Сообщение

Деревянные мачты и башни

Содержание материала

Мачты на оттяжках служат в качестве опор линий связи и электропередач, радиомачт и монтажных мачт. Деревянные башни используют в качестве водонапорных башен, градирен, радиотелевизионных башен, геодезических и наблюдательных вышек и шахтных копров.

Мачты на оттяжках (рис. 9.8, а) состоят из деревянного ствола, стальных оттяжек, фундамента и анкерных опор, соеди­ненных в единую пространственную конструкцию высотой до 90 м и более. Они бывают одноствольными и кустовыми.

clip_image002

Рис. 9.8. Деревянные мач­ты и башни:

а - мачта на оттяжках; б - схемы решеток башен; 1 - ствол; 2 - оттяжки; 3–анкер; 4-фундамент; 5- стык

Одноствольные мачты имеют высоту до 40 м, отличаются простотой конструкций и имеют наибольшие перспективы при­менения. Они крепятся четырьмя рядами расположенных крестообразно в плане оттяжек к четырем анкерам, находящим­ся на расстоянии половины высоты мачты от ее фундамента.

Ствол такой мачты состоит из одиночных бревен диаметром до 30 см и длиной до 12 м. Бревна равного диаметра соединя­ются по длине концами с помощью косого прируба или прямого лобового упора. Косой прируб имеет длину не менее тройного диаметра и стягивается болтами и кольцевыми хомутами из по­лосовой стали. Прямой лобовой упор соединяется накладками из швеллеров или уголков на болтах.

Оттяжки мачты представляют собой стальные тросы, которые крепятся в серединах стыков при помощи кольцевых хомутов и петель. К анкерным опорам оттяжки крепятся через винтовые натяжные компенсаторы, служащие для обеспечения вертикаль­ного положения ствола и регулирования величины натяжения оттяжки.

Фундаменты мачты, как правило, — бетонные с закладными деталями из стальных швеллеров или уголков или с анкерными болтами, предназначенными для крепления ствола.

Анкеры оттяжек выполняют из железобетона или бетона. Анке­ром или якорем может служить железобетонная плита, зарытая на достаточную глубину в грунт под углом 45°, из которой выпущен на поверхность земли наклонный арматурный стержень с петлей. Анкером может служить бетонный массив необходимой массы с металлической закладной деталью для крепления оттяжек. Ан­керами оттяжек невысоких мачт могут являться деревянные сваи, забитые в грунт под углом 45°. Сборку мачты производят


Деревянные башни представляют собой сооружения, высота которых значительно превышает поперечные размеры. По конст­рукциям деревянные башни бывают решетчатые, сетчатые и сплошные.

Решетчатые башни (рис. 9.8, б) имеют относительно неслож­ную конструкцию и применяются в основном в лесоизбыточных районах страны. По форме решетчатые башни в большинстве случаев представляют собой четырехгранные усеченные пирами­ды. Каждая грань башни представляет собой ферму максималь­ной высоты внизу и минимальной — наверху, с небольшими от­клонениями от вертикали, причем грани-фермы имеют общие пояса.

Схемы решетки граней-ферм решетчатых башен разнообраз­ны. Они бывают раскосные, перекрестные, полураскосные и ром­бические. Раскосная решетка является наиболее простой и рас­пространенной в башнях ограниченной высоты. Ее недостатками являются значительная длина и знакопеременная работа раско­сов при ветровой нагрузке. Перекрестная решетка несколько сложнее. Ее преимуществом является возможность учета при расчете только сжатых или только растянутых раскосов в зави­симости от конструкции и материала раскосов и узлов. В более высоких башнях целесообразно применять полураскосные и ром­бические решетки, которые отличаются значительно меньшей длиной раскосов и соответственно большей их устойчивостью при работе на сжатие, а также простотой благодаря болтовым соединениям узлов решетки. Пространственная жесткость попе­речных сечений башен обеспечивается жесткими решетчатыми диафрагмами, связывающими грани-фермы в ряды сечений по высоте.

Элементы решетчатых башен изготовляют из бревен, брусьев, пластин и толстых досок. Стойки башен небольшой высоты выполняют из одиночных бревен или брусьев. Стойки более высоких башен могут состоять из двух-, трех- или четырехбревен-чатого или брусчатого куста. Стержни решетки выполняют из одиночных бревен, брусьев или парных пластин и досок.

Соединения решетчатых башен решаются в соответствии со схемами их решетки. Соединения стоек по длине изготовляют в большинстве случаев в виде продольных лобовых упоров, скрепленных деревянными накладками на болтах. Стержни ре­шетки, работающие на растягивающие или знакопеременные усилия, скрепляют при помощи болтов.

Соединения стержней, работающих только на сжатие, иногда решаются в виде лобовых врубок. Опорами башен служат, как правило, бетонные или железобетонные фундаменты. Перспектив­ны в строительстве решетчатые башни из дощатоклееных эле­ментов.


Деревянные мосты.

Деревянные мосты возводят на автомобильных дорогах при пересечении небольших рек и оврагов.

