П.А. Дмитриев
ПЛОСКИЕ И ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ
ЦЕЛЬНОДЕРЕВЯННЫЕ
И ДЕРЕВОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФЕРМЫ
ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЙ
ОШИБКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Монография
Красноярск
СФУ
2010
УДК 624.05
ББК 38.442-04
Д 53
Рецензенты: <...> Д 53 Плоские и пространственные цельнодеревянные и деревометаллические фермы для покрытия зданий. <...> Автор счел целесообразным придать изложению содержания книги ретроспективный характер, включив в нее главу о развитии конструктивных
форм стропильных ферм и их соединений. <...> По понятным причинам особое внимание в книге уделено современным
индустриальным сборным цельнодеревянным и деревометаллическим фермам, в частности, большепролетным фермам из клееной древесины, успешно конкурирующим с аналогичными железобетонными и металлическими
фермами. <...> Это были именно деревянные конструкции,
до стальных и тем более железобетонных было ещё очень далеко. <...> Наслонные (а) и висячие стропила с одной «бабкой» (б), с двумя (в)
и тремя (г) «бабками»; последующее совершенствование висячих стропил (д, е);
чрезмерно податливые крепления «бабки» в верхнем узле стропил (ж),
конструкции висячих стропил с неясным распределением усилий в них (з, и)
Развитие конструкций деревянных стропильных ферм шло по пути
от наслонных стропил к подвесным системам с одной, двумя и более
подвесками–«бабками» (рис. <...> Часто конструкции висячих стропил того времени выполнялись по замысловатым схемам с неясным
распределением усилий в их элементах и сложными врубками (рис. <...> .
В 1817 г. в покрытии манежа в Москве были применены деревянные
фермы (рис. <...> Учитывая историческую значимость здания–памятника,
покрытие было восстановлено в 2005 г. с использованием подобных ферм из
клееной древесины (рис. <...> Общими существенными недостатками конструкций стропильных
ферм того времени являлись сложные узловые соединения на врубках и дубовых шпонках. <...> Детали конструкций покрытий манежа
На дальнейшее развитие конструктивных форм стропильных ферм
оказало <...>
Плоские_и_пространственные_цельнодеревянные_и_деревометаллические_фермы_для_покрытия_зданий._Ошибки_проектирования_и_изготовления.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
П.А. Дмитриев
ПЛОСКИЕ И ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ
ЦЕЛЬНОДЕРЕВЯННЫЕ
И ДЕРЕВОМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФЕРМЫ
ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ЗДАНИЙ
ОШИБКИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Монография
Красноярск
СФУ
2010
Стр.1
УДК 624.05
ББК 38.442-04
Д 53
Рецензенты:
Р.Б. Орлович, доктор технических наук, профессор, зав.кафедрой общего
строительства и деревянных конструкций Западно-Померанского технологического
университета в Щецине;
В.И. Жаданов, доктор технических наук, профессор
Дмитриев, П.А.
Д 53 Плоские и пространственные цельнодеревянные и деревометаллические
фермы для покрытия зданий. Ошибки проектирования и изготовления:
монография /П.А. Дмитриев. – Красноярск: Сибирский
федеральный университет, 2010. – 173 с.
ISBN 978-5-7638-2033-1
Рассмотрены пути развития и идеи совершенствования деревянных конструкций
покрытия. Также автор указывает на ошибки, часто встречающиеся при проектировании.
В книге собран материал, накопленный в течение последних 30-40
лет работы автора, который глубоко проанализирован и переработан для применения
в настоящее время. Предназначено для инженеров, аспирантов, магистров
и студентов строительных специальностей для проектирования конструкций из
дерева и других материалов.
