкторских разработок, Делфтский технологический университет, Делфт, Нидерланды РЕЗЮМЕ: При проектировании стальных балок высокой степени

Дополнительная информация

МАТЕРИАЛЫ И МЕХАНИКА ИЗГИБА

ГЛАВА Железобетонная конструкция Пятое издание МАТЕРИАЛЫ И МЕХАНИЗМЫ ИЗГИБА А.Инженерная школа J. lark, факультет инженерного и экологического строительства, часть I, проектирование и анализ бетонов b FALL

Дополнительная информация

Контроль качества: Приложение-А.

Контроль качества: Качество выполненных работ было проверено нашими сотрудниками согласно частоте и положениям упомянутого раздела 900 в MoRT & H и согласно положениям, указанным в Концессионном соглашении.

Дополнительная информация

ЗАПАДНАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА

Разделенный рельс в Западной Вирджинии Оригинал, не обработанный с помощью саранчовых столбов Краткое описание продукта Столб для забора саранчи был впервые введен в эксплуатацию ранними аппалачскими поселенцами из-за его превосходной прочности и

Дополнительная информация

Глава 7Щепа, опилки, строгальная стружка, кора и горючее топливо

Глава 7. Стружка, опилки, стружка, корка и боров. Коэффициенты расширения топлива, относительный твердый объем и уплотнение. 84 Коэффициент расширения (взбивания). 84 Свободный коэффициент расширения. Коэффициент компактного расширения

. Дополнительная информация

Глава 8 Конструкция бетонных смесей

Глава 8 Конструкция бетонных смесей 1 Базовая процедура проектирования смесей применима к бетону для большинства целей, включая дорожные покрытия.Бетонные смеси должны встречаться; Работоспособность (спад / Вебе) Компрессив

Дополнительная информация

Мои Сосны. Готов к похудению?

Мои сосны готовы к похудению? МОИ Сосновые Деревья ГОТОВЫ К ТОЛЩИНУ? Один частный лесной участок чаще всего задается вопросом: готовы ли мои сосны к рубке? На этот вопрос нет однозначного ответа,

Дополнительная информация

СТАНДАРТНАЯ ОТКРЫТАЯ КРЫШКА ПАТИО

СТАНДАРТ ОТКРЫТЫЙ ОТДЕЛ ПАТИО КРЫШКИ СТРОИТЕЛЬСТВО И БЕЗОПАСНОСТЬ 201 E.ЛА ХАБРА БЛВД. LA HABRA, CA 90631 62-90-9710 Позвоните, прежде чем копать 1-800-227-2600 ПОЖАЛУЙСТА, ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: Эта информация Бюллетень доступен для помощи

Дополнительная информация

AISI O1 Сталь для холодной обработки

СТАЛЬНЫЕ ФАКТЫ T OOL AISI O1 Сталь для холодной обработки Отличная оснастка начинается здесь! Эта информация основана на наших нынешних знаниях и предназначена для предоставления общих сведений о наших продуктах и ​​их

Дополнительная информация

Система предотвращения плесени

внутренняя изоляция и ремонтные панели Система компонентов, которые были разработаны для идеальной совместной работы для устранения повреждений, вызванных плесенью.Система состоит из досок, изолирующих клиньев, раскрывающих

Дополнительная информация

1 ч и книга финского PLYWOOD

1 H И КНИГА ФИНСКОГО ПЛЮСА Финская федерация лесной промышленности P.O. Box 336, FIN-00171 Helsinki Тел .: +358 9 132 61 Факс: +358 9 132 4410 Интернет: www.forestindustries.fi Schauman Wood Oy P.O. Box

Дополнительная информация ,
Поверхностное поведение деревянных конструкций при сильных динамических нагрузках

Помимо более распространенных односемейных и малоэтажных домов, в наши дни даже во многих странах можно встретить впечатляющие и дерзкообразные современные деревянные строения, поскольку на нескольких рисунках 8 представить. Чувство экологически чистых и возобновляемых материалов, а также простота производства и транспортировки из прошлого добавляет новые мотивы для строительства деревянных зданий.

Как обсуждалось во вводном разделе этой главы, современные конструкции должны быть пластичными и рассеивающими, особенно когда они построены в сейсмических зонах.Хотя деревянные конструкции однозначно признаны способными отвечать таким требованиям, при условии, что они являются регулярными, гиперстатическими и связаны с пластичными крепежными элементами (что также подтверждается в таблице 2), большинство вопросов, связанных с оценкой и моделированием этой способности, все еще находятся в стадии обсуждения.

