Стыковка бруса по длине: Соединение бруса по длине между собой

Содержание

Как стыковать брус по длине и на углах сруба (видео)

Сегодня при выборе материала для строительства частных домов застройщики все чаще выбирают дерево. Такой выбор обусловлен целым рядом положительных качеств этого строительного материала. Деревянный дом – это прежде всего экологически чистый дом. Дом из дерева можно вписать в любой ландшафт, придав ему неповторимую индивидуальность и особую атмосферу. К этому стоит добавить доступные цены на древесину и относительную простоту постройки деревянного дома. А если учесть еще экономию времени и средств при его постройке, то выбор древесины в качестве строительного материала будет вполне оправдан.

Дом из бруса экологичен и гармонично вписывается в любой природный ландшафт, к этому стоит добавить доступность материала и относительную простоту постройки.

Наши предки на протяжении веков накопили огромный опыт строительства деревянных домов. Но сегодня все чаще вместо традиционного бревна используется деревянный брус. И хотя техника соединения элементов бревна и бруса имеет много общего, но все же несколько отличается.

Поэтому при строительстве дома из бруса нужно знать, как стыковать брус, если возникнет такая необходимость.

Необходимость стыковки

Разметка и расчеты некоторых видов соединений углов бруса.

Хотя возводимые дома могут различаться видом древесины и способом ее обработки, всегда актуальным будет вопрос о том, как правильно уложить брус и надежно скрепить его между венцами. Именно от этих двух факторов зависит срок эксплуатации построенного дома. Ведь неправильная укладка приведет к тому, что дом постепенно будет клонить набок. А при неплотном соединении венцов стены наверняка будут промерзать зимой.

Необходимость в стыковке торцов может возникнуть всего лишь в двух случаях: при рубке угла и когда длина стены больше 6 м (стандартный размер длины бруса). Можно также добавить к ним врубку внутренних стен во внешние стены строящегося дома, но в этом случае речь идет только об одном торце.

Поскольку это три совершенно разные операции и выполняют они разные задачи, то и стыковка торцов в каждом случае выполняется по-разному, хотя и имеет похожие элементы.

Вернуться к оглавлению

Типы крепления бруса на углах

Два вида крепления брусьев в углах: сруб “в лапу” и сруб “в обло”.

От надежности крепления углов зависит устойчивость всего дома. Стыковать брус на углах можно двумя способами – с остатком, т.е. с выступающими концами, и без остатка. Основной тип соединения с остатком – разновидности стыковки “в обло”.

Основные типы соединения без остатка: в лапу, замочным пазом по типу “в обло” и Т-образные соединения – прямой или замочный паз и трапециевидный шип, прямоугольный или симметричный.

Основным достоинством стыка без остатка считается экономия материала. Но зато дом, где торцы в углах соединены с остатком, более устойчивый. К тому же он лучше противостоит ветру и дождю, меньше будет заметаться зимой снегом. А все вместе взятое способствует более комфортной атмосфере внутри дома. Такой стык проще сделать непрофессионалу, поэтому, если у вас нет достаточного опыта в постройке деревянных домов, то для угловых соединений лучше выбрать именно этот способ.

Вернуться к оглавлению

Способы соединения углов с остатком

Чаще всего для стыковки углов с остатком применяют тип “в обло” (в чашу). При этом способе брусья соединяются между собой с помощью замочных пазов. Такие пазы могут делаться однострочными, двусторонними и четырехсторонними.

Виды торцевых соединений с остатком.

Для устройства однострочного замка в месте соединения делается поперечный надпил в торце. Ширина такого надпила должна точно соответствовать поперечному сечению торца. Этот способ углового соединения применяется в основном для профилированного бруса.

Чтобы сделать двусторонний замок, на торце с обеих сторон на четверть его толщины делают перпендикулярные пропилы. При сборке происходит состыковка пропилов паз в паз. Очень важно, чтобы пазы как можно точнее совпадали друг с другом. Большое несовпадение в размерах отрицательно скажется на надежности соединения в целом. К тому же понадобится дополнительная заделка щелей.

Если нужно стыковать брус на углах максимально надежно, используют четырехсторонний замок. При нем пропилы делаются не с двух, а со всех четырех сторон торца. Если пазы сделаны правильно, то угол будет сложен, как конструктор. Но нужно обладать очень высокой квалификацией, чтобы сделать их максимально точными.

Вернуться к оглавлению

Способы соединения углов без остатка

Виды торцевых соединений без остатка.

