Эффективные конструкции на основе древесины для малоэтажной застройки
Преимущества строительных конструкций на основе древесины. Обоснование применения элементов, эффективных по сечениям, материалам и их сочетаниям. Возможность использования деревянных балок и плит при строительстве малоэтажных зданий массовой застройки.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 400,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Эффективные конструкции на основе древесины для малоэтажной застройки
Плохих В.И., Байшев Ю.П.
Рассмотрена система выбора эффективных конструкций на основе древесины. Обосновано применение элементов, эффективных по сечениям, материалам, композитам, их сочетаниям.
Выбор и разработку новых эффективных конструктивных решений малоэтажных зданий целесообразно выполнять на основе системного подхода к поставленной многофакторной задаче (рис.1).
Разделы основной концепции З-Э (экологичности, энергоэффективности, экономичности) разработаны на основе исследований [1…4]. Экологическая эффективность материала оценивается по стадиям «жизненного цикла»: добыча сырья, производство, строительство, эксплуатация и утилизация строительного материала.
Существенными показателями экологичности, энергоэффективности и экономической эффективности являются первичные энергозатраты на добычу сырья и производство материала, приведенные в табл.1.
Таблица 1
Первичные энергозатраты на добычу сырья и производство строительных материалов
|
Вид материала |
Первичные энергозатраты на добычу сырья и производство материала, кВт·ч/м3 |
|
|
Алюминий Полистирол Минеральная вата Цемент Древесноволокнистые плиты Кирпич керамический Газобетон Известково-песчаный раствор Древесные СМ Природные растительные (из тростника, соломы, льна и др.) |
7250 18900 10000 1700 800 500 450 350 180 9 |
Удельные затраты энергии на производство 1т стали составляют 13400 кВт·ч, портландцемента - 2400 кВт·ч, кирпича - 1760 кВт·ч, гипсовых изделий не более - 1200 кВт·ч.
Таблица 2
Сравнительные технико-экономические показатели производства утеплителей [5]
|
Материалы |
Объемная масса, кг/м3 |
Толщина слоя при Т=1см |
Масса 1м2, кг |
Стоимость, руб. |
||
|
1м2 |
Слоя утеплителя при Т=1 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
Минераловатные плиты на синтетических клеях Пеностекло Стекловолокнистые плиты Фибролит цементный 1 |
350 400 200 350 2 |
7 12 5 11 3 |
25 48 10 38 4 |
25,0 40,0 30,0 21,20 5 |
1,75 4,80 1,50 2,32 6 |
|
|
Древесноволокнистые плиты Камышит Ячеистые бетоны Страмит |
200 250 400 260 |
6 9 10 9 |
12 23 40 23 |
25,0 12,80 9,0 16,0 |
1,50 1,15 0,90 1,41 |
Примечание: Т - термическое сопротивление
Таблица 3
Сравнительная стоимость 1м2 различных утеплителей [5]
|
Наименование утеплителя |
Толщина слоя утеплителя, см |
Стоимость 1м2 утеплителя, руб. |
|
|
Костромит Керамзит Минераловатные плиты Фибролит Пенобетон |
16 21 9 15 14 |
1,01 2,91 3,27 4,00 3,84 |
В малоэтажном строительстве преимущественно применяются деревянные балки сплошного прямоугольного сечения.
Таблица 4
Технико-экономические показатели балок
|
Пролет, м |
Расчетная нагрузка, кН/м |
Размеры сечения, мм |
Расход, м3/% |
Масса, кг/% |
Стоимость, руб/% |
|||
|
Ширина |
Высота |
Древесины |
Фанеры |
|||||
|
Деревянная балка постоянной высоты |
||||||||
|
6 |
2 |
140 |
220 |
0,185/100 |
- |
93/100 |
980/100 |
|
|
Балка составного сечения их двух фанерных швеллеров №30 (t=12) |
||||||||
|
6 |
2 |
160 |
300 |
- |
0,0606/33 |
42/46 |
839/86 |
|
|
Балка из фанерной трубы do=300 (t=13) |
||||||||
|
6 |
2 |
do=300 |
d=326 |
0,018/10 |
0,0768/46 |
61/66 |
1158/118 |
|
|
Балка из фанерной трубы прямоугольного профиля 160Ч300Ч12 |
||||||||
|
6 |
2 |
160 |
300 |
- |
0,0606/33 |
42/46 |
839/86 |
Таблица 5
Расход основных материалов на клееные деревянные балки [7]
|
Пролет, м |
Расчетная нагрузка, кН/м |
Размеры сечения, мм |
Расход, |
Масса, кг/% |
|||
|
Ширина |
Высота |
Древесина, м3/% |
Фанера, кг/% |
||||
|
Балка прямоугольного сечения постоянной высоты |
|||||||
|
6 |
6 |
120 |
365 |
0,26/100 |
2/100 |
135/100 |
|
|
Балка двутаврового сечения с волнистой фанерной стенкой |
|||||||
|
6 |
6 |
140 |
480 |
0,109/0,024 (фанеры) Vo=0,133/51 |
0,5/25 |
80/59 |
Таблица 6
Расход материалов на стойки
|
Размеры сечения, мм |
Высота стойки, мм |
Расчетная нагрузка, кН/м |
Расход древесины, м3/% |
Масса, кг/% |
|
|
Стойка из бруса |
|||||
|
150Ч150 |
3000 |
181/100 |
0,0675/100 |
34/100 |
|
|
Стойка из фанерной трубы |
|||||
|
dв=250 dн=276 |
3000 |
246/136 |
0,0361/53 |
25,3/74 |
Для сокращения расхода древесины и снижения массы изделия необходимо внедрять эффективные виды балок (рис.1-5).
