Принимаем балку прямоугольного сечения высотой:



По сортаменту пиломатериалов принимаем черновые заготовки (доски) сечением 40×150 мм

П осле фрезирования пластин с двух сторон доска будет иметь толщину:

Назначаем высоту балки (высота клееного пакета):



_{Тогда ширина поперечного сечения балки}


Рисунок 5- Поперечное сечение балки

Момент инерции поперечного сечения балки:



Момент сопротивления поперечного сечения балки:



Статический момент поперечного сечения балки:



3.4. Конструктивный расчет балки

Проверяем сечение балки по нормальным напряжениям:



– коэффициент учитывающий толщину склеиваемых досок, принимаем по табл. 11 СП 64.13330.2017.

– коэффициент условия работы, учитывающий температурно-влажностный режим эксплуатации, принимается по табл. 9 СП 64.13330.2017;

– коэффициент учитывающий абсолютную высоту клеедощатого пакета принимаем по табл. 10 СП 64.13330.2017;

– расчетное сопротивление изгибу древесины, определяется по табл. 3 СП 64.13330.2017.



Условие выполнено, прочность балки обеспечена.

Проверим прочность клееной балки на опоре на действие максимальных касательных напряжений.




Условие выполнено.

3.5. Расчет по устойчивости плоской формы деформирования

---

Устойчивость балки обеспечивается связями. Связи расположены вблизи верхней кромки балки, т.е. со стороны сжатой зоны изгибаемого элемента. Расстояние между узлами связей принимаем 3 м (кратным ширине панели покрытия).

Расчет на устойчивость плоской формы деформирования изгибаемых элементов прямоугольного сечения



Коэффициент устойчивости плоской формы деформирования



где – расчетная длина, равная расстоянию между точками раскрепления верхнего пояса балки из плоскости;

– коэффициент, учитывающий форму эпюры изгибающих моментов в балке, определяемый по табл. Е2 СП 64.13330.2017;

Проверка прогиба балки.



где f₀ – прогиб балки постоянного сечения, высотой hбез учета деформации сгиба.



k– коэффициент, учитывающий переменность сечения балки по высоте:

С – коэффициент, учитывающий влияние деформации сдвига поперечной силы:



Условие выполнено.

4. Расчет балки с волнистой стенкой

4.1. Компоновка поперечного сечения балки

По конструктивным требованиям высоту сечения балки назначаем из условия (1/10÷1/15) L





Принимаем h=0,9м

Ширину поясов балки принимаем в пределах

– высота и ширина поясов балки

Высоту пояса принимаем из условия

---

Принимаем h_n=150мм



Принимаем

Пояса балки принимаем из клееного пакета (максимальная толщина доски не более 45 мм). По сортаменту пиломатериалов принимаем черновые заготовки (доски) сечением 44×300 мм. После сушки и четырехстороннего фрезерования (со всех сторон по 6 мм) черновых заготовок на склейку идут чистые доски размером сечения 32×288 мм.

Окончательно назначаем размеры поясов балки





Минимальная толщина фанерной стенки составляет 6 мм. Принимаем .

Волнистая фанерная стенка вклеивается в вырезанные по синусоиде в поясах пазы трапециевидного сечения. Глубина паза принимаем не менее ( -толщина фанерной стенки).



Высота волны стенки назначается из условия



Принимаем

Отношение высоты волны к ее длине принимают 1/12÷1/18.

По длине балки размещают целое число полуволн





Принимаем длину волны 1140мм. По длине балки разместится 6 волн.



В балках с волнистой стенкой нормальные напряжения воспринимаются только поясами, поэтому приведенные геометрические характеристики сечения не определяются, для расчета используются характеристики деревянных поясов балки.

---

Волнистая форма стенки придает ей достаточную устойчивость и позволяет обходиться без ребер жесткости. Ставятся только опорные ребра, благодаря чему балки с волнистой стенкой легче балок с плоской стенкой.
4.2 Сбор нагрузок на балку

Нормативная нагрузка от покрытия (веса клеефанерной плиты и кровли)



Расчетная нагрузка от покрытия (веса клеефанерной плиты и кровли)



Полная нормативная снеговая нагрузка



Полная расчетная снеговая нагрузка



Нормативная нагрузка от собственного веса балки:



где k_с.в.- коэффициент собственного веса балки, равный 4.

Расчетная нагрузка от собственного веса балки:



Полная нагрузка на погонный метр:

– нормативная нагрузка:



– расчетная нагрузка


4.3. Статический расчет балки

Расчетный пролет балки с учетом опирания



Максимальные (расчетный) изгибающий момент в середине пролета балки



Максимальная (расчетная) поперечная сила на опоре.



Момент инерции поясов балки определяется без учета работы фанерной стенки.



– расстояние между центрами тяжести поясов



– размеры поперечного сечения пояса балки



Момент инерции поперечного сечения балки без учета фанерной стенки

---

Статический момент пояса относительно нейтральной оси



Коэффициент податливости фанерной стенки



Коэффициент снижения момента сопротивления поперечного сечения балки вследствие податливости фанерной стенки, определяем по формуле:



Проверка прочности балки по нормальным напряжениям в нижнем растянутом поясе





-в верхнем сжатом поясе

• 
  -коэффициент продольного изгиба верхнего пояса из плоскости изгиба, принимаемый по п. 6.3. СП 64.13330.2017
  

Проверку балки по наибольшим сдвигающим напряжениям проводим в опорном сечении с учетом потери местной устойчивости



- расчетное сопротивление срезу, 6 МПа;

- коэффициент устойчивости волнистой фанерной стенки





k₂=1/15=0,067 – cреднее значение коэффициента, равного отношению высоты волны h_в к длине волны l_в;

- модуль упругости фанерной стенки в направлении оси балки 12000МПа;

- модуль сдвига фанеры 700МПа;

- гибкость волнистой фанерной стенки, определяется по формуле

---

Смотрите также файлы

• Программа среднего профессионального образования 44. 02. 01 Дошкольное образование Дисциплина Безопасность жизнедеятельности.rtf

• Параметры и содержание групповой встречи Структура встречи Приветствие Знакомство Техника Работа с субличностями.docx

• Лабораторная работа по дисциплине правоведение Группа Ал22П111в студент.docx

• Вопросы по птэ.docx

• 1) Вычертите диаграмму состояния железо карбид железа, укажите структурные составляющие во всех областях диаграммы, опишите превращения и постройте кривую охлаждения (с применением правила фаз) для сплава, содержащего 3,2 С..docx