Самым простым угловым соединением этого типа является соединение встык. При этом способе не нужны никакие пропилы – брусья стыкуются торцами. Фиксируется соединения металлическими пластинами с помощью гвоздей или скоб. Однако этот способ не может гарантировать достаточную герметичность углов дома даже при идеально ровных торцах. Поэтому при строительстве жилых домов он практически не используется.

Использования для соединения торцов специальных шпонок из твердых пород дерева позволяет сделать такие соединения гораздо качественнее. В торце делаются специальные пазы: в одном брусе продольный в самом торце, в другом поперечный недалеко от торца. При соединении эти пазы должны совпасть, чтобы в них можно было вставить шпонку. Не имея достаточного опыта, лучше остановиться на перпендикулярно-параллельном пазе. Профессионалы для большей надежности такие пазы делают косыми.

Крепление с помощью коренного шипа – самый распространенный тип сборки углов с использованием бруса. В торце одного из брусьев делается паз, а торец другого спиливается, оставляя такого же размера шип. При соединении шип входит в паз, фиксируя таким образом соединение. Чтобы оно стало еще надежнее, на торцах делают не один, а несколько пазов и шипов.

Самое надежное крепление этого типа – “ласточкин хвост”, когда шип на торце делается не прямоугольной, а трапециевидной формы. Соответственно, под эту форму делается и паз в торце соединяемого бруса.

Есть очень важный момент, о котором нельзя забывать. При использовании крепления типа “шип в паз”, чтобы компенсировать будущую усадку сруба, обязательно нужно между пазом и шипом оставлять вертикальные зазоры.

Вернуться к оглавлению

Продольное соединение бруса

Продольное соединение бруса: а, в. вполдерева; б, г. косым прирубом. 1. Нагель. 2. Гнездо.

Поскольку стандартная длина бруса составляет 6 м, то при постройке стен большей длины возникает необходимость стыковать брус по длине. При выборе способов стыковки нужно обязательно учитывать, какой силе и виду деформации будет в будущем подвергаться место стыковки.

Без учета этих факторов невозможно правильно стыковать брус.

Самые распространенные способы такого вида соединений – вполдерева, продольный шип на шпонке, продольный коренной шип, косой замок.

Если на место стыковки будет действовать сила сжатия, используют стыковку вполдерева. Чтобы стыковать брус по длине таким способом, на каждом брусе делается прямоугольный паз на половину его толщины. Длина паза должна в 2 или 3 раза превышать ширину бруса.

Затем пазы накладываются друг на друга. Такое соединение очень неустойчивое, поэтому его необходимо скреплять гвоздями и дополнительно усиливать нагелями – стержнями из твердых пород дерева.

Главная задача нагелей – исключить возможность смещения соединенных торцов. В брусьях высверливают отверстия, диаметром соответствующие толщине нагелей, в которые их затем вставляют.

Если на стену будет действовать разрывающая сила, стыковать брус по длине нужно с помощью замков. Для этого тоже делаются пазы под прямым углом, но по-другому. Такой паз в 2 раза превышает ширину бруса, при этом от торца паз делается на 1/4 его толщины, а дальше углубляется до 1/2. Получившимися уступами торцы сцепляются друг с другом. Для большей надежности их тоже нужно дополнительно укреплять гвоздями и нагелями или использовать для крепления болты.

Продольное соединение бруса: а, в. прямым накладным замком; б, г. косым накладным замком.

Если стена дома будут испытывать сильное усилие “на изгиб”, то для соединения будет нужна повышенная прочность. Тут для надежной фиксации нужны “косые замки”. Это самое сложное по исполнению продольное соединение, но по надежности оно значительно превосходит все другие типы.

Техника выполнения та же, что и при устройстве обычных замковых соединений, только спилы делаются не ровные, а косые. При использовании этого соединения чрезвычайно важно точно соблюсти пропорции элементов крепления, поскольку именно от их точности зависит качество стыков. По возможности место такого соединения дополнительно усиливают при помощи 2 строительных скоб, набивая их крестообразно.

Несмотря на такое разнообразие видов соединения бруса, есть общее правило, которое нужно выполнять. Чтобы дождевая вода не скоплялась в соединительных пазах, с наружной стороны стены брус обязательно должен быть скруглен.

Также, независимо от выбранного способа стыковки, место стыковки желательно обработать специальным составом, смесью эпоксидной стены и песка или опилок. Обработанные таким способом стыковок более герметичны, к тому же смола склеивает стыкуемые поверхности, придавая им дополнительную прочность.

