Деревянные настилы.

Деревянные настилы являются несущими элементами деревянных ограждающих покрытий. На их изготовление расходуется большая часть древесины, используемой при сооружении деревянных покрытий. Экономное проектирование деревянных настилов во многом определяет экономическую эффективность покрытия в целом. Настилы служат основанием водо- и теплоизоляционных слоев покрытия. Они принимают участие в обеспечении устойчивости основных несущих конструкций в целом и в восприятии основных вертикальных и ветровых нагрузок.

Конструкция настила зависит от типа кровли и теплоизоляционных свойств покрытия (рис. 4.1). При рулонной кровле нас которую непосредственно можно наклеивать рулонный ковер. Утеплитель при этом может быть жестким и располагаться поверх настила под кровлей или быть мягким и располагаться в полостях, как в клеефанерных плитах.

 

Рис. 4.1. Дощатые покрытия:

а – не утеплённое под рулонную кровлю; б – то же, утеплённое;

в – не утеплённое, обрешётка под асбестоцементную кровлю; г – то же, утепленное;

1 – настил; 2 – рулонная кровля; 3 - асбестоцементная кровля; 4 – утеплитель;

5 – пароизоляция.

 

 

При чешуйчатой кровле в виде волнистых листов асбестоцемента, стеклопластика или черепичных плиток настил должен иметь для них отдельные опоры в виде досок или брусьев обрешетки или открытых ребер клеефанерных плит. Утеплитель при этом может быть мягким и располагаться между брусками обрешетки или между ребрами клеефанерных плит. С чешуйчатой кровлей особенно эффективно применение деревянных покрытий, так как она паропроницаема, способствует высыханию древесины и препятствует ее загниванию.

Деревянные настилы делятся на два основных вида — дощатые и клеефанерные.

Дощатые настилыявляются наиболее распространенным видом деревянных настилов. Они могут изготовляться как в цехах деревообрабатывающих предприятий, так и в небольших мастерских строительных площадок. Для их изготовления может применяться древесина 2-го и 3-го сортов, поскольку местные дефекты настилов не снижают прочности покрытия в целом. Поэтому такие настилы имеют относительно невысокую стоимость. Основными недостатками этих настилов являются трудоемкость изготовления и ограниченная несущая способность. Дощатые настилы изготовляются из досок на гвоздях и укладываются на прогоны или основные несущие конструкции покрытий при расстоянии между ними не более 3 м. Рабочие доски настилов должны иметь длину, достаточную для опирания их не менее чем на три опоры, с целью увеличения их изгибной жесткости по сравнению с однопролетным опиранием. Основными типами дощатых настилов являются разреженный и двойной перекрестный.

Разреженный настил, или обрешетка, представляет собой не сплошной ряд досок, уложенных с шагом, определяемым типом кровли и расчетом. Зазоры между кромками досок для их лучшего проветривания должны быть не менее 2 см. Для ускорения сборки этот настил целесообразно собирать из заранее изготовленных плит, щитов, соединенных снизу поперечинами и раскосами, с габаритными размерами, увязанными с расстановкой опорных конструкций с учетом условий транспортирования.

Двойной перекрестный настил (рис. 4.2, а) состоит из двух слоев: нижнего — рабочего и верхнего — защитного. Рабочий настил представляет собой разреженный или сплошной ряд более толстых досок и несет на себе все нагрузки, действующие на покрытие. Защитный настил представляет собой сплошной ряд досок минимальной толщиной 16 мм и шириной 100 мм. Они укладываются на рабочий настил под углом 45…60°, и крепятся к нему гвоздями. Защитный настил образует необходимую сплошную поверхность, обеспечивает совместную работу всех досок настила, распределяет сосредоточенные нагрузки на полосу рабочего настила шириной 50 см и защищает кровельный ковер от разрывов при короблении и растрескивании более толстых и широких досок рабочего настила. Двойной перекрестный настил имеет значительную жесткость в своей плоскости и служит надежной связью между прогонами и основными несущими конструкциями покрытия. Этот настил тоже целесообразно собирать из заранее изготовленных крупных плит и щитов.