ISBN 978-5-7638-2033-1
УДК 624.05
ББК 38.442-04
© Сибирский
федеральный
университет, 2010
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ........................................................................................................ 5
Введение ............................................................................................................... 6
Глава 1. Длинный путь совершенствования ................................................ 7
Глава 2. Общие соображения и рекомендации,
обеспечение пространственной неизменяемости покрытий,
особенности расчета плоских ферм .............................................................. 29
Глава 3. Фермы построечного изготовления
из цельной древесины ..................................................................................... 39
3.1. Простейшие дощатые фермы с соединениями на гвоздях
и болтах ........................................................................................................ 40
3.2. Фермы на врубках ................................................................................ 43
3.3. Фермы с узлами на стальных цилиндрических нагелях .................. 52
Глава 4. Деревометаллические балочные фермы ...................................... 57
4.1. Фермы с верхними поясами цельного сечения из брусьев
или брёвен ................................................................................................... 58
4.3. Большепанельные фермы с составными верхними поясами .......... 68
Глава 5. Фермы из клееной древесины ........................................................ 77
Глава 6. Фермы с соединениями на зубчатых
и нагельных пластинах ................................................................................. 103
6.1. Фермы с соединениями на штампованных
зубчатых пластинах .................................................................................. 104
6.2. Фермы с соединениями на стальных пластинках
с зубьями-дюбелями ................................................................................. 108
6.3. Фермы с соединениями на пластинах
с цилиндрическими нагелями ...................................................................112
Глава 7. Безметальные коррозионностойкие
и немагнитные фермы ...................................................................................117
Глава 8. Пространственные фермы ............................................................ 129
8.1. Шпренгельные плиты ........................................................................ 131
8.2. Пространственные фермы ................................................................ 136
Стр.3
8.3. Особенности расчета шпренгельных плит
и пространственных ферм ....................................................................... 145
Глава 9. Цельнодеревянные и деревометаллические структуры ......... 153
9.1. Конструктивные разновидности структур ...................................... 155
9.2. Особенности расчета деревометаллических структур ................... 166
Заключение ...................................................................................................... 167
Список литературы ....................................................................................... 168
Стр.4
Предисловие
В книге изложены основные сведения о цельнодеревянных и деревометаллических
фермах, в том числе пространственного типа, а также о безметальных
фермах, отвечающих специфическим условиям эксплуатации.
При подготовке книги использованы действующие в России строительные
нормативные документы и правила, конструкторские разработки, проведенные
в ведущих российских научно-исследовательских институтах,
проектных организациях, фирмах и в вузах страны, учтен накопленный
отечественный и зарубежный опыт.
Предлагаемая монография предназначена студентам, магистрам и
аспирантам строительных вузов и факультетов, обучающимся по направлению
653560 «Строительство». Она может быть полезной для инженеров и
техников, работающих в области деревянных конструкций.
Глава 8 написана проф. д-ром тех.наук И.С. Инжутовым при участии
автора.
Выражаю благодарность д-ру тех. наук Р.Б. Орловичу; С.Б. Турковскому
за ряд иллюстраций, использованных в книге, д-ру тех. наук В.И. Жаданову
и канд. тех. наук М.А. Плясуновой за большую помощь в ее подготовке.
Благодарю научного редактора и рецензентов за благосклонное отношение
к изданию книги и ценные указания по улучшению ее содержания.
Стр.5
Введение
В новых и переизданных в последние годы учебниках по курсу «Конструкции
из дерева и пластмасс» разделы о фермах для покрытий зданий
сокращены до объема, необходимого для подготовки бакалавров. Для студентов,
продолжающих обучение, магистров и аспирантов этот раздел (как
и ряд других) целесообразно расширить с учетом не только известных традиционных,
но и новейших отечественных и зарубежных достижений в
этой области.
Автор счел целесообразным придать изложению содержания книги ретроспективный
характер, включив в нее главу о развитии конструктивных
форм стропильных ферм и их соединений.
Обсуждение конструкций тех или иных ферм, как правило, сопровождается
в книге указаниями на ошибки, допускаемые при их проектировании
и неумелом или небрежном изготовлении. Именно эти ошибки часто
формируют у строителей заблуждение о недостаточной долговечности деревянных
покрытий над зданиями.
По понятным причинам особое внимание в книге уделено современным
индустриальным сборным цельнодеревянным и деревометаллическим фермам,
в частности, большепролетным фермам из клееной древесины, успешно
конкурирующим с аналогичными железобетонными и металлическими
фермами.
В заключительных главах книги рассматриваются также перспективные
пластинчато-стержневые конструкции пространственных ферм и
структур.
Стр.6