Все эти виды соединений подробно описаны в ГОСТ 30974-2002. Но это не догма, а всего лишь рекомендации. В процессе строительства дома из бруса каждый застройщик сам должен решить, какой тип соединения подходит для его дома в каждом конкретном случае.

Удачи вам! Крепких стен вашему дому!

Способы стыковки имитации бруса по длине и в углах | Эксперты

Багрецов Алексей Владимирович

руководитель проекта Москва

Свойства материала

Дерево — это биологический, сложноструктурированый многослойный, волокнистый материал, с характерными ортотропными и анизотропными свойствами, визуально проявляющимися во время изменения геометрии при наборе и отдаче влаги.

Влажность — это определяющее свойство древесины, влияющее на ее декоративные, конструктивные и механические качества.

Оба этих определения с холодной точностью научной семантики, говорят о том, что свойства древесины, как материала из которого выполнена имитация бруса, впрямую определяют способ ее подготовки к монтажу.

О чём Вы узнаете в статье?

Правильная стыковка имитации бруса в углах
Правильная стыковка имитации бруса по длине
Правильный крепеж имитации бруса

Имитация бруса должна сообразно данным из СНиП 2 – 25 – 80 «Деревянные конструкции», иметь влажность от 8 до 12 %. Однако наш практический опыт говорит, что надежнее выбрать более короткий диапазон с 8 до 10%. Причем имитация бруса из лиственницы и северной сосны, с учетом их коэффициента усадки должны быть 8% влажности, а досочки из ангарской сосны и кедра, у которых усадка намного меньше, могут быть 10% влажности.

Фото 1. Идеальный показатель влажности ангарской сосны

При покупке имитации бруса измерьте ее влажность влагомером. Если она на 2 -3 % не дотягивает до нужного значения, не пугайтесь. После доставки разместите имитацию бруса в том помещении, где планируете ее устанавливать. Помещение должно быть под отоплением, однако пачки категорически нельзя складывать рядом с отопительными приборами.

Надорвите только торцы упаковок, сами пачки полностью не вскрывайте. Это надо для того что бы высыхание досочек происходило в общей плотной массе, а влага уходила в основном, через торцы досок. Это выступит естественным регулятором скорости отдачи влаги, и доски не будет крутить и коробить, как это бывает во время форсированной сушки. В течении примерно 14 дней имитация бруса вылеживается, и происходит «акклиматизация». Потом перед монтажом, еще раз меряем влагомером. Когда цифры покажут нужные вам значения 8 – 10% влажности, можете приступать к монтажу. Ориентируйтесь не на сроки акклиматизации, а на данные влагомера.

Имитация деревянного бруса — это чрезвычайно популярный отделочный материал. Ее применение сделает образ вашего дома, изысканным и респектабельным.

Правильная стыковка имитации бруса в углах

В обоих случаях снаружи и внутри дома, точность углов стыковки материала, имитации бруса, зависит в первую очередь от правильной плоскости основания подсистемы. Бруски для нее должны быть ровными. Если контробрешетка (подсистема), на которую смонтирована имитация бруса, не является плоской, ровные угловые стыки сделать не получится, даже технически.

Фото 2. Стыковка имитации бруса в помещении

Направляющие контробрешетки, на которые вы будете монтировать имитацию бруса, надо крепить к обрешетке на специальные дистанционные шурупы. До конца их конечно не затягивайте. Возможность регулировки таких саморезов, в отношении плоскости стены основания, поможет вам потом выровнять контробрешетку под плоскость. Несколько раз «выстрелите» лазерным нивелиром, поставите отметки, натянете по ним нитки. Потом ориентируясь на нитки, как на эталон плоскости, поочередно затягивая саморезы выравниваете обрешетку под плоскость.

Фото 3. Монтаж деревянных панелей по лазерному нивелиру

При монтаже имитации бруса на фасаде, для стыковки материала, угловые доски запиливаются стыками под 45 градусов. При их сложении получается красивый идеальный прямой угол в 90 градусов. Стык в стык. Право слово, такой угол требует очень хороших навыков и математического глазомера для плотника. По умению делать такие углы зачастую и определяют профессионализм отделочника. При таком запиле важно обработать срез древесины перед соединением их в угол геметиком. Это защитит древесину.

Фото 4. Запил под 45 градусов

Бывает угловое соединение делают обычным без запилов, Г – образным, накладывая одну доску на другую, закрывая потом этот угол такой же Г – образной накладкой. Для этого замечательно подходят Г – образные фальшбалки. То, что элементы фальшбалки связаны между собой на «шип — паз», только сделает ваш угол невероятно прочным и долговечным.