 

Рис. 4.2. Дощато-гвоздевые щиты настилов покрытий:

а – щит двойного перекрестно-то настила; б – щит однослойного

раскосного настила; 1 – доски; 2 – гвозди; 3 – косой защитный настил;

4 – разреженный рабочий настил; 5 – раскосы; 6 – поперечины.

 

 

Применяются также настилы из сплошных однослойных щитов, соединенных снизу раскосами и поперечинами, имеющие меньшую жесткость, чем двойные (рис. 4.2, б).

Клеефанерные настилы покрытий собираютсяиз крупных клеефанерных плит заводского изготовления и отвечают условиям сборного строительства. Они имеют длину l=3...6м, ширину B=1...1,5 м, соответствующую размерам фанерных листов, и укладываются непосредственно на основные несущие конструкции покрытий. Плиты состоят из дощатого каркаса и фанерных обшивок, соединенных клеем (рис. 4.4).

Клеефанерные плиты выполняют функции настила и прогонов. Они характеризуются малым весом при значительной несущей способности благодаря расположению несущих элементов (обшивок) в зонах действия нормальных максимальных напряжений при изгибе. В своей плоскости они имеют большую жесткость. Поверхности плит, обращенные внутрь помещения, следует покрывать огнезащитными составами для повышения предела их огнестойкости. Каркас плит состоит из продольных и поперечных досок — ребер, толщинойне менее2,5 см. Продольные — рабочие, сплошные по длине рёбра ставятся на расстоянии неболее50 см друг от друга из условий работы обшивок на изгиб от сосредоточенных грузов. Поперечные ребра жесткости ставятсянарасстоянии не более 1,5 м, как правило, в местах расположения стыков фанеры и прерываются в местах пересечений с продольными ребрами.

 

Рис. 4.4. Клеефанерные ребристые плиты настилов.

а – план плит; б – сечения плит; в – расчетные схемы и сечения;

1,2 – продольные и поперечные дощатые ребра; 3 – вентиляционные отверстия;

4 – строительная фанера; 5 – пароизоляция; 6 – коробчатая плита с двумя

обшивками; 7 – утеплитель; 8 – ребристая плита с верхней обшивкой; 9 – то же,

с нижней обшивкой.

 

 

Обшивка состоит из листов фанеры повышенной водостойкости марки ФСФ толщиной не менее 8 мм, состыкованных по длине соединениями на ус. Обшивки склеиваются с каркасом в таком положении, при котором направления наружных волокон фанеры и древесины продольных ребер совпадают для того, чтобы фанера работала в направлении своей большей прочности и жесткости.

Клеефанерные плиты опираются на основные несущие конструкции при ширине опорных площадок не менее 5,5 см. Они прикрепляются к опорам и соединяются кромками между собой шурупами или гвоздями для обеспечения их совместных прогибов при нагружении. Плиты подразделяются на коробчатые, ребристые обшивкой вверх и ребристые обшивкой вниз.

Коробчатые клеефанерные плиты применяют в утепленных покрытиях с рулонной кровлей и гладким потолком. Они имеют двусторонние обшивки, образующие вместе с ребрами ряд полостей, в которые по слою пароизоляции укладывается утеплитель. Полости всех плит настила соединяются отверстиями в единую вентилируемую прослойку, сообщающуюся с наружным воздухом в карнизах и коньке покрытия, который обеспечивает осушающий режим работы настила. Первый нижний слой рулонного ковра наклеивается на верхнюю обшивку при изготовлении (для предохранения плит от увлажнения при транспортировании и монтаже), а верхние слои — после сборки покрытия.

Ребристые клеефанерные плиты с одной верхней обшивкой применяют в холодных и утепленных покрытиях с рулонной кровлей без гладкого потолка. Жесткий утеплитель и рулонный ковер укладывают поверх обшивки, или любой утеплитель прикрепляют снизу.

Ребристые клеефанерные плиты с одной нижней обшивкой вниз применяют в утепленных и холодных покрытиях с чешуйчатой кровлей, например, из волнистых асбестоцементных пистон. Листы кровли укладывают по продольным ребрам, а утеплитель размещают по обшивке между ребрами.