Деревянные мосты (рис. 9.10) простейшей балочной малопро­летной конструкции имеют наиболее широкую область примене­ния. На автомобильных дорогах применяют в некоторых случаях мосты более сложной конструкции пролетом до 60 м.

Малопролетные деревянные мосты применяются изредка в железнодорожном строительстве. Они дешевы, возводятся в ко­роткие сроки, и их сооружение, особенно в районах, где древе­сина является местным материалом, вполне оправдано.

Главным недостатком деревянных мостов является опасность.

clip_image004

Рис. 9.10. Деревянные мосты:

а - балочный; б - подносный; в - клеедеревянный балочный; г - клеедеревянный арочный; д - из ферм; е - совмещенный балочно-арочный; ж - совмещенный вантово-балочный; з-настилы; 1 - накат; 2 - доски; 3- деревоплита; 4 - асфальтобетон

Основные части моста — это пролетное строение и опоры. Пролетное строение состоит из проезжей части, основных несу­щих конструкций и связей. Проезжая часть располагается выше основных несущих конструкций в мостах с ездой поверху, ниже их — в мостах с ездой понизу и занимает промежуточное положение в мостах с ездой посередине. Наиболее эффективны деревянные мосты с ездой поверху, поскольку количество основ­ных несущих конструкций и их расстановка принимаются неза­висимо от габаритов проезжей части. Кроме того, проезжая часть здесь служит дополнительно защитным покрытием от ат­мосферного увлажнения древесины.

Проезжая часть моста состоит из настила и балок. В качестве настилов применяются в большинстве случаев сплошные ряды бревен (накат) или пластин, покрытые дощатой обивкой. При­меняется также ребристая деревоплита, состоящая из сплошного ряда досок разной ширины на ребро, ребристая поверхность которых покрывается асфальтобетоном. Опорами настила служат продольные прогоны или поперечные балки цельного или состав­ного сечения. По краям проезжей части настил несколько подни­мается, образуя тротуары.


Основные несущие конструкции пролетных строений могут быть цельнобалочными, составными балочными, подкосными, сквозными, арочными и комбинированными.

Цельнобалочные конструкции применяются в мостах проле­том до 6 м. Они состоят из бревенчатых или брусчатых прогонов, уложенных на опоры обычно вразбежку с шагом, равным двой­ной ширине их сечения. Эта конструкция построечного изготовле­ния проста, малотрудоемка и экономична.

Составные балочные конструкции применяются в мостах про­летом до 20 м. Наиболее перспективны клееные балочные конст­рукции заводского изготовления. Они состоят из дощатоклееных балок прямоугольного сечения высотой, равной 1/10...1/15 про­лета, которые ставятся на опоры в количестве 4 или 6 шт. Во временных мостах иногда применяют дощато-гвоздевые балки с перекрестной стенкой, однако необходимо учитывать, что они трудоемки при изготовлении и защите от загнивания.

Подносные конструкции иногда применяют во временных мос­тах пролетом до 12 м. Их изготовляют из бревен или брусьев, и состоят они из ригелей, стоек и подкосов, соединенных лобовыми упорами и врубками. Схемы таких конструкций бывают треугольно-подкосными, трапециевидно-подкосными и ригельно-подкосными. Наличие подкосов в 2...3 раза уменьшает пролет ригеля. Эти конструкции трудоемки и трудно защищаемы от загнивания ввиду большого числа врубок.

Арочные конструкции наиболее часто применяются в мостах пролетом до 30 м. Клееные арки заводского изготовления, как правило, имеют трехшарнирную схему и состоят из двух доща-токлееных полуарок прямоугольного сечения, описанных по дуге окружности.

Сквозные конструкции в виде ферм применяются в мостах пролетом до 60 м. В таких мостах используют фермы Гау-Журавского. Они имеют параллельные пояса, перекрестные рас­косы и стойки. Пояса и раскосы выполняют из брусьев и бревен, а стойки — из арматурной стали. Раскосы соединяют в узлах наклонными лобовыми упорами, и при расчете растянутые раско­сы не учитывают. Стыки поясов делают болтовыми с деревянны­ми или стальными накладками. Применение металлического ниж­него пояса в таких фермах значительно повышает их надежность.

Комбинированные конструкции деревянных мостов могут быть арочными и висячими. Арочные конструкции применяют при про­летах до 60 м. Они состоят из арок, соединенных с балкой или фермой жесткости, и имеют существенные преимущества перед фермами и арками, работающими самостоятельно. Арки этой конструкции не передают распора на опоры, поскольку он вос­принимается балками или фермами жесткости, как затяжками. Это значительно упрощает конструкцию опор. Фермы или балки подвешены в ряде точек к аркам, поэтому усилия в них являются относительно небольшими. В таких конструкциях применяют так­же клееные балки и арки.


Опоры деревянных мостов выполняют тоже деревянными свайной, рамной и ряжевой конструкций или бетонными и камен­ными. Свайные опоры являются наиболее простыми. Они состоят из рядов деревянных свай, забитых в дно реки или оврага. Их широко применяют особенно в малопролетных мостах при грунтах, допускающих забивку свай.

