2. Проектирование клеефанерной балки покрытия, двутаврового сечения.

В качестве несущей конструкций покрытия принимаем клеефанерные двухскатные балки с уклоном верхней кромки 1:10. Расстановка балок здания через 4м. При ширине здания 18м расчетный пролет принимаем 17.9м. Клеефанерные панели укладывают непосредственно на балку. Балка состоит из фанерных стенок, дощатых поясов и ребер, склеенных между собой.

Для стенок используем фанеру марки ФСФ.

Высота балки в середине пролета мм; мм; Оба пояса балки принимаем одинакового сечения из восьми горизонтальных слоев досок сечением 140 мм. После сушки (до12 % влажности) и фрезерования их размер будет 132 мм.

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

Для обеспечения жесткости фанерных стенок из их плоскости между стенками поставлены ребра жесткости, склеенные из восьми досок после фрезерования, имеющих сечение 200 мм. Они расположены в стыках, а если требуется и посередине фанерных листов. Расстояние между осями ребер фанерного листа поле обрезки кромок равно 1480 1480мм. При этом расстояние между осями ребер жесткости (а ) получаем равным длине фанерного листа, уменьшенной на длину соединения «на ус», которое равно десятикратной толщине фанеры 10 = =200мм; тогда а =1480-200=1280мм. Первые панели имеют меньшую длину, равную 1170 мм.

Геометрические размеры балки.

Расчетный пролет балки 17,7м, полная длина балки с учетом опорной площадки длиной 200мм равна l=17.7+ м.

Высоту балки на опоре принимаем 750мм, а в середине пролета, равным размеру фанерного листа 1480мм. Фактический наклон верхнего пояса балки к горизонтальной проекции, т.е. примерно 1:10.

Таблица 2. Подсчет нагрузок на 1 м горизонтальной проекции покрытия.

Нагрузка	Нормативная, кН/м	Коэф. надежности по нагрузке	Расчетная, кН/м
Постоянная: Руберойдная кровля Утеплитель плиточный Клефанерная панель Собственный вес балки Временная (снеговая)	0,15 0,17 0,221 0,15 1,7	1,3 1,2 1,1 1,1	0,195 0,204 0,243 0,165 2,4
Всего	2,391		3,207

Собственный вес клеефанерной балки: 0.15кН/м , где к -коэффициент собственного веса.

кН/м; кН/м.

Статический расчет балки.

кН.

Максимальный изгибающий момент в середине пролета балки.

кН

Расстояние от опоры до сечения, где наибольшие нормальные напряжения:

.

Высота балки в опорном сечении полная м.

Высота между центрами поясов =0,76-0,264=0,496м.

кН.

Расстояние от оси левого опорного ребра до оси первого промежуточного ребра жесткости: м. расстояние от левой опоры до середины первой панели: м.

м.

кНм.

кНм.

Проверка принятого сечения балки.

Определяем геометрические характеристики поперечных сечений, в которых требуется проверить напряжения – в опасном сечении на расстоянии Х=4,5м от опоры. Высота сечения балки м.

Высота сечения между осями поясов м.

Приведенный момент инерции поперечного сечения балки при Х=4,5м;

+

мПа<9мПа.

Касательные напряжения в стенке балки по нейтральной оси.

Проверяем на опоре, где поперечная сила имеет наибольшее значение.

Статический момент поперечного сечения балки:

м³.

Приведенный к фанере момент инерции поперечного сечения балки :

Максимальные касательные напряжения фанерной стенки.

<6мПа.

Максимальные касательные напряжения по швам между фанерой и древесиной проверяем в сечении на опоре. Статический момент поперечного сечения пояса:

.

Расчетная ширина сечения пояса:

м;

Устойчивость фанерной стенки балки проверяем на действие касательных и нормальных напряжений в середине первой панели при Х=0,585м. Высота сечения балки м. Высота сечения между осями поясов м. Высота стенки между внутренними кромками поясов м. Отношение .

Так как в следующей панели расстояние между ребрами жесткости больше, чем в опорном, проверяем фанерную стенку на устойчивость из ее плоскости в середине второй панели при .

Высота сечения балки: м.

Высота сечения между осями поясов: м.

Высота стенки между внутренними кромками поясов: м.

Поперечная сила в середине второй панели: кПа. Приведенный к фанере момент инерции сечения балки в середине второй панели:

Нормальные напряжения на уровне внутренней кромки поясов:

мПа.

Приведенный к фанере статический момент поперечного сечения на высоте внутренней кромки поясов.

мПа.

Касательные напряжения в стенке на уровне кромки поясов:

МПа.

3. Конструирование и расчет дощатоклееной колонны прямоугольного сечения

Компоновка сечения колонны

Колонну проектируем клеенную, прямоугольного сечения.

Предварительный подбор сечения колонны:

Задаемся гибкостью колонны =100. Предварительные размеры сечения колонны принимаем

h_к=H/13=900/13=69,23 см;

b_к=Н/29=900/29=31,03 см.

Из-за отсутствия досок такой ширины принимаем доски шириной 100 мм и 200 мм с предварительной склейкой их по кромке в щит.

Фактическая ширина с учетом припусков на усушку и механическую обработку составит b_к=(100-10)+(200-15)=275 мм.

Для изготовления колонн используем сосновые доски второго сорта толщиной 40 мм. После двухстороннего фрезерования (острожки) толщина досок составит t_ф=40-23,5=33 мм.