Фото 5. Перекрытие стыков Г-образной накладкой

Фото 6. Угловое соединение без запила. В дальнейшем будет установлена накладка, для маскировки стыков

Имитация бруса стыкуется внутри дома в углу, точно так же. Выполните запил каждой стыкуемой доски в местах стыков плоскостей угла под 45 градусов, и получите идеальный угол в 90 градусов.

Обычный Г – образный угол, без запила внутри дома, стык облагораживается рейкой — накладкой. Она ставится внутрь угла. Внешне выглядит очень красиво.

Фото 7. Накладка на угол

Правильная стыковка имитации бруса по длине

Если приходится проводить стыковку имитации бруса по длине, то для этого есть несколько рабочих вариантов. Размеры стыков между имитацией бруса имеют дизайнерское значение, поэтому тут столько способов стыковки досок.

Торец в торец. Это когда торцевые части плотно примыкают одна к другой. Торцевое соединение. Шов между досочками небольшой, но все же видимый. Типовая стыковка досок.
С запилом под 45 градусов, когда одна плоскость угла ложится на другую и при этом суммарно образуют плоскую поверхность. Фактически — это «косой прируб» из плотницкого арсенала, выполненный на имитации бруса. Стыковка досок получается очень хорошо. Шов при этом так же виден, но значительно меньше.
Если швы хочется полностью спрятать, то их закрывает декоративная накладка. Она отлично закроет шов, и вы его не увидите. Стыки спрячутся под ним.

Фото 8. Схема способов стыковки имитации бруса по длине

Правильный крепеж имитации бруса

Для профессионала не стоит вопрос, как крепить имитацию бруса. Эстетика и технологичность тут солидарны. Правильные способы, монтажа и стыковки досок, только скрытые, считают знаменитые мастера – плотники «ЛесоБиржа». Поэтому, здесь идет речь только о вариантах скрытого крепежа.

Саморез крутится в «шип» доски прямо или под углом. Что бы снизить вероятность растрескивания шип, предварительно проводится сверление отверстия.
Использование усиленных кляймеров OSFIX профи. Кляймер одевается скобой на нижний сегмент паза, и сквозь отверстие в основании крутится на саморез в лагу контробрешетки.
Тяжелые панели имитации бруса толщиной 21 – 28 мм, крепить следует только на скрытый крепеж «Ran Fix» 190 мм, без стопора. Даже усиленный кляймер их не удержит.

Фото 9. Скрытые способы крепления имитации бруса

Фото 10. Схема монтажа деревянных панелей при помощи скрытого крепежа RanFix

Если вы пожелаете, наши мастера плотники, с удовольствием вам в этом помогут. Они профессионалы экстра класса, с замечательным знанием специфики. Ваша задача будет выполнена быстро и качественно. Стыки будут видны минимально.

Совершив покупку в «ЛесоБиржа», вы получите замечательные панели имитации бруса. Мы охотно поможем вам в этом, в Москве и Санкт – Петербурге.

Посмотрите, как мы можем

30 сентября 2021 884

Как мы преобразили один из наших объектов. Внутренняя отделка под ключ

2‍ 481‍ 177 90 дней

КП Малое Репино

07 сентября 2021 795

Отделка фасада каркасного дома имитацией бруса карельский профиль

1‍ 672‍ 591 60 дней

пос. Вартемяги

16 августа 2021 578

Как мы спроектировали и построили маленькую, но необычную баньку с двумя уровнями этажа

7,5х5,5 м 1‍ 592‍ 250

60 дней д. Борисово

16 августа 2021 581

Строительство большой и уютной каркасной бани с террасой «под ключ»

17х6 м 3‍ 931‍ 600

90 дней КП Каскад

13 декабря 2018 3144

Имитация бруса из ангарской сосны во внутренней отделке

120 м² 264‍ 000

10 дней КП Заокские просторы

Previous Next

Посмотреть другие работы

Разрушение балок — Деятельность — TeachEngineering

(2 оценки)

Нажмите здесь, чтобы оценить

Quick Look

Уровень: 8 (7-9)

Необходимое время: 45 минут

более 2 дней

Расходные материалы Стоимость/группа: 2,00 долл. США

Размер группы: 2

0008 Нет

предметных областей: Физические науки, физика

Ожидаемые характеристики NGSS:

MS-ETS1-2

Доля:

TE Информационный бюллетень

Резюме

Учащиеся узнают о напряжении и напряжении, проектируя и строя балки из полимерной глины. Они соревнуются, чтобы найти наилучшее соотношение прочности и веса балки, и узнают о компромиссах, на которые идут инженеры при проектировании конструкции.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение

