Підсилення приставної дерев'яної кроквяної системи за умов реконструкції будівель фонової забудови центральної частини міста Одеси

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Одеська державна академія будівництва та архітектури 65029, Україна, м. Одеса, вул. Дідріхсона, 4

Підсилення приставної дерев'яної кроквяної системи за умов реконструкції будівель фонової забудови центральної частини міста Одеси

Постернак І.М., канд. техн. наук,

Постернак С.О., канд. техн. наук

E-mail: posternak.i@gmail.com

Реконструкція стала одним з магістральних напрямків в області будівництва, і об'єми її неухильно зростають. Житловий фонд міст та селищ міського типу в нашій країні збільшився і сягає на сьогоднішній день біля 1 млрд. м2 загальної площі [1].

Переважна більшість будівель фонової забудови центрального району м. Одеси, які потребують реконструкції, - це малоповерхові (в 3-4 поверхи) будівлі, зі стінами з каменю вапняку-черепашнику і скатними горищними дахами різноманітної конструкції, несуча частина яких - кроквяна система - виконана з деревини [2, 3]. Роботи з реконструкції повинні здійснюватись на базі індивідуального підходу до кожного з можливих об'єктів із збереженням сформованої архітектурної забудови, характерної для центральної частини м. Одеси.

Реконструкція горищних дахів будівель фонової забудови пов'язана з трьома основними напрямками: ремонт у зв'язку з руйнуванням окремих елементів - підсилення конструкцій; зміна кута нахилу покрівлі у зв'язку зі зміною покрівельного матеріалу; а також перебудова горищного поверху у мансардний.

Підсилення елементів кроквяної системи може виконуватись такими способами:

1) нарощування крокв при зміні кута нахилу (виконується за допомогою додаткових кроквяних ніг, що з'єднуються з існуючими за допомогою стояків);

2) підсилення системи ригелями або введенням додаткового ригелю;

3) підсилення підкосами;

4) додаткові проміжні крокви (між існуючими) із підсиленням прогона підкосами;

5) підсилення кроквяних ніг нарощуванням (дошки, металеві протези, сталеві профілі);

6) заміна пошкодженої деревини протезами [4…6].

Розглянемо варіанти підсилення (1…5) для приставних кроквяних систем та визначимо найбільш раціональний при збільшенні розрахункового навантаження (наприклад в 2 рази, тобто q2=2q1) (табл.1).

1. При необхідності зміни кута нахилу покрівлі, щоб уникнути повної заміни всієї кроквяної системи, виконують підсилення кроквяних ніг за допомогою додаткових, що з'єднуються за допомогою стояків з існуючими. Цей спосіб розглянемо в сенсі підсилення кроквяної ноги за рахунок перетворення її конструкції з балки на ферму, а зміну кута нахилу розглянемо як побічний ефект. В такому випадку прямокутний переріз перетворюється на складний, що складається з двох прямокутних (табл. 1,А).

2. Підсилення системи ригелями або введенням додаткового ригелю: ригель сприймає розпір, надає додаткову жорсткість, але не зменшує розрахункового прольоту кроквяної ноги, і не збільшує несучої здатності крокв. Якщо в системі вводиться додатковий ригель, то він сприймає частину розпору, що не сприйняв існуючий [7] (табл. 1,Б).

3. Підкіс надає системі додаткової жорсткості та його можна вважати додатковою опорою для кроквяної ноги. Тоді вона перетворюється на двопролітну нерозрізну балку (табл. 1,В).

Якщо підкіс введено у конструктивну систему таким чином, що кроквяна нога спирається на нього посередині свого прольоту, тобто l2= l1/2, тоді: кроквяний покрівля горищний будівля реконструкція

(1) (2)

(3) (4)

Після підстановки

q2=2q1

в (4) отримуємо

.

Отже, при введенні підкосу так, що

l2= l1/2

навантаження можна збільшити в 4 рази.

4. Введення додаткових проміжних крокв між існуючими дозволяє кроквяній системі сприймати більші навантаження, крім того, надається додаткова жорсткість усій кроквяній системі в поздовжньому напрямку за рахунок підкосів (табл. 1,Г).

При введенні додаткових кроквяних ніг такого ж перерізу, як і існуючі, навантаження на них розподіляється порівну, тобто якщо кількість кроквяних ніг збільшується в 2 рази, то навантаження на одну пару кроквяних ніг відповідно зменшується в 2 рази.

