2.РАСЧЕТ МНОГОСЛОЙНОЙ ДОЩАТО-КЛЕЕНОЙ БАЛКИ

Дощато-клееные балки в виде многослойного пакета обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:

1)работают как монолитные;

2)их возможно изготовить с поперечным сечением любых ширины и высоты;

3)отдельные доски по длине в балках стыкуются с помощью зубчатого шипа, поэтому балка не имеет стыков, ослабляющих сечение;

4)удалены пороки древесины, т. е. повышена сортность;

5)балки составляют из древесины одной породы разных сортов (рис.17). Второй сорт по краям сечения (в зоне действия максимальных нормальных напряжений) и III сорт в середине сечения.

Балки проектируют из пакета стандартных досок толщиной 32, 40 мм. Применение более толстых досок ведет к их растрескиванию вследствие коробления, более тонких – к

Дудорожанию изделия. Ширина досок

из условияИдостаточности опирания на балку плит покрытия.

Рис.17. Сечение дощато-клееной балки

балки назначается 150, 175, 200 мм А

Перед склеиванием доскибострагивают только по пласти с двух сторон, вследствие чего их толщинаиδ уменьшается на 4 – 7 мм.

2.1.СОпределение расчетной длины балки

Расчетная длина балки равна расстоянию между серединами площадок опирания (рис. 18, 19): lр = L, м.

Рис. 18. Поперечная рама

25

Рис. 19. Фрагмент схемы для определения расчетной длины балки

На рис.19 приведены обозначения: hт – высота двускатной балки в торце; hоп – высота двускатной балки на опоре; 50 мм – зазор, необходимый для предотвращения разрушения стыка «колонна – стеновое ограждение» при повороте торцевого сечения балки при ее изгибе от штатной нагрузки.

где qпн – нормативная нагрузка от веса плиты, кгс/м2; pcн – нормативная нагрузка от веса снега, кгс/м2; Kсв = 6 – коэффициент собственного веса балки, принят по [3, табл. 6.1]; lp – расчетная длина балки.

26

2.3. Статический расчет балки

Результаты статического расчета балки приведены на рис. 20.

Эпюру распределения нормальных напряжений по длине балки в зависимости от высоты поперечного сечения балки необходимо построить после определения положения расчетного сечения хр, в котором действуют максимальные нормальные напряжения.

2.4. Определение высоты балки на опоре из условия прочности по касательным напряжениям

При пролетах до 18 м рекомендована ширина балки 175 мм. Толщина досок в пакете принята 40 мм (33 мм после острожки). Принятые в работе обозначения высотных размеров двускатной балки приведены на рис. 21.

27

На данном рисунке и в дальнейших расчетах приняты следующие обозначения высотных размеров проектируемой двускатной балки: hк – высота балки в коньке; hо – высота балки в опорном сечении; hр – высота балки в расчетном сечении.

Рис. 21. Обозначение высотных размеров двускатной балки

Требуемую высоту поперечного сечения балки на опоре h0 (рис. 22) можно определить из условия прочности по касательным напряжениям.

опорном сечении (см. рис. 20); mi – произведение коэффициентов условия

работы, mi mв mб mсл ,

n

28

здесь mв – коэффициент, учитывающий условия эксплуатации конструкции. Принимается по СП [1, табл. 7]; mб коэффициент, учитывающий высоту сечения балки. Принимается по СП [1, табл. 9]); mсл коэффициент, учитывающий толщину слоя в пакете. Принимается по СП [1, табл. 10]; n –

коэффициент учитывающий срок службы здания. Принимается по СП [1,

табл. 12].

Подставив полученные значения момента инерции и момента сопротивления в условие прочности, получим

Полученное по формуле (36) значение высоты расчетного сечения балки корректируем в сторону увеличения, компонуя его по доскам (рис. 23). Методика компоновки двускатных дощато-клееных балок по длине приведена на рис. 24.

29