§ 94. ВЫБОР ВАРИАНТОВ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ
(КОНСТРУКЦИИ ИЗ ДЕРЕВА И ПЛАСТМАСС)
Основываясь на задании на проектирование принимается тип несущих и
ограждающих конструкций и разрабатывается схема здания (сооружения). При
этом следует руководствоваться соображениями, изложенными в § 17 и § 93.
При выборе вариантов конструктивных решений для сравнения их между собой
надо иметь в виду следующее.
Не рекомендуется сопоставлять между собой конструкции индустриального и
построечного изготовления. Несущие конструкции зданий, изготовленные на
заводе из клееных элементов оказываются в большинстве случаев
экономичнее конструкций из брусьев и досок. Объясняется это не тем, что
клееные конструкции экономичнее по расходу материала (в том и другом
случае надо стремиться к проектированию оптимальных сечений элементов
конструкции), а более рациональным использованием пиломатериалов
различного сорта и качества.
При индустриальных несущих конструкциях покрытия и ограждающие
конструкции целесообразно применять также индустриального изготовления.
Это многослойные конструкции со средним слоем из пенопласта и с
обшивками из алюминия или из асбестоцемента; плиты (панели) с каркасами
из древесины и обшивками из асбестоцемента, фанеры, ДВП, стеклопластика.
Кровельные плиты и глухие стеновые панели должны быть одинаковыми по
конструктивному решению. В качестве стенового ограждения можно применять
светопрозрачные панели с деревянным каркасом и обшивками из полиэфирного
стеклопластика или цельноформованные. При несущих конструкциях
построечного изготовления конструкции покрытия следует применять также
построечного изготовления. Это или гвоздевые щиты, или прогоны по ним,
бруски, обрешетка и т. д.
Сопоставляя сегментные и трапецеидальные фермы покрытий следует
учитывать различную схему связей и дополнительные затраты на наружные
стены, связанные с большой высотой трапецеидальных ферм на опорах,
вследствие большей площади кровли сегментных ферм следует учитывать
дополнительные затраты на пароизоляцию, утеплитель, кровлю, а также
разницу в затратах на кровельные плиты или прогоны и настил вследствие
различной величины снеговой нагрузки. Особенно важен этот фактор при
сопоставлении треугольных ферм или арок с фермами с пологим очертанием
верхнего пояса.
Учитывая, что рулонная кровля долговечнее при пологих кровлях, при
сопоставлении ферм с пологим очертанием верхнего пояса с сегментными
фермами в последних рекомендуется выравнивать кровлю постановкой
дополнительных стоек (рис. 190, а, б). Целесообразно выравнивать кровлю
таким образом и для многопролетных зданий.
Рис. 190. Схемы зданий:
а — двухпролетные поперечники с трапециевидными фермами; б — то же, с
сегментными фермами и с надстройками: в — однопролетные поперечники
Этим уменьшается снеговая нагрузка, так как
ликвидируются так называемые «мешки» и исключается устройство внутренних
водостоков, нежелательных в конструкциях из дерева.
В качестве варианта для сравнения со схемами, показанными на рис. 190, а
и б, можно принять схемы, приведенные на рис. 190, в, т. е.
однопролетные поперечники с несущей конструкцией покрытия большого
пролета без промежуточных стоек.
Следует, по возможности, избегать сопоставления таких конструктивных
решений, при которых необходимо учитывать различия смежных несущих
элементов. Так, нецелесообразно сравнивать распорные конструкции с
безраспорными. Можно, например, для сравнения в качестве вариантов
принять арку с затяжкой на защемленных колоннах и двухшарнирную раму с
покрытием в виде фермы (рис. 191, а, б) или трехшарнирные рамы из
гнутоклееных и прямолинейных элементов с различными конструкциями
карнизных узлов (рис. 191, в, г). Если сравнивать трехшарнирные рамы с
двухшарнирными с защемленными колоннами, то при таком сопоставлении
необходимо учитывать разницу в затратах на фундаменты.
При сравнении трехшарнирных рам из прямолинейных и гнутых элементов с
клееными арками, опирающимися на фундамент (рис. 191, д), необходимо
учитывать разницу в затратах на стены и кровлю.
Можно сравнивать клееные арки одинакового пролета из прямолинейных
полуарок с полуарками кругового очертания. Основным условием
сопоставимости в этих случаях должна быть полезная вместимость склада.
Число сравниваемых вариантов можно увеличивать, варьируя шаг рам или
арок для отыскания наиболее оптимального шага при данном очертании,
пролете, нагрузке и пр. При этом надо учитывать расход материала на
прогоны покрытия, которые могут решаться по разрезной и неразрезной
схеме (двух- и трехпролетными).
Рис. 191. Схемы рамных поперечников:
а — покрытие в виде арки с затяжкой; б покрытие в виде треугольной
фермы; в — гнутоклееная рама; г — рама из прямолинейных элементов; д —
клееные арки прямолинейного и кругового очертания