Инженеры учитывают силы напряжения и деформации при выборе конструкции и материалов. Инженеры-строители часто используют систему балок и колонн в своих конструкциях, чтобы обеспечить нашу безопасность в наших домах и школах. Инженеры указывают точные материалы, из которых должны быть изготовлены предметы и конструкции, чтобы стены выдерживали вес крыши, самолеты безопасно летали на большой высоте, колеса не падали, стулья выдерживали вес людей, мосты выдерживали грузы, которые путешествуют. они, тележки для покупок поддерживают продукты, коляски поддерживают детей и так далее.

Цели обучения

После этого задания учащиеся должны уметь:

Образовательные стандарты

Каждый урок или занятие TeachEngineering связано с одной или несколькими науками K-12, технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.
Все более 100 000 стандартов K-12 STEM описаны в TeachEngineering собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) , проект D2L (www.achievementstandards.org).
В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. по штатам; внутри источника по типу; напр. , естествознание или математика; внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .
NGSS: Научные стандарты нового поколения — Наука
Ожидаемая производительность NGSS
МС-ETS1-2. Оцените конкурирующие проектные решения, используя систематический процесс, чтобы определить, насколько хорошо они соответствуют критериям и ограничениям проблемы. (6-8 классы)
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Это занятие сосредоточено на следующих аспектах трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика Ключевые дисциплинарные идеи Концепции поперечной резки
Оценка конкурирующих проектных решений на основе совместно разработанных и согласованных проектных критериев.
Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!
Существуют систематические процессы для оценки решений в отношении того, насколько хорошо они соответствуют критериям и ограничениям проблемы.
Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!
Общие базовые государственные стандарты — математика
Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология
Здания обычно содержат множество подсистем. (Оценки 6 — 8) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Участвуйте в процессе исследований и разработок, чтобы смоделировать развитие изобретений и инноваций посредством систематических испытаний и усовершенствований. (Оценки 6 — 8) Подробнее
Посмотреть согласованную учебную программу
Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
ГОСТ
Предложите выравнивание, не указанное выше
Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?
Подписаться
Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!
PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.
Список материалов
Каждой группе нужно:
2 унции полимерной глины, доступна онлайн
веревка или веревка (чтобы несколько раз обмотать балку, около 2 футов)
гири для подвешивания на веревке (до 100 фунтов для 7-дюймовой балки)
Весы
для измерения веса балки
Больше учебных программ, подобных этому
Урок средней школы
Напряженные и деформированные
Студенты знакомятся с понятиями стресса и напряжения на примерах, иллюстрирующих характеристики и важность этих сил в нашей повседневной жизни. Они исследуют факторы, влияющие на напряжение, почему инженеры должны знать об этом, и способы, которыми инженеры описывают прочность материи…
Стресс и напряжение
Урок средней школы
Сильное как самое слабое звено
Чтобы представить два типа напряжений, которым подвергаются материалы — сжатие и растяжение — учащиеся изучают силы сжатия и растяжения и узнают о мостах и небоскребах. Они строят свою собственную строительную конструкцию, используя зефир и спагетти, чтобы увидеть, какая конструкция может выдержать наибольший вес…
Сильный как самое слабое звено
Урок средней школы
Механика упругих тел
Учащиеся рассчитывают напряжение, деформацию и модуль упругости, а также узнают о типичной инженерной диаграмме напряжения-деформации (графике) эластичного материала.
Механика упругих тел
Урок средней школы
Проектирование мостов
Учащиеся узнают о типах возможных нагрузок, о том, как рассчитать комбинации предельных нагрузок, и исследуют различные размеры балок (ферм) и колонн (опор) простой конструкции моста. Кроме того, они изучают шаги, которые инженеры используют для проектирования мостов.
Проектирование мостов
Введение/Мотивация
Инженеры используют балки для поддержки веса конструкции. Балки поддерживают полы и стены, дамбы и мосты — на самом деле почти в каждой конструкции, которую вы только можете себе представить, есть балки. Балки обычно являются горизонтальной опорой; колонны или столбы обычно являются вертикальной опорой. Поскольку инженеры так часто используют балки, они проделывают много работы, чтобы выяснить, какой тип балки лучше всего подходит для конкретной работы. Сплошная прямоугольная опорная балка представляет собой простую и эффективную конструкцию. Однако вес сплошной балки огромен! Если бы мы попытались построить здания и мосты из этих балок, их вес был бы огромным, и много материала и денег было бы потрачено впустую. Поэтому инженеры придумали хитрые конструкции, чтобы уменьшить вес балки.
Три типа балок: сплошная, пустотелая и двутавровая (слева направо). Полая и двутавровая балка могут выдерживать почти такую же нагрузку, как сплошная балка, но они намного легче.
