3. Расчет дощато-клееной балки

При ширине здания 18 м расчетный пролет принимается 17,7 м.

Панели укладываются непосредственно на балки. Продольная неизменяемость покрытия обеспечивается прикреплением панелей к балкам и постановкой горизонтальных связей в торцах и через 24м.

Нагрузки на балку

При определении нагрузки на балку ввиду малости угла наклона можно считать, что вес на 1м² горизонтальной проекции покрытия равен весу, приходящемуся на 1м² поверхности покрытия. Нагрузки на 1м² горизонтальной проекции приведены в таблице 2.

Таблица 2

Нагрузки на 1м² горизонтальной проекции покрытия

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная, в том числе: - нагрузки на панель (табл. 1) - собственный вес балки	0,4523 0,2013	1,1	0,6205 0,2215
Снеговая	1,11		1,11
Полная	1,7636		1,952

Собственный вес балки определяется

Линейная нагрузка на балку

-нормативная q^н = 1,7636 кН/м²  6м = 10,5816 кН/м

-расчетная q = 1,952 кН/м²  6м = 11,712 кН/м

Конструкция балки

Балка дощато-клееная двускатная (рис. 2). Уклон 10%. Изготавливается из сосновых досок 2 сорта размером 18040 мм. Доски после фрезерования будут иметь размер 16433 мм. Высота балки в середине пролета и на опорах должна быть кратной толщине доски – 33 мм. Высота балки в середине пролета принимается равной h_ср = 1/10  l = 1815 мм, что составляет 55 досок, а высота балки на опоре примерно h_оп = 1815-0,1(18000/2)=915 мм, принимаем h_оп = 957 мм т.е. 29 досок.

Рис. 2. Двускатная дощато-клееная балка

а – общий вид; б – поперечные сечения

Статический расчет балки.

Опорные реакции балки:

Расстояние от левой опоры до сечения с наибольшими нормальными напряжениями:

Момент в сечении при х = 4,666 м:

Высота балки в сечении при х = 4,637 м:

мм

Число целых досок п = 1409,365/3343

Расчетная высота h_х^р = 3343 = 1419 мм

Момент сопротивления сечения при х = 4,666 м

Максимальное напряжение

где т_б = 0,8 (табл.7) 1 при h120 см.

Моменты инерции балки:

в опорном сечении

в среднем сечении

Статический момент в опорном сечении балки:

Касательные напряжения в опорном сечении балки:

Проверка устойчивости плоской формы деформирования.

В качестве связей применяем полураскосную систему с расстоянием между ригелями 1,95 м. Связи расположены со стороны сжатой зоны балки. Тогда:

где

где h = 159,87 см максимальная высота сечения на участке l_р.

_м – коэффициент для изгибаемых прямоугольных элементов. Определяется по формуле 23 1.

Здесь, К_ф – коэффициент, зависящий от формы эпюры моментов, определяется по эпюре 2 табл.2 приложение 4 1 при моментах:

х = 4,666+1,95 = 6,619 м

и для

х = 4,666-1,95=2,716 м

К_ф = 1,75-0,75L при 0   1

К_ф = 1,75-0,750,554 = 1,334

Коэффициент К_пер учитывающий переменность сечения по высоте

Проверка жесткости балки

Относительный прогиб двускатной балки прямоугольного сечения определяется по формуле:

где

Полный относительный прогиб балки:

где - коэффициент, учитывающий влияние деформации сдвига (прил.4 табл.3) 1

Балка удовлетворяет требованиям прочности и жесткости.