До реконструкції, в такому випадку, прогін служить для жорсткості у поздовжньому напрямку, а також для сприйняття незначних зусиль при виникненні ексцентриситету при спиранні крокв через прогін на стояки. При додаванні нових крокв вони верхньою частиною спираються лише на прогін, тобто передають частину навантаження на нього, і тоді прогін вже працює як нерозрізна багатопролітна балка з зосередженими навантаженнями. Далі вводять підкоси, які слугують додатковими опорами для прогону. Якщо підкоси кріпити до прогону у місцях обпирання кроквяних ніг, то вертикальна складова навантаження від них буде передаватись через підкіс безпосередньо на стіну, і згинаючий момент у прогоні не виникне.

5. Підсилення кроквяних ніг нарощуванням збільшує несучу здатність підсилюваних елементів за рахунок збільшення їх перерізу.

При збільшенні навантаження у 2 рази, згинаючий момент також збільшується в 2 рази, отже і потрібний момент опору перерізу має бути в 2 рази більший (табл. 1,Д):

(5)

(6)

Тобто переріз повинен мати розміри 2b1 x h1 або b1 x h1v2.

Цей спосіб цікавий тим, що можливо збільшити розміри перерізу місцево, тобто лише на ділянці дії максимальних зусиль (зазвичай всередині прольоту в зоні дії максимальних згинаючих моментів).

Якщо виходити з умови, що розміри перерізу існуючих крокв задовольняють умови міцності та жорсткості, то нарощування перерізу має сенс лише на тій ділянці, де згинаючий момент від нового навантаження більший, ніж максимальний згинаючий момент від існуючого:

(7) (8)

(9) (10)

(11) x=0,146 l1 (12) a=l1-2x=0,708 l1 (13)

Отже, на ділянці довжиною а=0,708 l1 переріз повинен мати розмір
2b1 x h1 або b1 x h1v2.

Висновок

Розглянуто способи підсилення приставної дерев'яної кроквяної системи будівель фонової забудови центру Одеси за умов реконструкції. На основі порівняння визначено, що введення підкосів є найбільш раціональним варіантом підсилення трикутної кроквяної системи без підкосів і затяжок. Для більш складних систем раціональним є нарощування перерізу на ділянці довжини. Усі варіанти підсилення кроквяних ніг вимагають урахування зусиль також у стояках, зазвичай розміри їх перерізу приймаються конструктивно з запасом несучої здатності.

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Література

1. Дамаскин Б.С., Меняйло В.А. Еще раз о необходимости реконструкции: жилищного фонда. С. 25-30. [Електронний ресурс] / Режим доступу до публікації: http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/Rezh/damaskin/Rg-1/Damaskin.pdf.

2. Постернак С.О, Коцюрубенко О.М. Інженерна архітектоніка житлових будівель історичної забудови міста Одеси // Реставрація, реконструкція, урбоекологія RUR-2010: зб. наук. праць № 7-8 [щорічник ПУВНК ICOMOS].- Одеса: Вид-во «Optimum».- с.87-96.

3. Постернак С.А, Коцюрубенко О.Н., Постернак И.М. Инженерная архитектоника надземной части жилых зданий исторического ядра города Одессы // Вестник строительства и архитектуры: сб. научн. трудов. - Орел: Картуш, 2010. - С. 240-246.

4. Мештян Р. Ремонт и реконструкция индивидуальных домов и квартир / пер. с чеш. С.Н. Макарцева; под ред. Г.А. Казиной. - 2-е изд., доп. - М.: Стройиздат, 1986. - 240с.

5. Вахненко П.Ф. Реконструкція будівель і споруд агропромислового комплексу / П.Ф. Вахненко, В.П. Вахненко, Є.В. Клименко та ін..; за ред. П.Ф. Вахненка. - К. : Урожай, 1994. - 296с.

6. Реконструкция жилого дома в исторической застройке: методические указания к выполнению архитектурно-конструктивного курсового проекта для студентов V курса специальностей 290300 - промышленное и гражданское строительство / Овчинникова Н. П.; СПбГАСУ. - СПб., 2007. - 49 с.

7. Савельев А.А. Конструкции крыш. Стропильные системы. - М:Аделант, 2009. -120с.

Размещено на Allbest.ru