Copyright
Авторское право © Chris Yakacki, Интегрированная программа обучения и обучения, Университет Колорадо в Боулдере, 2003 г.
Все три типа конструкции балки, показанные на рисунке, имеют одинаковую длину, ширину и высоту. Однако полая прямоугольная балка и двутавровая балка весят вдвое меньше, чем сплошная балка. Несмотря на то, что они весят меньше, они могут выдерживать почти такой же вес, как сплошная балка! Это означает, что у них намного выше 9Отношение прочности балки 0054 к весу балки (написано, прочность балки: вес балки), и они более эффективны и экономичны для использования в строительных проектах.
Почему полая балка и двутавровая балка работают так же хорошо, как сплошная балка? В соответствии с принципами напряжения и деформации наибольшие растягивающие и сжимающие напряжения реализуются в верхней и нижней части балок, а нейтральная ось (середина балки) не испытывает напряжений. Это позволяет инженерам снимать материал с внутренней части балки, где напряжения минимальны. В этом упражнении вы спроектируете и построите собственную балку, чтобы найти хорошее соотношение прочности и веса балки — вы хотите построить легкую балку, способную выдержать большой вес. Когда вы делаете свой дизайн, подумайте о напряжении и деформации балки; не забудьте оставить материал на верхней и нижней поверхностях, где напряжения самые большие!
Процедура
Перед занятием
Соберите материалы.
Разделите 1,75 фунта глины на кубики по 2 унции (1¼ размера куба), чтобы получилось 14 одинаковых кубиков.
Для стресс-тестирования убедитесь, что у вас есть место, например, между двумя ровными столами, столами или стульями, для опоры балок и добавления веса.
Если вы хотите вылечить полимерную глину вместе со студентами, разогрейте духовку до 130°C (275°F).
Сделайте два длинных тонких куска полимерной глины для демонстрации. Вылечить один кусок в духовке, но не другой кусок.
Со студентами
Попросите учащихся проголосовать поднятием рук по следующему вопросу: «Строят ли инженеры здания из сплошных или полых балок?» Подсчитайте ответы на доске. Скажите им, что они узнают больше о том, чем занимаются инженеры в этой деятельности.
Объясните понятия напряжения, напряжения и деформации, введенные в этом уроке. Используйте незатвердевший кусок полимерной глины, чтобы продемонстрировать пластическая деформация , поместив его через зазор и показав, что он изгибается, но не возвращается к своей первоначальной форме после того, как к нему добавлен и удален вес. Используйте отвержденную длину полимерной глины, чтобы продемонстрировать упругую деформацию , показав, что полимерная глина возвращается к своей первоначальной форме после снятия веса. Предложите учащимся сконструировать очень прочную балку, но при этом имеющую небольшой вес.
Разделите класс на группы по два ученика в каждой.
Дайте каждой команде по кубику полимерной глины весом 2 унции, из которого можно слепить балку. Не все 2 унции должны быть использованы. Объясните, что использование меньшего количества глины может увеличить их соотношение прочности к весу балки .
Предложите учащимся спроектировать балку длиной 7 дюймов, перекрывающую зазор в 6 дюймов. Попросите студентов-«младших инженеров» набросать свои идеи для различных конструкций балок, прежде чем построить ту, которая, по их прогнозам, будет иметь наилучшее соотношение прочности : веса балки . Балки могут быть квадратными, прямоугольными, круглыми, двутавровыми, треугольными или любой другой формы, которая, по их мнению, будет удачной.
Во время строительства балки предложите учащимся использовать острие карандаша, чтобы помочь соединить любые вертикальные глиняные плиты с любыми горизонтальными глиняными плитами (перпендикулярными поверхностями) балочной конструкции, такой как пример двутавровой балки на фотографии. Это уменьшает любые зазоры между двумя поверхностями, которые могут ослабить балку.
С помощью карандаша соедините поверхности глиняной плиты балки.
авторское право
авторское право © Крис Якацки, Интегрированная программа преподавания и обучения и лаборатория, Колорадский университет в Боулдере, 2003.
Следуйте инструкциям на упаковке, чтобы вылечить глиняные балки учеников, запечь их в духовке. Это можно сделать в конце первого дня или на ночь, если это необходимо. Как правило, для отверждения требуется запекание при 130°C (275°F) в течение 15 минут на каждые ¼ дюйма толщины. Например, для отверждения балки толщиной ½ дюйма требуется 30 минут.
Чтобы завершить процесс отверждения, дайте балкам остыть до комнатной температуры.
Взвесьте и запишите конструкцию балки каждой команды.
Чтобы проверить прочность балки, расположите каждую балку через шестидюймовый зазор (например, между двумя ровными столами, столами или стульями).
Свяжите вокруг балки несколько петель веревки или веревки, чтобы распределить вес и обеспечить место для крепления груза.
Добавляйте вес, пока балка не сломается. Запишите максимальный вес, удерживаемый каждой балкой (= предел текучести).
Вернувшись к своим партам, попросите учащихся вычислить отношение прочности : веса балки , например, 12 унций / 2 унции = 6. Какие балки имеют самое высокое отношение прочности : веса балки ? Это те же самые три балки, которые выдерживают наибольший вес? Какие балки предпочтительнее использовать для строительства?