3.1. Важнейшая роль соединений

Соединения в современных деревянных зданиях - это металлические устройства, обеспечивающие передачу усилий между элементами конструкции. Их конструкция является наиболее стратегической частью структурного проекта деревянного сооружения, поскольку от характеристик соединений (тип, механические свойства, геометрия, расстояние, методы сборки) могут сильно зависеть жесткость, прочность, пластичность и энергия. рассеяние всей структуры.

Несмотря на то, что некоторые конструктивные типологии (такие, как устойчивые к моменту системы деревянных каркасов, системы панелей для резки древесины и системы с перекрестными ламинированными панелями) указаны как особенно способные обеспечить пластичное поведение при экстремальных динамических боковых нагрузках [43], это конструкция соединения, которая в конечном итоге определяет ресурсы пластичности деревянной конструкции. Фактически, один и тот же структурный тип может быть приписан различным классам пластичности в зависимости от способности его соединений к вращательной пластичности, что может быть выведено, например, из классификации, проведенной EC8, как указано в таблице 2.

Наиболее распространенными соединениями в современных деревянных конструкциях являются механические крепежные детали дюбельного типа (гвозди, шурупы, дюбели, болты, заклепки), которые глубоко проникают в древесину для переноса нагрузки с помощью деревянного подшипника и изгиба соединителя. Штекерные соединители могут использоваться отдельно или в сочетании с металлическими предварительно просверленными пластинами. Ожидается, что соединения с крепежами типа дюбеля будут пластичными из-за крайне нелинейного поведения древесины при напряжениях врезания и пластического поведения стальных крепежных элементов при изгибе [44].Тем не менее, на них иногда могут влиять внезапные и хрупкие разрушения, такие как сдвиг в блоке или расщепление [45]. Десять различных типов отказов (шесть в одном сдвиге и четыре в двойном сдвиге) рассматриваются европейскими стандартами для деревянных соединений типа дюбеля [46].

На самом деле, деревянные элементы и металлические соединения играют разные роли в сейсмическом поведении деревянных конструкций. Поскольку механизмы разрушения деревянных элементов в основном хрупкие, деревянные элементы должны оставаться в диапазоне упругости даже при очень сильных событиях.Задача удовлетворения спроса на пластичность возложена на металлические соединения, которые, как ожидается, будут выдерживать большие неупругие деформации при предотвращении разрушения. На пластичное поведение соединений влияют как металлические крепежные элементы (которые могут вести себя пластично или хрупко, в зависимости от того, достигнута пластификация или нет), так и прочностные свойства древесины, окружающей зону соединения (направление зерна относительно направление нагрузки).

Предотвращение хрупкого разрушения может гарантировать адекватную пластичность всей конструкции.Соблюдение некоторых правил иерархии прочности может обеспечить пластичное поведение деревянных конструкций. В частности, важно, чтобы крепежные элементы были более слабыми, чем деревянные элементы, которые они соединяют, чтобы они могли производить и рассеивать большое количество энергии. С другой стороны, чем слабее крепеж, тем ниже их несущая способность. Способ обеспечения как адекватной пластичности, так и достаточной площади опоры заключается в использовании большого количества слабых крепежных элементов. Некоторые альтернативы для улучшения характеристик соединений типа дюбелей обсуждаются в работе.[47].

Хотя пластические свойства одних стальных крепежных деталей хорошо известны и их поведение при циклических нагрузках легко предсказуемо, нелинейный отклик сборки металлических соединителей и окружающей древесины довольно сложно предсказать, поскольку он не является перекрестным свойство участка (как для железобетона). Фактически, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых хорошо известны как прочностные свойства и геометрическая конфигурация используемых материалов, другие подвержены неопределенности как влиянию соседних металлических крепежных элементов или взаимодействию между крепежными элементами и окружающей древесиной.Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.

Большинство признаков, показанных на рисунке 7 и обсужденных в разделе 2.2.1, характеризуют поведение соединений из металлической древесины, что можно сделать из рисунков 9a и 9b, которые предоставляют качественные примеры типичного гистерезисного поведения клепаных и заколоченных соединений, соответственно. В частности, было обнаружено, что два явления типичны для гистерезисного отклика стальных соединений типа дюбелей, как это было упомянуто в [6].[43]. Первым из них является эффект сжатия , подразумевающий различные гистерезисные кривые от первого до последующих циклов нагрузки (см. Рисунок 9). Второй, называемый памятью материала , обусловлен зависимостью кривой проскальзывания нагрузки от истории нагрузки. Оба эти явления могут влиять на пластичное поведение структуры древесины.

Рисунок 9.

Типичные гистерезисные кривые циклических испытаний металлических (а) клепаных соединений и (б) прибитых соединений.

