Арки и рамы | Деревянные конструкции

Распорные арочные и рамные деревянные конструкции, пяты которых уперты в железобетонные фундаменты или контрфорсы, относятся к наиболее рациональным видам клееных деревянных конструкций. Безметальное решение наземной части таких конструкций позволяет эффективно использовать их в производственных и складских зданиях с химически агрессивной средой.

Обычно рекомендуемая трехшарнирная схема таких конструкций оправдывается прежде всего необходимостью облегчить изготовление и транспортирование монтажных блоков; при этом нетрудно обеспечить простое сопряжение полуарок и полурам в коньковом узле. Кроме того, применение статически определимой схемы позволяет облегчить конструкцию фундаментов. В пологих арках следует предусматривать устройство строительного подъема, т. е. повышение при монтаже конькового узла с учетом большей или меньшей податливости фундаментов.

Очертание арочных конструкций, максимально приближенное к очертанию кривой давления от постоянных, длительно действующих нагрузок, обезвреживает влияние ползучести древесины; полные расчетные напряжения от сжатия с поперечным изгибом достигаются лишь кратковременно при действии ветровых и односторонних снеговых нагрузок.

Кривизна очертания полуарок принимается, как правило, постоянной; лишь в концевых зонах, на длине 30—40 см от торцового среза, сохраняются прямолинейные участки склеиваемых досок; такое решение целесообразно, поскольку оно способствует упрощению технологии склеивания полуарок и уменьшению раскалывающих напряжений в зоне опорных и конькового шарниров.

В рамных гнутых многослойных клееных конструкциях, очертание которых существенно отклоняется от очертания кривой давления, неизбежно местное увеличение изгибающих моментов и соответствующее местное увеличение высоты сечения. При этом необходимо исключить выклинивание косообрезанных торцов крайних досок в зону растянутой кромки рамы; все дополнительные слои досок должны приклеиваться к сжатой, вогнутой кромке рамы.

Некоторое усложнение производства работ, увеличение веса и повышение стоимости рамных конструкций по сравнению с арочными конструкциями оправдывается при сравнительно небольших пролетах и при необходимости использования ног рамы в качестве опор для стен.

При больших пролетах рам и, особенно, при консольных выпусках ригельной части рам следует применять разборную конструкцию ног, облегчающую транспортирование рам по частям.

• Покрытие по трехшарнирным аркам кругового очертания пролетом 12 м
• Расчет кружальной дощатой арки
• Монтаж элементов покрытия
• Покрытие по клееным трехшарнирным аркам стрельчатого очертания пролетом 45 м
• Конструкция и расчет опорного узла арки
• Краткие указания по изготовлению, сборке и монтажу рам
• Покрытие по клееным гнутым рамам пролетом 18 м

42. Арочные и рамные конструкции. Конструирование и принципы расчета.

Арки
бывают криволинейными и прямолинейными.
Криволинейные могут быть очерчены по
кругу, пораболам, эллипсу. В покрытиях
применяют арки пологие либо из
криволинейных элементов. Пологие, когда
f/l=1/6-1/8,
высокие, когда f/l=1/3-2/3.

По
статическому признаку бывают:

1.
двухшарнирные,

2.
трехшарнирные,

3.
бесшарнирные.

С
точки зрения экономики и эстетических
подходов в завис от назначения применяют
в спортивных залах, выставочных
павильонах, торговых рынкх, промзданиях.
Арки из прямолинейных элементов менее
рациональны и применение их ограничено.

Порядок
расчета арок..

1.
Определяют нормативные, расчетные
нагрузки: пост и врем на горизонт-е
проекции арки,

2.
Определяют внутренние силовые факторы
в сечении арки (M,N,Q).
Определяют силовые факторы в сечениях,
отстоящих друг от друга (1-3м) от отдельных
видов нагрузок.:

а)
постоянных,

б)
временных по всему пролету:-на части
пролета, Каждый расчет ведут отдельно,

в)
от сосредоточенных нагрузок(технол-х),

г)
от ветровых нагрузок. Для каждой из
нагрузок строят эпюры.

