2. Сбор нагрузок и определение расчетных усилий

Сбор нагрузок осуществляется так же как и для дощатоклееных. В двускатных балках расстояние от опоры до сечения с максимальными напряжениями (опасное сечение) находится по формуле:

L – пролет балки;

i – уклон верхнего пояса балки;

- высота балки на опоре по осям поясов.

3. Расчет клеефанерных балок

Расчет клеефанерных балок производят с учетом совместной работы дощатых поясов и фанерных стенок без учета податливости соединений. Расчет производят по методу приведенного сечения по указаниям СП 64.13330.2017 в части особенностей расчета клееных элементов на фанеры с древесиной. При этом значения модуля упругости фанеры вдоль волокон наружных слоев по табл. 11 [1] следует повышать на 20 %.

1. Проверка поясов на действие нормальных напряжений.

Расчет клеефанерных балок производят с учетом работы фанерной стенки на нормальные напряжения. Однако необходимо иметь в виду, что основная доля нормальных напряжений воспринимается поясами. Поэтому при определении напряжений надо сравнивать их с расчетным сопротивлением древесины сжатию и растяжению, а не изгибу, как это делалось в дощатоклееных балках.

Проверка нормальных напряжений в поясах производят в сечениях, где они достигают максимальной величины. Т.е. в балках с параллельными поясами – в середине пролета, а в двускатных - в сечении на расстоянии «х» от опоры.

Нижний пояс проверяется на растяжение:

, где

R_р – расчетное сопротивление растяжению древесины 1-го сорта.

Верхний пояс проверяется на сжатие с учетом его устойчивости из плоскости балки:

, где

φ_y – коэффициент продольного изгиба сжатого пояса, при определении которого расчетная длина принимается равной расстоянию между точками раскрепления его продольными ребрами плит покрытия;

R_c – расчетное сопротивление сжатию древесины 2-го сорта.

2. Проверка фанерной стенки в опасном сечении на растяжение.

, где

К_ф = 1,2 – коэффициент, повышающий модуль упругости фанеры на 20%;

M_ф = 0,8 – коэффициент, учитывающий снижение расчетного сопротивления фанеры, стыкованной «на ус», при работе ее на изгиб в плоскости листа;

R_рф – расчетное сопротивление фанеры растяжению в плоскости листа вдоль волокон наружных слоев шпона.

В формулу вводится отношение модулей упругости фанеры к древесине, т.к. момент сопротивления вычислен с приведением к древесине.

3. Проверка фанерной стенки на действие главных растягивающих напряжений.

Такая проверка при сосредоточенных нагрузках на балку производится под ближайшей к опоре силой, а при любых других нагрузках – в зоне первого от опоры стыка фанерных стенок.

Для указанного сечения вычисляются внутренние усилия (М^/ и Q^/) и высота поперечного сечения (для двускатных балок), а также геометрические характеристики (момент инерции I_пр и статический момент S_пр) на уровне внутренней кромки растянутого пояса, приведенные к фанере.

Проверка производится по формуле (45) [1]:

, где

- соответственно нормальные и касательные напряжения в стенках от изгиба на уровне внутренней кромки поясов

, где

M^/ и Q^/ - внутренние усилия в выбранном сечении балки;

и - приведенные геометрические характеристики для выбранного сечения балки;

h_ст – высота стенки в выбранном сечении балки;

Σδ_ф – суммарная толщина фанерных стенок;

R_фр – расчетное сопротивление фанеры растяжению под углом «α» к волокнам наружных слоев, определяемое по графику рис. 17 прил. 5 [1].

α – угол, определяемый из зависимости

.

4. Проверка местной устойчивости фанерной стенки.

Проверка выполняется для сечения в середине опорной панели балки при условии h_ст/δ_ф > 50. Для этого необходимо предварительно вычислить:

- длину опорной панели расстояние между ребрами жесткости в свету «а»;

- расстояние от центра расчетного сечения до оси опоры;

- высоту фанерной стенки в расчетном сечении;

- момент инерции и статический момент для расчетного сечения, приведенные к фанере;

- изгибающий момент и поперечную силу для расчетного сечения.

Расчет следует производить по формуле (48) [1]:

, где

- соответственно нормальные и касательные напряжения в стенках от изгиба на уровне внутренней кромки поясов в расчетном сечении (середина опорной панели балки);

К_n и К_τ – коэффициенты, которые определяются по таблицам рис. 18 и рис. 19 прил. 5 [1];

δ – толщина фанерной стенки;

h_ст. – высота стенки в расчетном сечении;

h_расч. – расчетная высота стенки, которую следует принимать равной «h_ст.» при расстоянии между ребрами а≥h_ст. и равной «а» при а<h_ст..

Кроме сечения в середине опорной панели указанную проверку необходимо выполнить для опасного сечения с максимальными напряжениями изгиба.

5. Проверка фанерных стенок в опорном сечении на срез в уровне нейтральной оси.

, где

Q_max – максимальное значение поперечной силы;

и - статический момент и момент инерции опорного сечения, приведенные к фанере;

R_ф.ср. – расчетное сопротивление фанеры срезу перпендикулярно плоскости листа по табл. 10 [1].

6. Проверка фанерных стенок в опорном сечении на скалывание по вертикальным швам между поясами и стенкой.

, где

Σh_ш – суммарная длина вертикальных швов между поясами и стенкой;

R_ф.ск. – расчетное сопротивление фанеры скалыванию в плоскости листа по табл. 10 [1].

7. Проверка прогиба от действия нормативной нагрузки.

Прогиб клеефанерных балок определяется как и для дощатоклееных балок с учетом коэффициента, учитывающего влияние переменности высоты сечения, и коэффициента, учитывающего влияние деформаций сдвига от поперечной силы. При это вычисляется момент инерции сечения в середине пролета, приведенный к древесине, и учитывается модуль упругости древесины.

Приложение 1

Номинальные размеры пиломатериалов хвойных пород по ГОСТ 24454-80

Толщина мм	Рекомендуемая ширина, мм
16	75	100	125	150	-
19	75	100	125	150	175
22	75	100	125	150	175
25	75	100	125	150	175
25	75	100	125	150	175
32	75	100	125	150	175
40	75	100	125	150	175
44	75	100	125	150	175
50	75	100	125	150	175
60	75	100	125	150	175

Приложение 2

Сортамент горячекатаных арматурных стержней периодического профиля (по ГОСТ 5781-82*)

Номинальный диаметр мм	Площадь сечения см2	Масса 1 п. м стержня кг	Выпускаемые диаметры для классов стали
			A-II	A-III	A-IV
6	0,28	0,22		+
7	0,32	0,30		+
8	0,50	0,39		+
9	0,60	0,50		+
10	0,79	0,62	+	+	-
12	1,13	0,89	+	+	+
14	1,54	1,21	+	+	+
16	2,01	1,58	+	+	+
18	2,55	2,00	+	+	+
20	3,14	2,40	+	+	+
22	3,80	2,98	+	+	+
25	4,91	3,85	+	+	+
28	6,10	4,83	+	+	+
32	8,04	6,31	+	+	+
36	10,18	7,99	+	+
40	12,50	9,87	+	+
45	15,90	12,50	+	+