40. Балки дощатоклееные. Проектирование, схема расчета.

Клееные балки из досок и фанеры, склеенные синтетическим кле­ем являются основным видом составных балок заводского изготов­ления. Размеры и форма сечений клееных балок могут быть практи­чески любыми независимо от сортамента пиломатериалов и фанеры. Древесина клееных балок после искусственной сушки и фанера дольше сопротивляются загниванию, чем древесина прочих конст­рукций. Клеевые соединения, жесткие 'и стойкие против увлажне­ния, обеспечивают монолитность балок. Клееные сплошные балки крупных сечений имеют, как правило, достаточный предел огне­стойкости.

Рис. 11.3. Дощатоклееные балки:

а — типы балок; б — типы сечений; в — размещение стыков; г — размещение досок по качеству; / — односкатная балка; 2 — двускатная; 3 — ломаная; 4 — гнутая; 5 — пря­моугольное сечение из цельных досок; 6 — то же, из стыкованных по ширине досок; 7 — рельсовидное сечение; 8 — двутавровое сечение; 9 — зубчатые стыки.

Дощатоклееные балки прямоугольного сечения, скле­енные из досок плашмя, изготовляют заводы клееных конструкций в наибольших объемах. Их применяют главным образом в качестве основных несущих конструкций покрытий сельских, общественных и промышленных зданий. Используют их также в виде прогонов, пролеты и нагрузки которых не позволяют применить прогоны цель­ного сечения, а также в виде главных балок перекрытий, мостов и Других сооружений. В отечественном строительстве Дощатоклееные ' балки находят применение в покрытиях пролетом до 18м. Сечения дощатоклееных балок принимают в большинстве случа­ев шириной не более 17 см, что позволяет изготовлять их из цельных по ширине досок. Балки большей ширины изготовляют из менее ши­роких досок, склеенных между собой кромками с расположением этих стыков в разбежку по высоте, что увеличивает трудоемкость их изготовления. Ширину сечения клееных балок нашими нормами рекомендуется принимать не менее 1/6 их высоты. Высота сечения балок определяет­ся расчетом и находится в пределах от 1/10 до 1/15 пролета, она увя­зывается с толщиной досок после фрезерования. Форма дощатоклееных балок по длине может быть прямоугольной односкатной, сегментной и двускатной, постоянной и переменной высоты. Прямоугольные и сегментные балки имеют, как правило, постоянную по длине высоту. Двускатные трапецие­видные балки имеют переменную высоту, получаемую при склеива­нии досок уменьшающейся кверху длины. Двускатные ломаные бал­ки собирают из двух прямых элементов, соединенных в коньке зуб­чатым соединением. Двускатные гнутые балки имеют выгиб в зоне конька и двускатную коньковую наклейку. Они могут быть постоянного и переменного сечения. Высота балок переменного сечения на опорах должна быть не менее 0,4 высоты сечения в середине длины. Балки склеивают из досок толщиной не более 50 мм. Примене­ние более тонких досок несколько увеличивает несущую способ­ность балок за счет меньшего влияния их коробления, но приводит к повышению трудоемкости изготовления и расхода клея. Доски перед склеиванием фрезеруются по пластям на 2,5—3,5 мм, а после склеивания кромки балок фрезеруются в среднем на 5 мм. Доски располагаются по высоте сечения балок таким образом, чтобы древесина наиболее высокого качества размещалась в наибо­лее напряженных нижней и верхней зонах. В балках с высотой се­чения более 50 см доски растянутой нижней зоны относятся к I категории качества. Доски сжатой и следующей по высоте растянутой и сжатой зон такой же толщины относятся к II категории и доски средней зоны — к III категории ка­чества. По длине все доски дощатоклееных балок стыкуются на зубча­тое соединение, имеющее равную прочность с древесиной элементов I категории. Стыки должны располагаться на асстояниях не менее 30 см по длине и вразбежку — в соседних слоях. Расчет дощатоклееных балок покрытий производят на изгиб в большинстве случаев по схеме однопррлетной свободно опертой балки на равномерную нагрузку q от собственной массы по­крытия, балки и массы снега. Расчет по нормальным напряжениям σ=М/W<=R_нm_бm_сл. Расчетное сечение, где действуют мак­симальные нормальные напряжения, в балках переменной высоты трапециевидной и ломаной формы не совпадает, как в балках постоянной высоты, с местом действия максимального изгибающего мо­мента, поскольку момент сопротивления сечений уменьшается у них от середины балки быстрее, чем изгибающий момент. Расстоя­ние расчетных сечений от опор х определяется путем отыскания ми­нимума эпюры нормальных напряжений по длине балки. Сечения дощатоклееных балок в результате жесткости клеевых соединений считаются монолитными, и их геометрические характе­ристики определяются как для цельных сечений. Несущая способ­ность балок повышается с увеличением их высоты в меньшей степе­ни, чем момент сопротивления, так как при этом возрастает высота зон максимальных нормальных напряжений. Это учитывается сни­жением момента сопротивления сечений коэффициентом условий работы т_б.. Коэффициент условий работы m_сл учитывает повышение несущей способности клеедеревянной балки, т.к. по мере уменьшения толщины склеиваемых досок снижается влияние пороков древесины. Дощатоклееные балки двутаврового и рельсовидного сечения. Двутавровые Дощатоклееные балки из досок плашмя состоят из стенки шириной не менее 80 мм и двух полок шириной не более двойной ширины стенки. Их применяют при тех же пролетах, что и балки прямоугольного сечения. По условиям технологии изготовле­ния они имеют постоянное по длине сечение. Малогабаритные Дощатоклееные балки состоят из стенки из од­ной или двух досок на ребро и двух- полок одинаковой или раз­ной ширины из досок плашмя. Они применяются при пролетах до 7 м. Расчет двутавровых балок производят с учетом влияния двутавровой формы сечения на их несущую способность и жесткость. При расчете по прочности момент сопротивления их сечения W снижает­ся дополнительно коэффициентом формы сечения m_ф, который за­висит от отношения ширины стенки b_ст к ширине полки b_п и колеб­лется от 0,9 до 0,75. Применение дощатоклееных балок двутаврового сечения огра­ничивается тем, что технология их изготовления существенно слож­нее, чем балок прямоугольного сечения, что экономически не оправ­дывается получаемой некоторой экономией материалов.