Клеефанерная балка коробчатого сечения

Проектируется бесчердачное покрытие над отапливаемым производственным зданием. Кровля черепичная. Район строительства – г. Донецк. Изготовление конструкции – заводское. Материал – лиственница кроме европейской и японской 2 сорта, фанера марки ФБС. Клей фенольно – резорциновый марки ФРФ-50.

Выбор конструкции и компоновка покрытия

В качестве несущей конструкции покрытия проектируются клеефанерные балки коробчатого сечения. Расстановка балок через В=4,8м. При ширине здания 15м расчетный пролет принимаем 14,7м. Утепленные плиты покрытия клеефанерной конструкции укладывают непосредственно на балки.

Две фанерные стенки из водостойкой фанеры приняты толщиной 10мм, каждую приклеивают с наружных сторон поясов. Оба пояса балки приняты одинакового сечения из четырех вертикальных слоев досок. Средний слой досок выполняют из черновых заготовок по сортаменту пиломатериалов по ГОСТ 84454 (прил. Б / [1]) сечением 22540мм.

После сушки и фрезерования их размер будет 21732мм. Крайние слои, примыкающие к фанерным стенкам из таких же досок с продольной их распиловкой на 4 узкие доски, размер которых после фрезерования должен быть 4932мм. Между последними имеется горизонтальный зазор 7мм.

Соединение досок нижнего пояса по длине выполняют зубчатым стыком, так чтобы в сечении стыковалась только одна доска. Доски верхнего пояса имеют один стык в коньке, который выполняют впритык и перекрывают парными накладками на болтах.

В фанерных листах стенки волокна наружных шпонов расположены вдоль балки, поэтому стыкование фанеры осуществляется ,,на ус’’.

Рис.1 Поперечное сечение балки

Для обеспечения жёсткости фанерных стенок из их плоскости между стенками поставлены рёбра жёсткости, склееные из 4 досок после фрезерования имеющих сечение в чистоте 100128 мм. Они расположены в стыках, а если требуется и посередине фанерных листов. Расстояние межу осями рёбер определяется размерами фанерного листа равного150505600 мм. После обрезки кромок листа его размер принят 15005500 мм. При этом расстояние между осями рёбер жёсткости (а) получается равным длине фанерного листа, уменьшенного на длину соединения ,,на ус ‘’, которое равно десятикратной толщине фанеры. 10t_p = 1010 = 100 мм; тогда а = 5500-100=5400 мм.

Первые панели от опоры имеют меньшую длину а, которая рассчитывается ниже

Геометрические размеры балки

Расчётный пролёт балки 14,7 м, полная длинна балки с учётом опорной площади длинной 200 мм будет.

Высоту балки в середине пролёта выбираем из условия её достаточной жёсткости, а так же не превышающей размеры фанерного листа после выравнивания кромок:

Принимаем h_max = 1500 мм, равным размеру фанерного листа. Высоту балки на опоре принимаем h_max = 04h_max = 0,41500 = 600 мм.

Фактический наклон верхнего пояса балки и горизонтальной проекции: т. е. применено 1:8.

Нагрузки на балку

При определении нагрузки на балку ввиду малости угла наклона можно считать, что вес на 1 м² горизонтальной проекции покрытие равен весу, приходящемуся на 1 м² поверхности покрытия. Нагрузка на 1 м² горизонтальной проекции приведена в табл.1.

Таблица 1 - Подсчёт нагрузок на 1 м² горизонтальной проекции покрытия

Наименование нагрузки	Нормативная, кН/м2	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчётная нагрузка, кН/м2
Постоянная Клеефанерная панель с учётом кровли Собственный вес балки Итого постоянная Временная Снеговая Итого снеговая Полная	gk1=1,086 gk2=0,099 gk=1,185 qk1=0,5 qk1=0,5 (g+q)k=1,685	- gk2 = 1,1 - gk2 = 1,4 - -	gd1=1,321 gd2 = 0,109 gd = 1,43 qd1=0,7 qd=0,7 (g+q)d = 2,13