20. Балки и прогоны.

Прогоны и балки цельного сечения выполняют из досок на ребро, брусьев или бревен.

С целью уменьшения сечения балки, особенно когда она подобрана из расчета по жесткости, рекомендуется уменьшать расчетные значения моментов и прогибов, применяя следующие конструктивные схемы:

• балки с подбалками;

• консольно-балочные системы;

• спаренные неразрезные прогоны.

Балки, усиленные подбалками. Подбалки уменьшают расчетные пролеты балок. Их подкладывают на опоре под стыки балок и скрепляют с ними болтами

Консольно-балочные прогоны. Консольно-балочные прогоны представляют собой многопролетные статически определимые системы. Их целесообразно применять при неподвижных равномерно распределенных нагрузках. Например, для прогонов кровли.

Шарниры в консольно-балочных прогонах располагают по двум вариантам: по два шарнира через пролет или по одному шарниру в каждом пролете

Консольно-балочные прогоны выполняются из брусьев или бревен. По длине они соединяются в местах шарниров стыком косой прируб. Чтобы не было смещений концов, в стыке конструктивно устанавливают болт.

Доски одного ряда соединяют по длине впритык, вразбежку относительно опор. Концы досок одного ряда прибивают гвоздями к доске другого ряда.

Стыки досок устраивают в точках, где изгибающий момент в неразрезных балках меняет знак. То есть, на расстоянии от опор, равном х=0,2113l. Здесь величина х дана для равномерно распределенной нагрузки.

Балки цельного сечения. В жилых и общественных зданиях для перекрытий применяют стандартные балки из бруса с черепными брусками (см. рис. 43).

Черепные бруски должны быть антисептированы и прибиты к балкам гвоздями диаметром 4,5 мм, длиной 125 мм с шагом 300 м.

21. Клеедеревянные балки. В лекциях!

22.Клеефанерные балки.

Состоят из дощатых поясов и фанерной стенки. Могут быть двускатными, с параллельными поясами и с криволинейным верхним поясом. Поперечное сечение балок может быть двутавровым или коробчатым

Существует два способа обеспечения устойчивости стенки:

- применяются дощатые ребра жесткости;

- устраивается волнистая стенка; здесь для придания волнистости стенке в дощатых поясах выбирают клиновидные пазы, очерчивающие в плане синусоиду. После гофрирования фанерная стенка вклеивается в эти пазы.

Клеефанерные балки образованы разнородными материалами, поэтому их рассчитывают с учетом различных модулей упругости древесины поясов и фанерной стенки по приведенным геометрическим характеристикам. Приведение выполняется к древесине поясов, как к наиболее напряженному материалу.

Клеефанерные балки с дощатыми ребрами жесткости на прочность по нормальным напряжениям рассчитывают с учетом работы фанерной стенки. Но поскольку большая часть равнодействующей нормальных напряжений воспринимается поясами, то нормальные напряжения сравнивают с расчетным сопротивлением древесины растяжению, а не изгибу, как это делается при расчете обычных балок.

Нормами сделано допущение, что нормальные напряжения по высоте пояса постоянны и равны их среднему значению в пределах высоты пояса.

Расчет балки на прочность по нормальным напряжениям выполняют по формулам:

на растяжение

M / W0. ПРИВ ≤ RР ,

на устойчивость из плоскости балки

M / ϕ W0. ПРИВ ≤ RС ,

где W0 = 2 IПР / (h - hП); h , hП - высоты балки и пояса.

При расчете по нормальным напряжениям балок с криволинейным верхним поясом целесообразно находить находить расчетное сечение путем назначения определенного количества сечений с определением в них нормальных напряжений.

Достаточность высоты балки на опоре проверяют расчетом её опорного сечения на поперечную силу. При этом прочность фанеры на срез на уровне нейтральной оси проверяют по формуле

Q SПР / IПР bРАСЧ ≤ RФ СК , (42)

где bРАСЧ = ΣδФ , (здесь ΣδФ - суммарная толщина фанерной стенки на опоре); RФ СК - расчетное сопротивление фанеры скалыванию вдоль волокон наружных слоёв шпонов.

В опорном сечении может произойти также скалывание по клеевому шву между поясами и фанерной стенкой. В месте этого шва расположены элементы с разной прочностью - фанерная стенка и доски поясов. А поскольку расчетное сопротиаление фанеры скалыванию вдоль волокон наружных слоёв шпонов меньше расчетного сопротивления древесины скалыванию вдоль волокон, необходима проверка прочности фанеры в месте указанных клеевых швов. Эту проверку выполняют по формуле

Q SПР / IПР bРАСЧ ≤ RФ СК , (42)

где bРАСЧ - расчетная длина клеевого шва, принимаемая равной суммарной ширине приклееных к фанерной стенке поясов.