3.
Сост-т табл. Усилий осн-м и дополн-м
сочетанием нагрузок,

4.
Подбирают сечение арки из расчета на
прочность как сжатоизгибаемого эл-та

σ=N/Fрасч+Мд/Wрасч<=Rc;
Mд=Мрасч/ξ
– момент, определяемый по деформированной
схеме,

5.
проверяют устойчивость плоской формы
деформирования N/(φR_cF_бр)+(Мд/(φ_мR_uW_бр))ⁿ<=1,
n-пок-ль
степени, зависит кол-во связей, раскрепл-их
арку,

6.
Расчитывают шарнирные соединения арки
с фунд-том, проверяют прочность древесины
на сжатие под болтами или нагелями,
определяют кол-во болтов, проверяю
прочность мет-х накладок, прочность
сварных швов.

Арочные
к-ции: малый расход мат-лов, не требуют
мощных грузоподъемных механизмов.

Рамные
кон-ции.

Применяют,
когда:

1. нужно
   обеспечить поперечную жесткость без
   доп-х устройств

2.
когда в зданиях нужно использовать весь
объем и иметь вертикальные стены. Рамы
различаются по форме сечения. Бывают
также 2-шарнирные, 3-хшарнирные,
сборно-расборные. Бывают рамы с консолями,
рамы с навесом.

Сквозные
или решетчатые дер-е к-ции- системы
стержневые, однопролетные статически
определимые балочные фермы. Они работают
по балочной схеме. Если стержни соединены
шарнирно, то в стержнях будут возникать
только продольные силы (растяжение,
сжатие), где неузловая нагрузка-поперечная
сила и изгибающий момент.

Конструктивные
особенности статически определимых
сквозных деревянных конструкций закл-ся
в том, что несущая способность определяется
по наиболее слабому эл-ту. Наиболее
тщательно проверяют сильно нагруженные
растянутые элементы и работающие на
скалывание эл-ты. Когда сжатые и
сжатоизгибаемые эл-ты сделаны из дерева,
а растянутые из металла, то рац-но-металло-дер
конструкции. Кме=(Бметалла/Бдрев)*100%.
Фермы бывают:

1. треугольные,

2. с
параллельными поясами,

3.трапециевидные,

4.пятиугольные,

5.многоугольные,

6.сегментные.

Фермы
типов 1,2 относятся к группе тяжелых,
т.к. ихочертания сильно отличаются от
балочной эпюры моментов. Наиболее близки
к балочной эпюре моментов фермы типа
5, 6. 3,4-промежуточное положение. 1,
2-заводское изготовление, остальные-спец-ные
цеха.

Архитекторы 6 раз сгибали дерево по своей воле

Архитекторы: продемонстрируйте свой следующий проект через Architizer и подпишитесь на нашу вдохновляющую рассылку.

В природе не бывает идеально прямых линий. Деревья с их округлыми стволами и гибкими ветвями не являются исключением, но вы не узнаете этого, взглянув на большинство деревянных фасадов. Естественные извилистые свойства древесины часто теряются, когда деревья перемалываются в плоские доски для использования в качестве облицовки строго прямолинейных зданий. В этой коллекции, полученной из базы данных Architizer, представлены проекты, использующие другой подход. Эти фасады изгибаются, изгибаются и колеблются, чтобы показать нам, что архитектура может быть облицована деревом, но не быть такой уж деревянной.

Тем не менее, создание гнутых деревянных фасадов легче сказать, чем сделать. Это сложная дизайнерская задача, требующая продуманной детализации и тесного сотрудничества между архитекторами, инженерами, производителями, плотниками и, иногда, даже судостроителями. Сегодня эти разнообразные команды полагаются на сочетание традиционного мастерства и современных технологий, таких как программное обеспечение для параметрического моделирования и фрезерные станки с ЧПУ, для создания все более сложной кривизны древесины.