Рамные опоры — это сквозные деревянные рамы из бревен или брусьев, устанавливаемые на бетонные фундаменты. Они более сложны и применяют их в мостах, возводимых на грунтах, не допускающих забивки свай.

Ряжевые опоры — это бревенчатые срубы с днищем и пере­городками, которые заполняют камнем и опускают на дно реки. Их используют в мостах, сооружаемых над глубокими реками с быстрым течением, где применение свайных и рамных опор невозможно.

Бетонные и каменные опоры применяют в мостах большого пролета над широкими реками, оврагами и ущельями.

Деревянные эстакады сооружают, главным образом, с приме­нением составных клееных балок, ферм и параллельными пояса­ми и подкосных конструкций с опиранием их на рамные опоры.


Леса и кружала для возведения инженерных конструкций.

Леса и кружала применяют при возведении железо­бетонных и каменных конструкций.

Деревянные леса и кружала – это временные опоры рабочих площадок и строительных конструкций в процессе их сооруже­ния. Кружала используют при возведении монолитных железо­бетонных, бетонных и каменных конструкций купольной, сводча­той и арочной формы. Они являются временными конструкциями с ограниченным сроком эксплуатации.

Деревянные леса имеют простую лестничную конструкцию, состоящую из стоек с поперечинами, на которые укладывают дощатые щиты рабочих площадок.

Деревянные кружала (рис. 9.11) состоят из настила, косяков и основных несущих конструкций и опор. Натилы делают доща­тыми, часто двухслойными. Их поверхность должна своей фор­мой точно соответствовать сооружаемой конструкции. Настилы крепят к косякам гвоздями. Они представляют собой короткие доски на ребро с верхней кромкой, обрезанной по форме нижней поверхности настила.

Основные несущие конструкции кружал сооружают из бревен, брусьев или толстых досок. Они могут быть стоечными, подкосными, веерными и из ферм. Стоечно-балочные кружала (рис. 9.11, а) чаиболее просты. Они состоят из системы стоек, поставленных вертикально на расстоянии не более 3 м и соединенных рас­косными связями при помощи гвоздей и болтов. Стоечно-подкосные (рис. 9.11,6) или ригельно-подкосные конструкции состоят из стоек, поставленных на расстояниях до 6 м друг от друга, ригелей и подкосов, соединенных на лобовых упорах и врубках. Подкосные кружала (рис. 9.11, в) состоят из групп стоек, опертых на общие опоры и расположенных под разными углами наклона к горизонтальной плоскости. Расстояния между такими опорами могут быть значительными. Башенные кружала (рис. 9.11, г) состоят из ряда сегментных ферм, поставленных наклонно к горизонтальной плоскости на постоянные или времен­ные опоры и перекрывающих значительные свободные пролеты. Опоры лесов и кружал обычно делаются лежневыми в виде ряда коротких бревен, уложенных на грунт.

clip_image006

Рис. 9.11. Деревянные леса и кружала:

а - стоечно-башечные; б - стоечно-подкосные; в - подкосные; г - башенные

Расчет лесов и кружал производится с учетом кратких сроков их эксплуатации в соответствии с «Указаниями по проектирова­нию деревянных конструкций временных зданий и сооружений». Расчетные сопротивления древесины принимают повышенными, поскольку влияние длительности действия нагрузки отсутствует. Антисептирование древесины не требуется. Леса и кружала рас­считывают на нагрузки от собственного веса возводимого соору­жения, материалов и оборудования и дополнительно на массу человека с грузом и равномерно распределенную нагрузку.

При расчете по прогибам предельный относительный прогиб изгибаемых элементов не должен превышать 1:400. Для того чтобы возводимая конструкция приобрела проектную форму, кружалам придается строительный подъем, который определяет­ся с учетом упругих и неупругих деформаций их элементов и соединений.


Цилиндрические оболочки из пластмасс для коррозионно-стойких конструкций.

Простота и форма элементов из пластмасс позволяет получить из них тонкостенные профили рациональной формы. Для создания термопластовой оболочки широко используется листовой винипласт, реже дублированные со стеклотканью или байкой полиэтилен и полипропилен. Стеклопластики наносимые контактным способом на термопластовую оболочку через пограничный адгезионный слой, изготовляются на основе полиэфирных, эпоксидных и других смол, в качестве стеклонаполнителей используются различные тканные и нетканые материалы, а также рубленный ровинг. Конструкции этого типа широко применяются в системах газоочистки промышленных предприятий, основные элементы этих систем – тонкостенные цилиндрические оболочки диаметром до 7 м. На рисунке показана схема формирования таких оболочек прямой намоткой стеклоткани, пропитанной связующим.

clip_image008

Рис. Схема изготовления цилиндрических оболочек прямой намоткой стеклотканью:

1 -стеклоткань; 2-ванночка со смолой; 3-отжимные ножи; 4-оправка с раз­делительным слоем или обложенная термопластовыми листами; 5-гладилка; 6-излучатель