Файл: Ветрюк И.М. Конструкции из дерева и пластмасс учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и размеров сечения первых к моменту сопротивления вводятся поправочные коэффициенты, учитывающие влияние размеров та

(табл. 2 1 )

и форму сечения &ф (табл. 2 2 ) .

 

 

 

 

 

 

Табл.

21.

Коэффициент

т б к моменту сопротивления при изгибе

 

 

 

 

 

 

клееных

элементов

 

 

 

 

 

 

h,

см

50

60

70

 

80

 

100

 

120

и

более

тб

 

 

1,15

1,05

1,0

 

0,9

 

0,85

 

 

0,80

П р и м е ч а н и е .

При ширине сечения

Ь

менее 14

см R принимают

не

более

130 кГ/см2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл.

22.

Коэффициенты

при

 

Табл.

23.

Рекомендуемые

различном

отношении bxjb

 

минимальные

отношения

l/h

балок

двутаврового сечения

при

различных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отношениях

Ьг

 

 

bx/b

 

7 .

 

7*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ьг/Ь

72

 

7.

 

 

7 i

 

 

0,90

 

0,80

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l/h

12

 

15

 

 

18

Для клееных балок двутаврового сечения поправочный коэф­

фициент к моменту сопротивления

состоит

из

двух

множителей:

/г = т б & ф .

Для предотвращения разрушения стенки балок двутавровых, рельсовидных и тавровых профилей от скалывания при изгибе

рекомендуется

принимать отношение

l/h

не менее величин, ука­

занных в табл. 23 для различных отношений

bi/b.

В случае

необходимости применения более жестких балок

с отношением

U/hi менее указанных

величин

(табл. 23) следует

коэффициент me (табл. 2 1 ) умножать

па

отношение

и. _/_

hi ' h '

При рельсовидном сечении клееных балок величина b в табл. 22—23 означает ширину нижней полки.

При проверке скалывающих напряжений по клеевому шву ^

134


расчетная ширина шва Ъ принимается равной 0,6 полной ширины шва (из-за возможной непроклейки, что особенно опасно в тонких стенках двутавровых балок).

В двутавровых и рельсовидных балках нагрузка от перекры­ тий зачастую передается на нижнюю полку балки (рис. 62).

Рис.

61.

Соотноше­

Рис. 62.

К расчету на

ния

размеров

попе­

отрыв

нижней полки

речного

сечения

 

балки.

двутавровых

балок

 

 

/ Я

 

с т

 

 

 

b

>8 см,

Вэтом случае производится проверка на отрыв полки от стенки:

 

Р<4а&1,

(ПО) '

где Р — суммарная

расчетная двусторонняя нагрузка на

полку

от опорных

планок;

 

а — ширина опорной планки;

bt — толщина стенки балки или половина толщины при одно­ стороннем приложении нагрузки.

Для двускатных балок прямоугольного сечения, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой, сечение с максимальным нормальным напряжением от изгиба не совпадает с сечением, в котором изгибающий момент достигает максимума. В этом случае проверка прочности по максимальным нормальным на-

135

пряжениям производится в сечении, находящемся

на расстоянии

хм от опоры с меньшей высотой;

 

 

 

 

 

 

 

^оп

 

 

 

где

о п — высота балки на опоре;

 

 

 

 

/*ср высота балки в середине пролета.

 

 

 

Для балок двутаврового

профиля

величину хм

можно

опре­

делять по формуле

(98), как

для гвоздевых двутавровых

балок

с перекрестной стенкой.

 

 

 

 

 

 

Прогиб двускатных балок находится с учетом переменности

сечения по их длине по следующим формулам:

 

 

 

для балок прямоугольного сечения

 

 

 

 

 

/ о =

 

— - — ;

 

(П2)

 

 

0,15+0,85

оп

 

 

 

 

 

 

 

(•ер

 

 

 

для балок двутаврового

сечения

 

 

 

 

 

/ о =

 

^ - т - .

 

( И З )

 

 

 

0,4+0,6- ''оп

 

 

где

/ с р — прогиб в середине пролета

балки с постоянным

сече­

 

нием, равным сечению двускатной балки в середине

 

пролета;

 

 

 

 

 

 

/*оп и /гс р — полная высота

балки на опоре и посредине пролета

 

для прямоугольного сечения или соответственно рас­

 

стояние

между

осями поясов в двутавровых балках.

 

Прогиб клееных

дощатых и клеефанерных балок двутавро­

вого сечения определяется с учетом влияния скалывающих на­ пряжений в тонкой стенке балки

f=fo( 1 + а - ^ г ) ,

(П4)

где fo — прогиб балки, определяемый без учета влияния

сдвигаю­

щих усилий;

 

h — полная высота балки;

 

ос — коэффициент, определяемый по табл. 24;

 

/ — пролет балки.