Объявите дизайн команды-победителя как балку с самым высоким соотношением прочности : веса балки . Попросите команду-победителя (и занявшую второе место, если позволяет время) представить свою концепцию дизайна остальной части класса.
Оценка
Предварительная оценка
Голосование: Попросите учащихся проголосовать поднятием рук по следующему вопросу. Подсчитайте ответы на доске.
Строят ли инженеры здания со сплошными или двутавровыми балками? (Ответ: двутавровые балки, потому что их отношение прочности к массе балки выше.)
Встроенная оценка активности
Эскиз: Предложите учащимся набросать свои идеи для различных конструкций балок, прежде чем построить ту, которая, по их прогнозам, будет иметь наилучшее соотношение прочности и веса балки.
Расчет/Проверка пар: Попросите группы учащихся рассчитать их силу балки: соотношение веса балки для их балки. Попросите их проверить свои расчеты с соседом, дав всем учащимся время закончить.
Оценка после активности
Презентация: Попросите команду-победителя (и занявшую второе место, если позволяет время) представить свой дизайн всему классу. Попросите их объяснить, почему они считают, что их дизайн работает лучше всего.
Неформальное обсуждение: Запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы учащихся.
Попросите учащихся обсудить, почему отношение прочности балки к ее весу важно для инженеров.
Попросите учащихся подумать о ситуациях, в которых разные стили балок, сделанные группами классов, могут работать лучше, чем другие. (Например, если команда сделала круглую балку, она могла бы лучше работать как вертикальная опора для поддержки моста, а не как горизонтальная опора для автомобилей, движущихся по мосту.)
Попросите учащихся придумать разные типы материалов для балок в разных ситуациях. (Пример: вы бы использовали бетон, чтобы сделать балку в игрушке для детской площадки? Почему бы и нет?)
Вопросы безопасности
Затвердевшая глина будет горячей, когда выйдет из печи.
НЕ запекайте глину в микроволновой печи.
НЕ запекайте глину при температуре выше рекомендованной на упаковке.
Советы по устранению неполадок
Во избежание поломки балок перед погрузкой убедитесь, что в глине нет трещин или зазоров перед отверждением.
Некоторыми марками полимерных глин трудно манипулировать из-за их твердости. Более твердые глины также не будут так легко гнуться/сломаться после запекания. Бренды Sculpey и Fimo Soft работают хорошо.
Полимерная глина фактически не затвердевает полностью, пока не остынет.
Если глина затвердевает слишком долго, она становится хрупкой и легче ломается. Следуйте инструкциям по отверждению глины на упаковке глины.
Если невозможно получить большие веса (до 100 фунтов для 7-дюймовой балки), увеличьте необходимую длину балки и зазор, что снизит общую прочность балок, поэтому более легкие веса будут работать так же эффективно.
Расширения деятельности
Предложите учащимся самостоятельно исследовать балки четырех разных стилей и вылепить их из глины. Попросите их:
Обозначьте силы (напряжения), действующие на каждую балку.
Обозначьте цели, для которых обычно используется каждый луч.
Этикетка из какого материала обычно изготавливается балка.
Расположите их балки в порядке соотношения прочности балки и веса балки. Спросите их, имеет ли смысл этот порядок с точки зрения цели, для которой обычно используется луч.
Масштабирование активности
В старших классах предложите учащимся предположить, в какой точке балки возникает наибольшее напряжение и напряжение. Как они могут это доказать? Попросите их проявить творческий подход и придумать способ показать, где на балке возникает напряжение и напряжение. (Примечание. Наибольшее сжимающее и растягивающее напряжение на балку приходится на верхнюю и нижнюю часть балки.)
использованная литература
Скульптурная глина: http://www.sculpey.com/
Авторские права
© 2004 Регенты Университета Колорадо
Авторы
Бен Хивнер; Крис Якаки; Малинда Шефер Зарске; Дениз Карлсон
Программа поддержки
Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере
Благодарности
Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках гранта Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и гранта ГК-12 Национального научного фонда № 0338326. Однако это содержание не обязательно отражает политики Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны полагаться на одобрение федерального правительства.
Последнее изменение: 4 августа 2020 г.
Как превратить однопролетную балку в многопролетную?
Home
Tekla Structural Designer
Как превратить однопролетную балку в многопролетную?
Tekla Structural Designer
Не зависит от версии
Tekla Structural Designer
Single
Несколько
соединение
Разделение
Объединение
Разделение
среда
Не специфичные для окружающей среды
Когда вы моделирует луч в структурном дизайнере Tekla, который вам нужно, чтобы сохранить, что для соблюдения, что для того, чтобы сохранить, что для соблюдения, что для соблюдения, что для соблюдения, что для того вы определяете балку и ее физические опорные точки. Поэтому вам необходимо разместить балку, а также одновременно назначить любые опорные точки.
1. Правильно ли эта балка смоделирована как сплошная балка?
Изображение
Вы можете использовать Содержимое сцены для отображения элемента Направление Стрелка на элементах от End 1 — начало до End 2 — финиш). Это говорит нам о том, что балка имеет только один пролет и, следовательно, опирается только на колонны A/1 и D/1.