3.1.1. Влияние эффекта сжатия на пластичное поведение соединений

Эффект сжатия является очень типичной характеристикой гистерезисного поведения соединений дюбельного типа, влияющих как на исторические, так и на современные деревянные конструкции. Механические причины этого обсуждались в разделе 2.2.1. Этот эффект был задокументирован многими авторами, например [48–52]. В частности, было обнаружено, что для данного уровня смещения самое высокое сопротивление и самая широкая петля гистерезиса были достигнуты при первом цикле нагрузки, в то время как последующие циклы были сужены и достигли более низкого сопротивления, стабилизируясь после примерно трех циклов (см. Фиг.9а и 9б).Стабилизация сжатой кривой после трех циклов также упоминается в UNI EN 12512: 2006 [30]. Из-за уменьшения площади петли гистерезиса эффект сжатия может фактически отвечать за уменьшение количества рассеиваемой энергии, хотя соединения по-прежнему способны демонстрировать высокие значения пластичности.

При моделировании механического поведения стального соединения типа дюбеля для целей численного анализа следует учитывать эффект сжатия. Обсуждение того, как это можно сделать, можно найти в работе.[34], даже если стандартные модели, охватывающие эффект сжатия и разрушения прочности и жесткости, еще не доступны, что также не предусмотрено в кодексах практики.

3.1.2. Влияние истории нагрузки на пластичное поведение соединений

Из результатов, доступных в литературе, ясно, что гистерезисное поведение деревянных соединений может сильно зависеть от типа проведенного экспериментального испытания (динамическое, статическое, циклическое, монотонное). ) а также на принятом протоколе испытаний.С другой стороны, хотя существуют различные протоколы для проведения испытаний на циклическую нагрузку на деревянные конструкции, например, EN 12512 [30], стандарт CUREE-Caltech [33], протокол UBC [11], консенсус в отношении лучшего протокола для предполагается, что стандарт еще не достигнут [48]. Однако многие экспериментальные данные подтвердили влияние истории нагрузки на конечные результаты.

Это было показано в работе. [48], что соединение обычно достигает своей максимальной нагрузки при меньшей деформации при циклических нагрузках, чем при монотонной нагрузке.В работе [50], было обнаружено, что коэффициент пластичности стенок сдвига древесины может быть намного выше при измерении в статических монотонных испытаниях, чем при измерении в динамических испытаниях. Эти экспериментальные данные указывают на то, что результаты монотонных испытаний имеют тенденцию переоценивать поведение нагрузок-деформаций соединений в отношении испытаний на циклическую нагрузку, и поэтому их следует избегать при определении сейсмических характеристик деревянных зданий [48]. Динамические испытания, безусловно, являются наилучшим выбором для определения поведения деревянных конструкций при сейсмических или ветровых нагрузках, также с учетом того факта, что режимы разрушения могут сильно различаться в статических и динамических условиях [50].Однако было обнаружено, что петли гистерезиса, полученные в ходе динамических испытаний, очень чувствительны к принятому протоколу [11, 53].

Зависимость пластичности соединения от экспериментального теста также может быть выведена из Таблицы 3, где собраны экспериментально полученные коэффициенты пластичности для различных соединений древесины [44, 48, 51–52, 54]. Таблица 3 может быть весьма удобной, чтобы иметь представление о пластичной способности деревянных соединений, хотя приведенные здесь данные следует сравнивать с осторожностью, учитывая различные образцы, схемы испытаний и протоколы нагружения, используемые в тестах (читатель упоминается документы приведены в таблице для каких-либо подробностей).

Тип соединения Деревянные элементы Нагрузка µ
Стальные пластины с болтами [48] Элементы Glulam Однотонные 3–4,8
Циклический 2.53–2.91
Стальные пластины с заклепками из глулама [48] Члены Glulam Монотонный 16.4–20.4
Циклический 10.74–15,96
Стальные кронштейны с гвоздями или винтами [51, 52] Панели XLam Циклические (параллельно зерну) 3,01–6,36
Циклические (перпендикулярно зерну) 3,82–4,83
Дюбельные [44] XLam-элементы Циклические 1.3–2.1
Дюбельные, усиленные саморезами [44] Циклические 3.4–7.3
Стальные пластины с прорезями и гвоздями [54] клеящие элементы Однотонные (параллельно зерну) 11.9–31,9

Таблица 3.

Пластичность соединений, полученная в результате экспериментальных испытаний.

Примечание: XLam, с перекрестным ламинированием.

Аналогично, коэффициенты пластичности современных деревянных стен приведены в Таблице 4, как это получено из ссылок. [50, 55, 56]. Данные, собранные в Таблице 4, указывают на хорошую пластичность, которая может быть продемонстрирована современными деревянными конструкциями, хотя для сравнения данных, собранных в Таблице 4, снова необходимо соблюдать осторожность. Наконец, можно также отметить, что кривые гистерезиса, полученные при испытании современных деревянных стен с прибитыми гвоздями соединениями, имеют признаки, аналогичные показанным на рисунке 7, что можно сделать, например, из диаграмм, приведенных в [6].[50–51, 55, 57].

