6. Клееные балки. Конструкция, применение и расчет.

Основные типы клееных деревянных балок (постоянного по длине сечения, одно­скатные, двускатные, ломаного очертания и криволинейные) и их поперечные сечения показаны на рис. 6.9. Основным типом поперечного сечения является прямоугольное сечение постоянной высоты, другие типы сечений применяются при технико-экономическом обосновании.

Дощатоклееные балки обладают рядом преимуществ перед другими составными балками: они работают как монолитные;их можно изготовить с поперечным сечением боль­шой высоты;в балках длиной более 6 м отдельные доски стыкуют по длине с помощью зубчатого шипа и, следовательно, балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение;в дощатоклееных балках можно рационально разме­щать доски различного качества по высоте. Слои из до­сок первого или второго сортов укладывают в наиболее напряженные зоны балки, а слои из досок второго или третьего сортов — в менее напряженные места. В доща­токлееных балках можно также использовать маломер­ные пиломатериалы.

Расчет клееных деревянных балок ведется по известным формулам для изгибае­мых элементов с введением поправочных коэффициентов к моменту сопротивления сечения и расчетному сопротивлению древесины на изгиб, учитываю­щих толщину слоев, высоту сечения, наличие ослаблений и другие факторы для клее­ных элементов. В односкатных и двускатных балках опасное сече­ние (с максимальными напряжениями от изгиба) не совпадает с сечением, в котором возникает максимальный изгибающий момент, и находится на расстоянии Х_м от опоры с меньшей высотой. При равномерно распределенной нагрузке по всему пролету Х_м на­ходится по формулам: а) для балок прямоугольного сечения

l – расчетный пролет балки

h_оп – высота балки на опоре с меньшей высотой

h_ср – высота балок в середине пролета

б) для балок двутаврового сечения

где

h_оп – высота на опоре между осями поясов в двутавровых балках

α – угол наклона верхнего пояса балки к горизонту

В тех случаях, когда по конструктивным соображениям необходимо устраивать подрезки у опор изгибаемых элементов (например, при опирании вспомогательных ба­лок на главные, раскреплении прогонами верхних поясов ферм и т.д.), необходимо со­блюдать следующее условие (см. рис. 6.2,в):

где А – опорная реакция балки от расчетной нагрузки;

b и h – ширина и полная высота сечения балки без подрезки.

При этом глубина врезки не должна превышать 0,25 высоты сечения, длина опорной площадки - не более высоты сечения, длина скошенной части - более двух величин глубины врезки: а <= 0,25h, с < h, с₁>=2а. Если среднее скалывающее на­пряжение получается более 0,4 МПа, подрезки на опоре балок не допускаются.

В двутавровых и тавровых балках в случаях, когда нагрузка приложена к нижне­му поясу балок, делается проверка на отрыв нижней полки по эмпирической формуле (см. рис. 6.2,г):

где N – суммарная расчетная двусторонняя нагрузка на полку от опорных планок;

b₁ – ширина стенки балки или ее половина при односторонней нагрузке, см;

c – ширина опорной планки, см.