Изображение
Вы можете убедиться в этом, щелкнув правой кнопкой мыши на балке > Редактировать… и просмотреть страницу Размер или Выпуски . Несколько пролетов не упоминаются в диалоговом окне, поэтому это балка с одним пролетом.

Изображение

Изображение
Еще один способ определить количество пролетов — просмотреть количество сплошных синих узлов на балке. Диапазон элементов всегда будет иметь три сплошных синих узла. Точки поддержки на каждом конце элемента и узел p-дельта в средней точке.
Вы можете просмотреть их, выбрав элемент.
Примечание: Эти точки можно подобрать. Если вы возьмете конечную точку, вы сможете переместить опорную точку балки. Если вы нажмете на средний узел, вы можете ввести новую точку опоры где-то вдоль балки. Мы рассмотрим это позже.
Изображение

2. Создание непрерывного луча во время вставки
Во время введения наиболее эффективным способом размещения непрерывного пучка будет использование Непрерывный параметр в окне свойств.
Используя это, вы можете нажать на опорную точку и перейти к следующему пролету. Чтобы завершить размещение непрерывной балки, либо нажмите Введите после конечной точки опоры, либо нажмите на конечной точке опоры еще раз.

Изображение
Обратите внимание, что эта балка имеет три пролета, так как есть три стрелки направления элементов – по одной на каждый пролет.

Изображение
При наведении курсора на луч выделяется физический непрерывный луч.

Изображение

3. Преобразование одного луча в непрерывный
Если мы вернемся к скриншоту, показанному ранее, где у нас был единственный луч, протянувшийся от A/1 до D/1. Что, если бы мы захотели превратить это в непрерывный луч, не удаляя и не создавая заново?

Изображение
Наведите указатель мыши на средний узел и с помощью кнопки Select Entity подсказка выберет вариант New node on… Щелкните, чтобы создать новый узел на балке, и отведите указатель мыши от балки.

Изображение
Это новая точка поддержки, определенная в настоящее время в том месте, где находится курсор.

Изображение
Щелкните узел в верхней части столбца, чтобы разместить эту новую опору. Обратите внимание на синие проданные узлы и стрелку направления элемента в каждом пролете балки.
Сплошной узел над колонной в точке C/1 представляет собой узел p-дельта в середине второго пролета.
Изображение
Повторите для последнего участка.
4. Соединение отдельных балок в неразрезную балку
Скриншот ниже выглядит правильно, но если вы наведете курсор на балку, будет выделена только одна балка, а не все пролеты. Это указывает на то, что каждый луч является отдельным индивидуальным лучом.

Изображение
Можно использовать вкладку ленты «Редактировать» > команду «Соединить », чтобы соединить две балки вместе, при условии, что стенка балки лежит в одной плоскости.

Изображение
Наведите указатель мыши на луч, и он покажет, к какому лучу он присоединится.
No related posts.