© Terje Skåre

© Terje Skåre

© Terje Skåre

Ресторан ONDA by ALLIANCE ARKITEKTER, Осло, Норвегия

Деревянный сайдинг Kebony

ONDA, испанское слово «волна» — подходящее название для этого приморского ресторана, расположенного на пирсе Акер Брюгге в Осло. Вдохновленный движением воды, лентообразный фасад из стекла и дерева обвивает здание, обрамляя вид на гавань и определяя волнообразное общественное пространство. Органическая форма здания и устойчивая деревянная облицовка отражают стремление ресторана создать полностью естественную трапезу. И фасад, и окружающая палуба облицованы кебони, древесным продуктом, созданным путем пропитки сертифицированной FSC сосны фурфуриловым спиртом.

Спирт, полученный из жидкости на биологической основе, укрепляет клеточную структуру древесины, создавая долговечное и не требующее обслуживания покрытие без необходимости использования масел или химической обработки. По мере старения Kebony естественным образом покрывается серебристой патиной, характерной для многих прибрежных построек в Норвегии. По словам архитекторов, изогнутый деревянный фасад «станет выражением нашего времени и гордым напоминанием о наших морских традициях».

© K2S

Фрагмент фасада и детали облицовки часовни Камппи, изображение с ArchDaily

Часовня Камппи от K2S, Хельсинки, Финляндия

Часовня Камппи, также известная как Часовня Молчания, выглядит как большая деревянная чаша на площади Наринкка в Хельскинки. По словам архитекторов, плавный изгиб здания направляет посетителей в пространство, а деревянная облицовка «защищает их от шумной городской жизни снаружи». Чтобы построить эту округлую форму, K2S обратилась к финским судостроителям Late-Rakenteet Oy, которые изготовили конструкцию из конических ребер из клееного бруса, и к плотникам Puupalvelu Rajala Oy, которые обработали пиломатериалы для проекта с помощью технологии ЧПУ.

Снаружи обшит досками из местной ели толщиной 1 3/8 дюйма, которые скреплены между собой шипами и вырезаны в изогнутых ребрах. Ель была обработана пигментированным биовоском, который защитит поверхность от воды, позволяя древесине со временем естественным образом стареть. Внутри стены отделаны чуть более толстыми досками из промасленной ольхи. Потолок, кажется, парит над этим пространством, отделенным от стен световым люком по периметру, который заливает изгибы естественным светом.

© ALA Architects

© ALA Architects

Схемы конструкции и облицовки Килдена, изображение из журнала Architect Magazine 0005

Под одной деревянной крышей Центр исполнительских искусств Килдена объединяет три организации: Театральную труппу Агдера, Симфонический оркестр Кристиансанна и Оперу Сёр. Волнообразный фасад, облицованный дубом местного производства, вызывает ассоциации как с окружающей водой, так и с корпусами близлежащих кораблей. Фактически, Risør Trebåtbyggeri, норвежский судостроитель, поставил дубовые доски и активно участвовал в процессе строительства вместе с несколькими другими компаниями: Trebyggeriet и Blumer-Lehmann, которые произвели серию изогнутых клееных балок для конструкции, и Design- to-Production, которая предоставила для проекта индивидуальную фрезеровку с ЧПУ.

Используя программное обеспечение для цифрового моделирования, эта команда совместно с архитекторами разработала систему, в которой дубовая облицовка врезана в клееные балки, которые, в свою очередь, поддерживаются стальным каркасом. Эта сложная структура непрерывно продолжается внутри здания, где дуб становится акустическим потолком фойе. Подобно поднимающемуся театральному занавесу, этот теплый и пышный балдахин знаменует собой переход от реальности к фантазии. В отличие от главного фасада, стены здания облицованы пилообразным узором из темных алюминиевых панелей.

