Деревянные каркасные дома. Сооружения, возводимые в деревне
Некоторые жилые, общественные, промышленные и сельские деревянные дома строятся с деревянными каркасными стенами Деревянные каркасные дома состоят из крыши, поперечных рам и связей, обеспечивающих пространственную жесткость и неизменяемость сооружения.
Стены каркасных зданий включают основные стойки, на которые опираются несущие конструкции покрытия, и вспомогательные элементы, предназначенные для устройства обшивок и утепления или для установки щитов. Поперечные рамы каркасного дома могут состоять из стоек, закрепленных с помощью анкеров в каменных или бетонных фундаментах и шарнирно соединенных с жестким ригелем в виде балки или фермы. В расчетах таких рамных систем жесткость ригеля принимается равной бесконечности.
Поперечная жесткость дома может быть достигнута путем создания жестких узлов в местах соединения ригеля со стойками и с помощью введения подносов при шарнирном соединении стоек рамы с фундаментом.
Для обеспечения поперечной жесткости каркасного дома могут быть использованы также рамные и арочные конструкции.
Необходимо отметить, что согласно Указаниям по проектированию деревянных конструкций временных зданий и сооружений (У-108-55), все такие дома должны проектироваться сборно-разборными с применением щитов и блоков. В высоких стенах, главным образом временных производственных зданий, для повышения прочности и устойчивости, стойки рам применяются составного сечения из двух или четырех брусьев с сопряжением на колодках и болтах, а в некоторых случаях — из досок на клею.
Большое значение приобретает здесь вопрос о создании таких транспортабельных сборных каркасов из плоских крупных блоков (холодных или утепленных), неизменяемость и устойчивость которых должны быть обеспечены самой их конструкцией. В этом случае должно быть уделено особое внимание конструкции сопряжений указанных блоков в швах между обвязками, которые осуществляются специальной конструкцией нащельников.
Каркасный деревянный дом в целом представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из связанных между собой плоских систем.
Для придания такому дернвянному зданию неизменяемости и устойчивости в продольном направлении в крайних панелях продольных и торцовых стен между стойками ставятся крестовые или другого вида связи из досок, брусьев или стальных тяжей.
Для зданий большой протяженности такие связи повторяются через 20—25 м. Для той же цели ставятся связи и в плоскости крыши.
Наличие в конструкции крыши косого и рабочего настилов, прочно прибитых к прогонам, прикрепленным к верхним поясам ферм или арок, обеспечивает неизменяемость и пространственную жесткость конструкции покрытия. В крышах при отсутствии защитного косого настила необходимо ставить связи, пришивая их снизу к прогонам. Одной обрешетки с прогонами в этом случае недостаточно.
Концы прогонов должны, быть прочно связаны с торцовыми стенами. Стыки прогонов по длине покрытия должны быть надежно скреплены накладками на болтах или гвоздях.
Схемы конструкции деревянных торцовых стен в каркасном здании могут быть выполнены в двух вариантах. В первом случае торцовая стена образуется вертикальными стойками, опирающимися внизу на фундаменты, а вверху — на торцовые фермы. Во втором случае торцовая стена поддерживается горизонтальными прогонами или фермами, опертыми на крайние стойки торцовой стены. Выбор варианта конструкции зависит от высоты и длины торцовой стены. Заполнение торцовых стен не отличается от заполнения продольных стен.
Для обеспечения устойчивости внутреннего пояса решетчатых стоек торцовых и продольных стен при высоких торцовых стенах ставятся горизонтальные подкосы между внутренним поясом стойки и обвязкой или горизонтальные в той же плоскости связи в виде ферм.
Ветровая нагрузка от торцовой стены передается на крышу, фундаменты и продольные стены. Поставленные в крайних панелях крыши и продольных стен связи позволяют передать ветровую нагрузку от торцовой стены на фундамент продольных стен.
Для деревянных арок и рам, в который внутренний пояс работает на сжатие, необходимо ставить поперечные связи; при этом в некоторых случаях, как сказано было выше, возможно ставить арки и рамы попарно. Поперечные связи в фермах, арках и рамах не следует ставить на всем протяжении дома, так как выход из строя связей одного пролета может привести к деформации всех остальных конструкций с последующим их повреждением.
При устройстве световых фонарей особое внимание необходимо уделить вопросу устойчивости сжатых элементов ферм, арок и рам в пределах фонаря, где отсутствует крыша.
Связи жесткости, расположенные в плоскости крыши, рассчитываются на 0,02 усилия, действующего в сжатом поясе фермы или арки. Гибкость каждого элемента связи с учетом составности, определяемая по формуле должна быть не более 200.
Усилия, действующие на поперечные связи, и гибкость элементов этих связей определяются на основании тех же указаний.
Реакции от ветровой нагрузки в шарнирных узлах поперечных рам каркасных деревянных зданий определяются в зависимости от вида деревянной рамы, числа стоек, способа их соединения с ригелем и фундаментом, а также от жесткости самих стоек. Деформациями ригеля при этом пренебрегают. Неизвестные величины находятся из условия равенства смещений всех верхних шарнирных узлов рамы.
Распределение усилий от ветровой нагрузки в деревянной раме с двумя стойками.
Стены каркасного дома могут примыкать к наружной стороне стойки или проходить по оси ее. Обвязка стены каркаса, конструкция составной стойки из четырех брусьев, прокладки между брусьями и наружная обшивка стен.
Современные деревянные окна
Современные деревянные дома