Рис. 1. Виды клеефанерных сечений балок с плоскими стенками: 1 - двутавровое, 2 - коробчатое, 3 - двутаврово-коробчатое
Рис. 2. Клеефанерная балка с волнистой фанерной стенкой
Рис. 3. Виды армированных сечений балок
Рис. 4. Клееные балки: 1 - балка с прерывистой фанерной стенкой; 2 - решетчатая балка.
Рис. 5. Цельнофанерные балки: 1 - из швеллера; 2 - из трубы круглого профиля; 3 - из трубы прямоугольного профиля.
Рис. 6. Трехслойная плита перекрытия с увеличенной огнестойкостью. 1 - фанерный швеллер; 2 - гипсокартонный лист (ГКЛ); 3 - древесноволокнистая плита; 4 - фибролитовая плита Ф-300 (или пеногипсоволокнистый утеплитель D150 в оболочке из нетканого полотна); 5 - цементно-стружечная плита; 6 - ребро.
Из сравнения показателей балок (таблицы 4 и 5) следует, что наиболее эффективными являются фанерные балки из швеллеров и труб прямоугольного профиля, предложенные авторами.
Применение фанерных швеллеров в плитах перекрытий (рис.7) позволяет снизить расход древесины на 30%, уменьшить массу на 20-22% по сравнению с плитами на деревянном каркасе. В плитах также могут применяться армированные продольные деревянные ребра. Армирование балок снижает расход древесины на 30-40%.
Итак, можно сделать следующие выводы:
1. Предложена система выбора эффективных конструкций на основе древесины.
2. Обосновано применение элементов, эффективных по сечениям, материалам и их сочетаниям.
3. Данную схему выбора балок и плит можно применить к конструктивным и строительным системам малоэтажных зданий массовой застройки.
строительный деревянный балка плита
Библиографический список
1. Князева В.П. Экологические аспекты выбора материалов в архитектурном проектировании. Учеб. пособие. - М., 2006, 294с.
2. Гипс в малоэтажном строительстве /Под общей редакцией А.В. Ферронской/. - М., 2008, 239с.
3. Малоэтажное жилищное строительство/Под общей редакцией А.Н. Асаула/ - СПб., 2005, 563с.
4. Габриель И., Лабенер Х. Реконструкция зданий по стандартам энергоэффективного дома. СПб., 2011, 470с.
5. Нехорошев А.В., Земцов Д.Г. Новые виды строительных материалов и конструкций в сельском строительстве. - М, 1974, 199с.
6. Шмидт А.Б., Дмитриев П.А. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры. - М.2002,291с.
7. Деревянные конструкции и детали/Под редакцией Хрулева В.М./ - М, 1995,378с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Уникальная совокупность свойств древесины, инструменты и приспособления для работы с ней. Склеивание как способ получения жестких монолитных соединений древесины. Защитная обработка готовых элементов и конструкций. Требования, предъявляемые к продукции.
реферат [255,3 K], добавлен 16.02.2011Применение древесины в строительстве, оценка ее положительных и отрицательных свойств. Средства соединения элементов деревянных конструкций. Расчет конструкций рабочей площадки, щита и прогонов кровли, клееной балки, центрально-сжатой стойки (колонны).
курсовая работа [306,1 K], добавлен 12.03.2015Разновидности и особенности древесных пород. Характеристика строения древесного ствола. Описание наиболее распространенных пороков древесины. Загнивание и возгорание древесины, способы защиты. Область применения полуфабрикатов и конструкций из древесины.
реферат [2,6 M], добавлен 07.06.2011Обзор истории использования деревянных конструкций в строительстве. Изучение особенностей и конструкции ребристых, кружально-сетчатых и тонкостенных куполов. Узлы и элементы деревянного купола. Современные средства защиты древесины от гниения, возгорания.