Испытательные образцы Соединения Загрузка µ
Стены с оболочкой из фанеры [50] Плиты для гвоздей Монотонные 14
циклический 9,3
Стенки среза, обшитые OSB [50] Плиты для гвоздей Однотонные 13.2
Циклический 7,7
Стены с перекрестным ламинированием [55] Прижимы и кронштейны с гвоздями, винтами и заклепками Циклический 3.65–7.54
Срезные стенки, обшитые OSB . вниз Циклический 3.4
Стенки среза, обшитые OSB и GF [56] Стальные скобки и прижимные планки Монотонная 5.67

Таблица 4.

Пластичность современных деревянных стен, полученных в результате экспериментальных испытаний ,

Примечание: OSB, ориентированная стружечная плита; GF, гипсовое волокно.

3.2. Нелинейный динамический анализ для прогнозирования сейсмического отклика деревянных конструкций

Нелинейный анализ временной истории (NLTHA) является наиболее полной процедурой, допускаемой сейсмическими кодами для проектирования сейсмостойких конструкций.Он включает в себя полное исследование истории времени при различных совместимых со спектром движениях грунта. Несмотря на свой потенциал, NLTHA все еще недостаточно используется, вероятно, из-за трудностей, с которыми оно, несомненно, связано, и даже из-за некоторых недостатков действующего кодекса практики [58]. Такой анализ, однако, является лучшим способом прогнозирования фактических сейсмических характеристик конструкций, состоящих из упругих и неупругих частей. Действующие кодексы практики позволяют проводить нелинейный анализ для расчета внутренних сил в элементах деревянных конструкций при условии, что они способны перераспределять внутренние силы через соединения адекватной пластичности [46].

При реализации NLTHA эффективный подход к моделированию структуры состоит в том, чтобы отделить критические зоны, в которых пластичное поведение NLTHA может проявляться от других частей конструкции, которые, как ожидается, будут упруго деформироваться даже в конечном состоянии. Это типичная процедура, которой придерживаются, например, в железобетонных рамах, где пластиковые петли обычно сосредоточены на обоих концах колонн и балок, в то время как превентивная пластификация балок гарантируется некоторыми правилами иерархии прочности на основе кода.Аналогичная процедура может быть использована для деревянных конструкций, принимая деревянные элементы в качестве чисто упругих элементов и соединений в качестве нелинейных связей. Чтобы соответствовать современной философии проектирования емкости, деревянные элементы должны быть перепроектированы так, чтобы их хрупкое разрушение следовало за пластификацией соединений (правило иерархии прочности).

3.2.1. Моделирование деревянных соединений

Использование экспериментальных данных часто является наилучшим способом получения механического поведения деревянного соединения при динамических нагрузках.В литературе было предложено несколько эмпирических моделей, которые обычно включают параметры, откалиброванные по экспериментальным данным, см., Например, [34, 43, 59, 60]. Однако следует отметить, что извлечение общей модели из экспериментальных кривых нагрузки-смещения требует осторожности из-за возможной зависимости как от истории нагрузки, так и от схемы испытаний [34, 61, 62], как уже обсуждалось в разделе 3.1.2. Более подробные микромодели были также предложены другими авторами, например [62–64], которые исследовали нелинейный отклик металлических крепежных элементов и окружающей древесины с помощью трехмерного анализа методом конечных элементов.Все еще требуя некоторой эмпирической корректировки параметров, такие сложные модели обычно подразумевают значительное ухудшение вычислительных усилий, которое может стать неустойчивым для целей, отличных от целей передовых исследований.

Как уже отмечалось в разделе 3.1, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых трудно предсказать. Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.Как бы трудно это ни было, найти подходящую модель для гистерезисного поведения соединений важно для изучения динамического отклика деревянной конструкции, по крайней мере, когда необходимо выполнить нелинейный анализ.

Коммерческие пакеты для структурного анализа обычно позволяют выбирать между различными механическими моделями для реализации поведения нелинейных связей. Например, сводная гистерезисная модель, предоставляемая широко используемым SAP2000 для нелинейных связей (NLLINK), изображена на рисунке 10.Чтобы принять модель, подобную этой, необходимо должным образом назначить набор параметров для воспроизведения всех типичных явлений, экспериментально обнаруженных в соединениях древесины, таких как жесткость и снижение прочности, а также эффекты защемления.

Рисунок 10.

Мультилинейная модель пластикового шарнира для нелинейных связей (NLLINK) в SAP2000.


Смотрите также

Проектирование
БЕСПЛАТНО-
при заказе сруба!

Оставить
заявку

Каталог
ПСК АЗАМАТ