© Deubzer König + Rimmel Architekten

© Deubzer König + Rimmel Architekten

Детали облицовки Interims Audimax, изображение через Baunetz Wissen

Interims Audimax 9 0018 Deubzer König + Rimmel Architekten, Мюнхен, Германия

Это временное лекционный зал был построен с учетом недавнего притока студентов, посещающих Мюнхенский технический университет. При скудном бюджете и девятимесячном сроке строительства архитекторы выбрали простую конструкцию с деревянным каркасом, облицованную грубо распиленной елью. Все пиломатериалы для проекта были поставлены и установлены плотниками Merkle GmbH. Эта квадратная конструкция оживляется неравномерной несущей структурой облицовки, из-за которой фасад рябит.

Ель, хотя и окрашена в черный цвет, чтобы скрыть ее старение, кажется серебристой, когда свет отражается от ее изгибов. В отличие от темного экстерьера, интерьер отделан необработанными ориентированно-стружечными плитами, тонким напоминанием о непостоянстве здания. Проект Deubzer König + Rimmel Architekten стал победителем открытого конкурса, проведенного университетом. Жюри, председательствовавшее на конкурсе, высоко оценило проект в заключении: «Этот темный солитер представляет собой деревянное здание насквозь. Его модулированная оболочка демонстрирует новые способы использования экологичного строительного материала — далеко от клише натурального фасада».

© Hopkins Architects.

© Hopkins Architects. от Hopkins Architects, Лондон, Великобритания

Деревянный сайдинг от Wood Ньютон

Велодром, велосипедный стадион, построенный для летних Олимпийских и Паралимпийских игр 2012 года, возвышается в лондонском Олимпийском парке, словно огромная деревянная гора. Эллиптический фасад, вдохновленный деревянной велосипедной дорожкой в ​​центре стадиона, облицован западным красным кедром, изготовленным специалистом по дереву Wood Newton. Защитное покрытие из масла Textrol усиливает естественный цвет и текстуру кедра.

Концы досок закрыты алюминиевыми ребрами, разделяющими их на отсеки, которые лучше отражают изгибы здания. В системе облицовки предусмотрены специальные прорези, через которые может проходить воздух, что позволяет вентилировать весь стадион без механических средств. Компания Wood Newton также произвела деревянные кассетные панели, из которых состоит крыша стадиона с двойным изгибом. Эти кассеты поддерживаются стальной тросовой сеткой и отделаны алюминиевыми панелями Kalzip со стоячим фальцем.

© Holst Architecture

© Holst Architecture

One North by Holst Architecture, Портленд, штат Орегон, США

Деревянный сайдинг, поставляемый Wetset Enterprises и 9 0107 Kaster’s Kustom Cutting

Изогнутая древесина дизайн One North ломает шаблоны коммерческих разработок во многих отношениях. Архитекторы использовали ряд устойчивых стратегий, таких как фотоэлектрические панели крыши, сверхизолированные ограждающие конструкции и изогнутые затеняющие проемы, чтобы проект был на 60% более энергоэффективным, чем типичный офисный комплекс. Здания построены из тяжелой древесины, а изгибы фасада стали возможными благодаря стальным конструкциям холодной штамповки производства RadiusTrack.

Использование экологически чистых материалов было главным приоритетом для архитекторов и строителей, которые принимали непосредственное участие в выборе и производстве наружной облицовки из кедра. Все доски были ответственно собраны, заготовлены и обработаны двумя местными лесозаготовительными компаниями: Wetset Enterprises, которая предоставила большую часть кедра, и Kaster’s Kustom Cutting, которая при необходимости дополняла поставки. Кедр был покрыт двумя слоями морилки TimberPro и огнезащитной обработкой, как того требуют местные правила. Вы можете узнать больше о строительстве этих красивых офисов в видео выше, снятом подрядчиками проекта.

Архитекторы: продемонстрируйте свой следующий проект через Architizer и подпишитесь на нашу новостную рассылку.