реферат [8,7 M], добавлен 13.01.2015Типы размеров объемно-планировочных и конструктивных элементов зданий: номинальные модульные, конструктивные, натурные, их характеристика, условия использования в чертежах. Единая модульная система в строительстве. Простейшие конструкции деревянных ферм.
контрольная работа [17,0 K], добавлен 23.06.2013Виды и эффективные методы защиты сталей от коррозии. Характеристика изгибаемых железобетонных элементов, конструкции плит и балок. Сущность и особенности соединений элементов из дерева на врубках. Примеры данных соединений и область их применения.
контрольная работа [2,7 M], добавлен 12.11.2013Физические и механические свойства древесины. Испытание механических свойств древесины на изгиб и на сжатие. Направление сил в деревянной конструкции, находящейся под нагрузкой. Расчет изгибаемого элемента прямоугольного сечения. Проверка на устойчивость.
контрольная работа [283,4 K], добавлен 10.10.2013Этапы производства большепролетных клееных деревянных конструкций. Подготовка и сушка древесины в автоматических сушильных камерах. Дефекты клееных деревянных конструкций. Сортировка, калибровка, выторцовка дефектов. Соединение на вклеенных стержнях.
презентация [5,6 M], добавлен 08.04.2015Пиломатериалы из древесины хвойных пород, отборного сорта. Изготовление клееной массивной древесины. Типы столярных плит. Получение и применение фенолоформальдегидных смол. Характеристика гитары как изделия из древесины. Свойства лакокрасочных материалов.
контрольная работа [396,2 K], добавлен 17.06.2009Причины возникновения смятия древесины, ее расчет на скалывание. Основные виды соединений деревянных конструкций и предъявляемые к ним требования. Фиксация элементов при контактных соединениях и лобовых врубках. Применение шпонок для механической связи.
презентация [862,1 K], добавлен 24.11.2013Механические свойства древесины: прочность, деформативность. Работа на растяжение деревянных конструкций. Значение величины дефекта, его расположения на их разрушение в виде разрыва. Растягивающие напряжения вдоль волокон. Центральное растяжение элемента.
презентация [208,4 K], добавлен 18.06.2015Конструкция и метод сборки деревянных зданий из щитов и панелей. Предохранения щитовых стен. Планировочные особенности мансарды. Конструкции современных опалубочных систем. Основные методы монтажа зданий, конструкций и элементов, устройство кровли.
курсовая работа [3,7 M], добавлен 02.02.2011Частичный или полный ремонт деревянных конструкций. Методика обследования деревянных частей зданий и сооружений. Фиксация повреждений деревянных частей зданий и сооружений. Защита деревянных конструкций от возгорания. Использование крепежных изделий.
презентация [1,4 M], добавлен 14.03.2016Основы закономерности длительной прочности древесины и пластмасс. Сравнение методик расчета болтовых соединений металлических конструкций и нагельных соединений деревянных конструкций. Применение металлических зубчатых пластин в зарубежном строительстве.
лекция [1,4 M], добавлен 24.11.2013Расчет деревянных конструкций по предельным состояниям, исходные положения. Расчет элементов сплошного сечения: однопролетные балки сплошного сечения, консольные и неразрезные системы прогонов. Расчетные сопротивления древесины, проверка устойчивости.
презентация [463,9 K], добавлен 24.11.2013Характеристика здания, его шатровая функция над хоккейным кортом. Особенности расчетов панели, подбор сечений, геометрическая схема фермы. Сущность ответственности при эксплуатации деревянных конструкций, методы предотвращения гниения древесины.
дипломная работа [450,3 K], добавлен 09.11.2010Сведения о древесине: достоинства, недостатки, качество, область применения. Физические и механические свойства древесины, методы повышения ее долговечности. Свойства модифицированной древесины; полимеры-модификаторы. Строительные изделия из древесины.
реферат [202,9 K], добавлен 01.05.2017Изучение технических особенностей конструкций зданий для застройки склонов и описание конструктивных решений террасных сооружений. Исследование способов сохранения поверхности земли и рельефа при подземных, надземных стройках и строительстве на шельфе.
презентация [2,8 M], добавлен 08.08.2013Роль легких строительных деревянных конструкций в строительстве. Выбор конструктивной схемы, расчёт щита с двойным перекрёстным настилом. Анализ нагрузок на спаренный неразрезной прогон. Расчёт клеефанерной панели покрытия, треугольной трехшарнирной арки.
курсовая работа [141,0 K], добавлен 09.12.2011Инсоляция как непосредственное, прямое солнечное облучение внутренних помещений жилых и общественных зданий, территории жилой застройки, основные требования к ней. Построение инсографика. Естественное освещение и инсоляция помещений общественных зданий.
курсовая работа [159,3 K], добавлен 28.10.2014