Расчет клеефанерных плит производят по прочности и прогибам при изгибе по схеме однопролетной шарнирно опертой балки на нормальные составляющие нагрузок от собственного веса g и снега s, отнесенных к их полной ширине: q=g+s.От суммы этих двух нагрузок определяют изгибающие моменты, поперечные силы и максимальные прогибы. На местный прогиб между продольными ребрами обшивки рассчитывается на нормальную составляющую сосредоточенного груза от веса человека Р, условно распределенную на ширине 1 м по схеме балки пролетом , жестко заделанной на опорах, где фанера приклеена к ребрам, Максимальный изгибающий момент при этом =Р/8.

Фанерные обшивки и продольные ребра каркаса работают на изгиб совместно благодаря жесткости клеевых соединений. Расчетное поперечное сечение коробчатой плиты считается условно двутавровым, а ребристых — тавровым, полкой вверх или вниз, При этом ширина стенки равна сумме ширин ребер, а расчетная ширина обшивок b принимается равной 0,9 ширины панели, учитывая концентрацию напряжений в них в зоне соединений с ребрами.

Плиты с каркасом и плоскими асбестоценентными обшивкамиимеют такие же размеры, как и клеефанерные плиты.Они применяются в холодных и утепленных покрытияхпомещений сасбестоцементной и рулонной кровлей, потолок которых должен быть несгораемым. Обшивки соединяются в этих панелях с каркасом шурупами, которые обладают податливостью, необходимой при соединении разнородных материалов. Эти плиты работают и рассчитываются по прочности асбестоцементной обшивки на растяжение при изгибе, по прочности соединений и по прогибам, как балки составного сечения на податливых связях.

Коэффициенты податливости соединений на шурупах принимаются: при проверке прочности =0,4 при проверке прогиба =0,35, расчетное сопротивление асбестоцементных листов растяжению = 4 МПа, а предельный относительный прогиб равен '/зоо пролета.

Соединительные шурупы рассчитывают по несущей способности при изгибе и по смятию древесины, как в односрезных несимметричных соединениях на изгибаемых винтах, на сдвигающие усилия при изгибе на половине длины пролета.

Расчет асбестоцементных обшивок по прочности при изгибе на сосредоточенный груз не требуется, поскольку при рекомендуемых расстояниях между продольными ребрами не более 50 см они работают с достаточными запасами прочности.

Настилы перекрытий представляют собой сплошные ряды досок, служащие основанием чистого пола или самим чистым полом. Их укладывают по промежуточным брускам — лагам — или прямо по балкам и прибивают гвоздями. Доски настила чистого пола соединяют кромками в шпунт для обеспечения их совместной работы на изгиб от сосредоточенных грузов и исключения сквозных щелей между ними. Настилы перекрытий работают и рассчитываются на изгиб от действия нагрузок от собственного веса полезных нагрузок, равных 1,5 кН/м2в жилых и не менее 2 кН/м2в производственных зданиях, и сосредоточенных грузов, равных 1,5 кН. Максимальный относительный прогиб настила не должен превышать 1/250 пролета. Дополнительная, проверка зыбкости настила заключается в том, что прогиб от его сосредоточенного груза 0,6 кН не должен превышать 1 мм.

К числу настилов относятся также накаты перекрытий, расположенные между балками. Они несут нагрузки от собственного веса и веса изоляционных слоев и работают на изгиб, как правило, с избыточными запасами прочности.

Подшивки потолков представляют собой сплошные ряды тонких досок, прибитых к балкам снизу гвоздями. При отсутствии штукатурки доски соединяются кромками в шпунт для исключения сквозных щелей. Подшивки работают на изгиб, а гвозди — на выдергивание, как правило, с избыточными запасами прочности при нагрузке от собственного веса.

Обшивки стен представляют собой сплошные вертикальные ряды тонких досок, расположенных горизонтальнои соединенных кромками в четверть или в шпунт, или листов фанеры, прибитых к каркасу гвоздями. Сборные обшивки состоят из крупных клеефанерных панелей, описанных выше. Обшивки стен работают на изгиб от давления и отсоса ветра, как правило, с избыточными запасами прочности. Клеефанерные плиты стен рассчитывают на изгиб, на нагрузки от ветра и собственного веса. Предельный относительный прогиб их не должен превышать 1/250 пролета.