 

На рис. 63 показана конструкция двускатной двутавровой балки с фанерной стенкой для покрытия пролетом 12 м.

136


Фасад Шки

Уклон i**l:12

Рис. 63. Клееная балка с фанерной стенкой под нагрузку 1,2 т/м:

1 — стыки брусков «на ус»; 2 — стыки досок «на ус»; 3 — фанера толщиной 15 мм; 4 — фанера 10 X 1.5 см на клею; 5 — стык фанерной стенки.

Табл. 24. Поправочные коэффициенты для учета влияния скалывающих напряжений на прогиб балки

 

 

Коэффициент

а при отношении bi/b

 

Вид балок

 

V.

Vt

 

 

 

 

 

Дощатые

двутавровые

38

50

64

Дощатые

рельсовидные

35

46

59

С фанерной стенкой

38

48

90

§ 38.

КЛЕЕНЫЕ ДЕРЕВЯННЫЕ

АРМИРОВАННЫЕ

БАЛКИ

Одним из новых видов индустриальных строительных кон­ струкций являются армированные конструкции. Армирование де­ ревянного элемента или конструкции сталью или другими эффек­ тивными материалами (в частности, стеклопластиковой армату­ рой) не только повышает их несущую способность, жесткость и надежность, но улучшает экономические показатели.

Рис. 64. Сечения клееных армирован­ ных балок.

Недостаточная изученность армированных деревянных кон­ струкций •—балок — в значительной мере препятствует их освое­ нию и внедрению в практику строительства.

В настоящее время широкие исследования армированных деревянных элементов проводятся как у пас в Союзе, так и за рубежом.

К наиболее полной работе в области преднапряженного ар­ мирования деревянных клееных балок можно отнести исследо­ вания, проведенные Новосибирским инженерно-строительным институтом имени В. В. Куйбышева и ЦНИИСК имени В. А. Ку­ черенко. Ими было установлено, что наиболее эффективным яв­ ляется армирование балки в обеих зонах, в сжатой и растянутой (рис. 64). Прочность и жесткость армированных балок при про­ центе армирования 1—3% возрастает в 1,4—3,2 раза по сравне­ нию с контрольными — неармированньщи.

138


Повышение жесткости позволит применять булки с большим отношением l/h (по сравнению с неармированными балками) при полном использовании расчетных напряжений.

Эффективность армирования деревянных балок вытекает из естественной особенности древесины — ее пластичности, осо­

бенно проявляемой в последействии

(при долговременной

эксплу­

атации

конструкции).

 

 

Для надежного соединения стержневой арматуры с древе­

синой

выявлены

по физико-механическим свойствам

клеи на

основе эпоксидных смол, которые обладают устойчивой

адгезией

к древесине и металлу.

 

 

Теоретические

основы расчета

армированных деревянных

конструкций в настоящее время разрабатываются и будут изло­ жены в инструкции по проектированию и изготовлению клееных деревянных конструкций.

§ 39. КЛЕЕФАНЕРНЫЕ БАЛКИ

Наиболее рациональными, экономичными по расходу мате­ риала являются клееные "фанерные балки, применяемые в покры­ тиях пролетом до 15 м.

Балки заводского изготовления, двутаврового (рис. 63) и коробчатого (рис. 65) сечения. Балки в покрытиях зданий исполь­ зуются с параллельными поясами, двускатные и односкатные. Высота клеефанерпых балок в середине пролета принимается равной 1/10—1/12 пролета. Каждая такая балка состоит из до­ щатых поясов и фанерной стенки. Для последней используется водостойкая строительная семислойная толщиной не менее 10 мм клееная фанера марки ФСФ сорта В/ВВ (ГОСТ 3916—69), изго­ товляемая на водостойких фенолформальдегидных клеях. Доща­ тые пояса двутавровой балки рекомендуется выполнять из двух слоев строганых досок, располагаемых с обеих сторон фанерной стенки. Слой досок, примыкающий к фанерной стенке, делают из двух узких досок шириной не более 10 см с небольшим зазором между ними, а наружный слой — из одной доски. Толщина каж­ дой доски поясов балки принимается не более 5 см.

Чтобы обеспечить надежную работу клеефанерной балки на поперечный изгиб, вертикальные стыки фанерных листов должны склеиваться «на ус» (длиной / у с ^ 1 0 б ф ) или впритык с наклад­ ками (рис. 63).

При этом волокна «рубашек» фанеры должны иметь про­ дольное (горизонтальное) направление. В тех случаях, когда требуется повысить расчетное скалывающее напряжение (см. табл. 6) по клеевому шву между фанерой и дощатым поясом бал­ ки, волокна «рубашек» располагают перпендикулярно к оси ниж­ него пояса. Чтобы предотвратить выпучивание фанерной стенки из ее плоскости, по длине балки ставятся вертикальные ребра жесткости из досок на расстоянии 1/8—1/9 пролета. В крайних

139