29. Дощатоклееные балки и армированные балки.

Дощатоклеёные балки используются в качестве стропильных конструкций в каркасных зданиях при пролётах до 18м, а армированные до 24м. Они могут быть постоянного сечения односкатные, двускатные и криволинейного очертания гнутоклеёные. Рекомендуется прямоугольное поперечное сечение из одной доски по ширине.

Некоторые предприятия выпускают двутавровые балки поперечного сечения (более экономичны). Ширина стенки = ½ ширине поясов. В таких балках больше опасность скалывания чем в прямоугольных поэтому для них требуется строгий контроль качества и высокая культура производства. Гнуто-клеёные балки используются под кровлю из штучных материалов с уклоном 1:4.

Балки склеивают из стропильных заготовок толщиной 33м изготовленных из досок 4омм. Для экономии качественных пиломатериалов допускается комбинировать пиломатериалы 2 пород или 2 сортов.

В некоторых случаях, когда при ограниченных габаритах необходимо получить повышенную прочность или жёсткость балок их армируют сталями периодического профиля А300,А400.Целесообразно симметричное армирование сжатой и армированной зоны.

Армированная балка считается более надёжной из-за большей однородности стали по сравнению с древесиной.

Арматурные стержни вклеиваются эпоксидным цементным компоундом в пазы шириной на 5мм больше чем номинальный диаметр арматурного стержня. Диаметр стержней принимается до 25мм. Стержни очищаются и обезораживаются, а пазы продувают сжатым воздухом.

В прямослойных балках при их изготовлении обязательно предусматривают строительный подъём нижней грани не менее 1/200 пролёта.

Расчёт балки переменного сечения. Проверка прочности нормальных сечений. В балках переменного по длине поперечного сечения положение самого опасного нормального сечения не совпадает с серединой пролёта.

Положение этого сечения зависит от уклона верхней грани балки. Для балок прямоугольного поперечного сечения расстояние от опоры до самого напряжённого состояния Х

2)проверка устойчивости плоской формы

Практически удобнее рассчитать шаг связей раскрепляющих балку

Проверка балки на скалывание

Проверка прогибов , где-для распределённой нагрузки.

Армированные балки рассчитывают по геометрическим характеристикам приведённого сечения. Приведение производится к древесине через отношение модулей упругости стали и древесины.

30. Клеефанерные балки

Это самые легкие из всех сплошных несущих деревянных конструкций. Применяют в покрытиях пролетом до 18м. различаются: балки с плоской стенкой и балки с волнистой стенкой. Балки с волнистой стенкой всегда постоянного сечения. Балки с плоской стенкой: постоянного сечения и двускатные. Поперечное сечение балки могут быть двутавровое и коробчатое. Пояса склеиваются из досок в двутавровых балках вертикально поставленных, коробчатые доски располагают горизонтально.

Размеры верхнего и нижнего поясов принимают одинаковыми – симметричными. Стенку изготавливают из фанеры толщиной 10-12мм. В балах с волнистой стенкой устанавливают опорные вертикальные ребра, обеспечивающих устойчивость фанерных листов стенки. Их устанавливают по расчету. При этом шаг ребер обычно назначают кратным шагу прогонов, опирающихся на балку.

В балках с плоской стенкой волокна рубашечных слоев фанеры направленно вдоль пролета. Фанера сращивается на ус или с накладками, стыки располагают над ребрами. В балках с волнистой стенкой волокна направлены перпендикулярно оси балки. Фанеру сращивают на ус, но стык не равнопрочный.

Расчет: расчеты балок с плоской и волнистой стенкой принципиально различны. В балках с плоской стенкой нормальные напряжения воспринимаются и поясами и стенкой. В балкой с волнистой стенкой только поясами. Касательное напряжение в балках обоих типов воспринимаются фанерной стенкой. С плоской стенкой рассчитывают как элементы плоской комплексной конструкции из разнородных материалов методом приведенных сечений. Геометрические характеристики поперечного сечения, момент инерции I, момент сопротивления W, статический момент S приводятся к тому материалу в котором в данном расчете ищутся напряжения. , 1,2 – коэф учитывающий различие модулей упругости фанеры при работе ее на изгиб из плоскости и на растяжение и сжатие в плоскости..

Проверка прочности нормальных напряжений:

- для нижнего пояса

, - коэф продольного изгиба из плоскости балки.

=3000/λ²_у λ>70

=1-0,8(λ_у/100)² λ<70

λ_у=l_р/0,289b_п

Проверка стенки: проверка прочности приклейки стенки к поясам

b_расч=2h_п, S_п=А_пу_ц.п.

b_расч – суммарная ширина приклейки фанеры пояса.

Проверка прочности стенки на разрыв фанеры над действием главных напряжений

Такие проверки выполняют в первой и второй от опор панелях, стенки на уровне ц.т. сечения и вдоль верхней полки растянутого пояса.

m_ф- коэф учитывающий стыкование фанеры на ус = 0,8.

Здесь же в крайних панелях производится проверка фанерной стенки на устойчивость по направлении действия главных сжимающих напряжений.

к_u и к_τ – размерные коэф определяемые по графикам СНиП II-25-80.

h_расч – расчетная высота стенки принимаемая большей из двух размеров

Прогибы:

балки с волнистой стенкой рассчитывают как составные элементы на податливых связях. Податливой связью является волнистая стенка допускающая ограничение смещения поясов. Пояса проверяют на растяжение и устойчивость как в балке с плоской стенкой, но сечение рассматривают, как состоящее только их поясов. Фанерная стенка проверяется на устойчивость и растяжение.