100 лучших проектов деревянной архитектуры в США

100 лучших проектов деревянной архитектуры в США

© Jeremy Bitterman

• Автор: AAA
• Опубликовано 30 октября 2020 г.

Считается одним из самый благородный строительный материал, а также любимец многих архитекторов всего мира, дерево обеспечивает эстетическую, конструкционную и практическую ценность самым универсальным образом. Благодаря различным технологиям, таким как обработанная или сборная древесина, деревянное строительство остается актуальным не только в истории, но и в авангарде архитектуры и дизайна (благодаря новым технологиям, которые расширили его возможности).

От временных павильонов до домов на одну семью и многоэтажных крупных учреждений, древесина показала свою ценность на том же уровне, что и многие другие конструкционные материалы, такие как сталь, кирпич и даже бетон. Это особенно заметно в Соединенных Штатах, где известные архитекторы используют новые методы для улучшения решений, которые может предоставить этот материал. Кроме того, новые правила позволяют архитекторам еще больше изучить разнообразие и возможности строительства из дерева.

С помощью ThinkWood мы собрали 100 образцов лучших деревянных конструкций в США.

© Christian Phillips

Максимизация вашего следующего проекта средней этажности.
Узнайте, как дальновидные застройщики находят новые способы максимально увеличить плотность за счет использования деревянного каркаса. Ссылка

© Susan Fleck © James Ewing © Ema Peter

Ищете вдохновение для своего следующего проекта?
Посмотрите нашу галерею, демонстрирующую инновационные способы использования дерева. Ссылка

© Joe Fletcher © Astula INC © Jeff Goldberg / ESTO © Nathaniel Riley © Michael Moran / OTTO Courtesy of Matter Design © Alex Hayden © Joshua Jay Elliot 9 0002 Поиск вверх. Какое будущее у высотных деревянных зданий в США? Ссылка

© Andrew Pielage Предоставлено IKD Indiana Hardwood © Andrew Pogue © Baylee Lambourne © Iwan Baan © Timothy Hursley © Уит Престон © Пол Уоркол © Ной Калина © Джереми Биттерман © JS Photo © Майк Лундгрен © Одри Холл © Саймон Аптон © Саманта Минк © Джереми Биттерман © Эндрю Пог

Что разрешено? Узнайте, как максимально увеличить высоту зданий и размеры этажей в вашем следующем многоэтажном проекте. Ссылка

Предоставлено Studio Dubuisson © Sam Fentress © Tucker English © Nicholas Calcott Предоставлено Bates Masi © Paul Hester © Mark Woods © Paul Warchol © Mark Herboth Предоставлено Bates Masi © Michael Moran / OTTO © Whit Preston © Kevin Scott © Lara Swimmer © Anthony Vizzari © N ic Lehoux © Брюс Damonte © Bruce Damonte © Paul Crosby © Shinkenchiku-sha Предоставлено Bates Masi © Austin Mergold © Iwan Baan Предоставлено Johnston Architects © Lara Swimmer Предоставлено Bates Masi 9012 4 © Бенджамин Беншнайдер 9 © Кейси Данн © Роберт Бенсон © Кейси Данн © Пол Кросби © Эдвард Карузо © Марк Хербот Архитектурная мастерская © Джереми Биттерман © Брюс Дамонте Предоставлено Бейтсом Маси Предоставлено Studio di Architettura © Пол Уорхол © Микко Кикуяма © Джош Парти © Эрик Тейлор © Alberto Vecerka / ESTO © Jeremy Bittermann © Skylab © Lara Swimmer © Roberto Chamorro © Michael Moran / OTTO © David Wakelly © Benjamin Benschneider © Ken Gutmaker © Naho Kobuta © David Wakely Photography Предоставлено of Sweet Sparkman Architects © Frank Ooms © Ken West © Josh Horner © Nic Lehoux

Ищете более глубокое погружение в массовые изделия из древесины?
Ознакомьтесь с нашим справочником CLT.