9. Составные балки
Многослойные клееные балки получают путем склеивания досок по пласти синтетическими клеями в заводских условиях. Используют в основном древесину из березы и других мягких лиственных пород с рациональным размещением по сечению в зависимости от прочностных характеристик. Размеры и формы сечений клееных балок могут быть практически любыми, независимо от сортамента пиломатериалов и фанеры. Высушенные древесина и фанера дольше сопротивляются загниванию. Клеевые соединения, жесткие и стойкие против увлажнения, обеспечивают монолитность балок. Балки значительного сечения имеют достаточный предел огнестойкости.
Дощатоклееные балки применяют в междуэтажных и чердачных перекрытиях, покрытиях зданий, а также в качестве сжато - изгибаемых элементов сквозных ферм и трехшарнирных арок и рам, работающих на изгиб от местной нагрузки сельских, общественных и промышленных зданий. Балки большого пролета проектируют в виде многослойного пакета досок прямоугольного или двутаврового сечения. Дощатоклееные балки выполняют с параллельными поясами, двускатными и с криволинейной нижней кромкой (гнутоклееные) (табл. 9.1).
По расходу материала балки двутаврового сечения экономичнее (с полками толщиной около 1/6 h), а проще в изготовлении с лучшей запрессовкой швов – прямоугольного сечения. Высота балок в середине пролета принимается не менее 1/10ℓ – для двускатных, 1/12ℓ – с параллельными поясами, 1/15ℓ – для гнутоклееных балок.
Таблица 9.1. Схемы и технико-экономические показатели составных балок покрытий
9.1. Дощатоклееные балки
Широкое распространение получили составные балки, изготовленные из мелких элементов из древесины более низких сортов и менее ценных пород, фанеры, синтетических и других материалов, повышающих несущую способность балок. Предпочтение отдается клееным и фанерным балкам.
Балки брусчатые на пластинчатых нагелях, шпонках и колодках, а также дощато-гвоздевые по СНиП ΙΙ-25-80* применять для капитальных зданий не рекомендуется.
При проектировании клееных балок необходимо выполнять условия: вст≥вn/2; h/в≤6; hст/вст≤6; h/вn≤6 (для балок с параллельными поясами); hср/в≤8,5 (для двускатных балок). Доски в балках располагают по сортам, в крайних зонах балок 1 и 2 сортов их количество д. б. не менее двух. Толщина досок не должна превышать 3,5 см (до острожки), 2,0 см- для криволинейных балок.
При изготовлении балок из разных пород древесины рекомендуется:
а) поперечное сечение принимать прямоугольным;
б) в нижнюю растянутую зону балки высотой не менее 0,15h укладывать доски из пород древесины, обладающей прямолинейной структурой волокон и высокой прочностью на растяжение (сосна, береза, лиственница);
в) в верхнюю сжатую зону балки высотой 0,15—0,4h укладывать древесину хвойных и лиственных пород с высокой прочностью на сжатие (сосна, береза);
г) среднюю зону балки выполнять из древесины с невысокой прочностью (тополь, ольха, осина, пихта). Доски по длине стыкуются зубчатым шипом.